성공 스토리
Bossard는 OEM 및 공급업체 팀과 협력하여, EV 배터리 체결을 위한 정확한 설계 호환성, 우수한 전기적 성능, 그리고 조립 용이성을 확보할 수 있는 체결 솔루션을 개발했습니다.
EV OEM(전기차 완성차 제조사)은 설계와 조립은 직접 수행하지만, 실제 제조는 티어 공급업체가 담당하는 분산된 생산 구조로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 구조는 종종 비용이 많이 드는 시행착오 방식으로 이어지며, 결과적으로 품질 저하와 높은 유지보수 비용으로 귀결됩니다.
이는 한 글로벌 트럭 제조사에게도 익숙한 상황이었습니다. Bossard는 해당 OEM의 설계자 및 티어 공급업체 제조팀과 협업하여, EV 배터리 적용을 위한 인서트 스터드 솔루션을 개발했습니다. 이 솔루션은 모든 이해관계자의 요구를 반영하면서도 정확한 설계 호환성, 우수한 전기적 성능, 조립 용이성을 확보할 수 있도록 설계되었습니다.
EV 배터리 및 전기 시스템을 설계할 때, 경량화 및 공간 효율성 극대화를 위해 얇은 소재가 사용되고 구성품 간 간격도 매우 좁습니다. 다양한 부품, 배선, 커넥터 및 버스바가 제한된 구조 내에 배치되어야 하며, 이는 고분자 몰딩 설계 기준의 한계에 도전하는 수준입니다. 그러나 부품 간 간격 유지 및 절연 간격 확보는 고온·진동 환경에서의 안정성 확보에 필수적입니다.
이러한 상황에서 Bossard는 폴리머 캐리어에 전기 부품을 고정할 수 있도록 설계된 인서트 스터드 체결 솔루션을 제공했습니다. 이 솔루션은 패키징 및 전기 절연 요건을 충족시키는 동시에, 몰딩 설계 요건까지 고려하여 실제 제조에 적용 가능한 방안을 제시했습니다.
기존 몰딩 방식에서는 외부 나사산을 통해 인서트 스터드를 고정했지만, 이번 프로젝트의 공간 제약으로 인해 해당 방식은 적용이 불가능했습니다. 이에 Bossard는 금형 엔지니어와 협업하여, 코어 핀 고정 지오메트리를 적용한 새로운 스터드 설계를 구현하였으며, 이는 표준 제조 공정과도 호환 가능한 방식이었습니다.
조립 공정에서의 체결 토크 확보는 매우 중요하며, 특히 PC8.8 또는 PC10.9 등급의 체결력이 요구되는 경우 더욱 그렇습니다. 하지만 단순히 체결부를 크게 만들 수는 없었습니다. 두께를 늘리면 방전방지 요건(A)을 위반할 수 있고, 지름을 늘리면 주변 부품과 간섭(B)이 발생할 수 있었기 때문입니다.
Bossard는 이러한 문제를 해결하기 위해, 폴리머와의 결합력을 극대화하는 널링(knurling)설계를 특허 출원하였고, 유한요소해석(FEA)을 통해 기계적 성능을 검증했습니다. 또한 CAD 데이터를 공유함으로써 패키징 적합성을 빠르게 검토할 수 있었고, 금형 엔지니어와의 지속적인 커뮤니케이션을 통해 핀 구조의 생산 가능성도 확보했습니다.
