Levend scharnierontwerp in productproductie

Bij de productie van producten zijn scharnieren veelvoorkomende kleine materialen die worden gebruikt bij het maken van producten die moeten worden geopend en gesloten. Van de vele soorten scharnieren die worden gebruikt bij de productie van producten, zijn levende scharnieren uniek. Levend scharnierontwerp wordt geleverd als flexibele kunststoffen en is een belangrijk onderdeel van consumentenproducten zoals doppen, make-upproducten en clamshell-verpakkingen.

Het kleine detail dat het ontwerp van een levend scharnier biedt, is verantwoordelijk voor het gebruiksgemak en het gemak dat we genieten van deze producten. Het is ook gemakkelijk te vervaardigen en in producten op te nemen om componenten van hetzelfde product aan te sluiten. In dit artikel maak je kennis met de basisprincipes van scharnierontwerp. Dit omvat de plastic scharnieren, plastic scharniertypes en enkele richtlijnen voor scharnierontwerp die u kunt gebruiken om een ​​beter productieproces te bereiken.

Wat is een scharnier?

Een levend scharnier of flexibel scharnier is een dun en flexibel materiaal dat wordt gebruikt als verbinding tussen de grotere en stijve plastic secties van een item. Het is een dun gebied in een plastic onderdeel dat vouwt en recht maakt om het materiaal te openen en te sluiten. Het levende scharnierontwerp is zodanig dat het product meerdere keren kan buigen en rechttrekken zonder kracht te verliezen.

Het levende scharnier is afkomstig uit grotere kunststof delen en vormt een brug tussen beide componenten. In tegenstelling tot de grotere kunststof secties is het levende scharnier echter draaibaar of buigbaar om een ​​as, tussen 90 en 180 graden, zonder te barsten of te breken.

Het heeft een eenvoudige opbouw en vereist geen montage. Het dient ook als een flexibele entiteit op een punt in het materiaal; meestal een container en een deksel, waarmee het materiaal wordt geopend en gesloten zonder zijn sterkte te verliezen.

Soorten scharnieren

Er zijn vier verschillende soorten kunststof scharnieren die worden gebruikt op basis van hun ontwerp en sterkte. Ze zijn ideaal voor het openen en sluiten zonder barsten of permanente defecten in productonderdelen.

· Vlak scharnier

Het platte scharnier, ook wel het rechte scharnier genoemd, is het eenvoudigste en meest voorkomende type levend scharnierontwerp. Het heeft een dun scharniergedeelte met aan weerszijden twee rechte stroken.

Het platte scharnierontwerp is een flexibel scharnier en kan tot 180 graden buigen en kan twee stijve plastic secties verbinden.

· Dubbel scharnier

Het dubbele scharnier heeft twee platte scharnieren gescheiden door een dunne landingsstrip. Het dubbele scharnier is een flexibeler scharnier dat tot 360 graden kan draaien en handig is bij het creëren van ruimtes tussen twee verbonden delen.

· Vlinderscharnier

Het vlinderscharnier is door zijn draaiwerking toepasbaar in doseerdoppen. Het is een flexibeler scharnier dan het platte en dubbele scharnier. Het heeft het vermogen om terug te veren wanneer het buiten een bepaalde hoek wordt geopend, waardoor de dop naar een geopende of gesloten positie wordt geklapt.

· Bi-stabiel scharnier

Het bistabiele scharnierontwerp is gewoon een vlinderscharnier met drie scharnierende delen en het is het meest flexibele scharniertype. Net als het vlinderscharnier heeft het bistabiele scharnier een terugverende werking wanneer het een bepaalde hoek bereikt. De toegevoegde scharniersecties zorgen echter voor sterkere openings- en sluitingsacties.

Belang van een levend scharnierontwerp

Levende scharnieren zijn belangrijke onderdelen van veel producten vanwege verschillende voordelen die ze toevoegen in termen van functies en esthetiek. Hieronder staan ​​een paar redenen waarom u er een in uw productontwerp zou moeten opnemen.

· Elimineert montage

Conventionele metalen scharnieren vereisen montage en bevestiging met een schroef. Met het levende scharnier kan het scharnier echter van hetzelfde materiaal komen als het product. Daarom is het mogelijk om het direct in de productcomponenten op te nemen.

· Vermindert kosten en tijd

Een levend scharnierontwerp is eenvoudig en biedt een goedkoper alternatief voor conventionele scharnieren. Het vermogen van gemakkelijke integratie in een product elimineert de noodzaak voor montage. Dus kosten en tijd verminderen.

· Geen onderhoud vereist

Levende scharnieren komen rechtstreeks uit plastic materialen. Daarom roesten ze niet en hebben ze geen andere afbrekende reacties op het milieu. Daarom hebben ze geen onderhoud nodig en kunnen ze langere tijd meegaan.

· Flexibel

Levende scharnieren zijn flexibele scharnieren met een ontwerp dat complexe bewegingen aankan die geavanceerder zijn dan de eenvoudige open en dichte beweging van conventionele scharnieren.

Hoe maak je een levend scharnierontwerp (productiemethoden)

Er zijn 4 veelgebruikte methoden om scharnieren te produceren. Elke methode is uniek en afhankelijk van het beoogde doel en het type materiaal dat wordt gebruikt. Hieronder staan ​​de methoden om een ​​levend scharnierontwerp te maken:

· Injection Molding Method

Spuitgieten is de meest gebruikelijke manier om onderdelen met levende scharnieren te produceren. Het is snel, goedkoop en maakt massaproductie van levende scharnieren mogelijk zodra u het prototype of het definitieve scharnierontwerp hebt gekozen.

Spuitgegoten scharnier is de beste optie omdat het een snelle doorlooptijd en beter afgewerkte producten garandeert. Polypropyleen en polyethyleen zijn de beste materialen om te gebruiken bij het maken van spuitgegoten scharnieren, omdat ze broos en toch duurzaam genoeg zijn om miljoenen buigingen te garanderen zonder te breken.

Richtlijnen voor scharnierontwerp om op te nemen tijdens het Living Scharnierontwerp

• Een uniforme wanddikte behouden

Niet-uniforme wanden zouden resulteren in het breken van het levende scharnierontwerp, vanwege het verschil in de koeling van het plastic onderdeel. Een uniforme wand zou echter niet toestaan ​​dat het scharnierontwerp dun is in het gebied dat flexibiliteit en verbinding van stijve onderdelen mogelijk maakt.

Daarom is het belangrijk om een ​​perfecte balans tussen beide te hebben.

• Flex scharnieren

Het is belangrijk om de scharnieren een paar keer te buigen na het gieten. Het helpt om het scharnier koud te trekken, waardoor de buigbaarheid wordt verbeterd.

· 3D-afdrukmethode

Terwijl spuitgieten de beste methode is voor het creëren van een effectief levend scharnierontwerp, is 3D-printen een snellere en kosteneffectieve techniek die wordt gebruikt bij het produceren van prototypes van levend scharnierontwerp. Dit komt door het geautomatiseerde proces.

3D-geprinte scharnieren zijn gemaakt van plastic materialen zoals nylon. Daarom hebben 3D-prototypes, afhankelijk van het materiaal, niet dezelfde duurzaamheid als het spuitgegoten scharnier.

Ze zijn broos en breken als ze herhaaldelijk worden gebogen. Desalniettemin zijn ze ideaal voor het testen van de vormen en dikte van geproduceerde onderdelen.

Richtlijnen voor scharnierontwerp om op te nemen tijdens het Living Scharnierontwerp

• Dikte

Bij het produceren van 3D-geprinte levende scharnieren moet het materiaal dikker zijn dan dat spuitgegoten scharnier (mogelijk ongeveer 0,6 mm). Hoewel het scharnier minder flexibel zou zijn, zou de dikte de duurzaamheid van het scharnier waarborgen.

• Oriëntatie

Bij het maken van een 3D-geprint scharnierontwerp is de oriëntatie van het onderdeel belangrijk omdat dit maximale scharniersterkte garandeert. De breedte van het scharnier moet in een rechte hoek staan ​​met het bouwvlak om ervoor te zorgen dat het scharnier laag voor laag wordt opgebouwd en om breken te voorkomen.

· urethaan gietmethode

De urethaangietmethode is niet gebruikelijk bij de productie van producten, omdat de producten die via het proces worden gemaakt, minder duurzaam zijn en meer kans hebben om te breken of te buigen.

Desalniettemin is de methode goed om prototypes te maken voordat ze daadwerkelijk worden geproduceerd. Het gaat om het gieten van een rubberen mal met urethaanharsen met een lage durometer, waardoor prototypes ontstaan ​​die slecht presteren tegen slijtage.

· CNC-bewerkingsmethode

Computer Numerical Control Machining is een methode voor het produceren van metaalontwerp. De laatste tijd is er echter een doorbraak geweest in het gebruik ervan om prototypes voor het ontwerpen van levende scharnieren te produceren.

Vergeleken met de urethaangietmethode is CNC het beste voor het produceren van duurzame, levende scharnierprototypes als proof of concept voor een nieuw ontwerp. Met de CNC-bewerkingsmethode zijn prototyping en ontwerpverificatie mogelijk en produceren betere en duurzamere prototypes.

Beste praktijken voor het maken van een levend scharnier Ontwerp

Prototyping is een belangrijke praktijk die u nodig hebt bij de productie van levende scharnieren, omdat het de herziening van het ontwerp van levende scharnieren mogelijk maakt totdat een product is bereikt dat functioneert volgens de specificaties.
Hieronder staan ​​enkele praktijken waarmee productontwerpexperts rekening moeten houden bij het maken van een scharnier.

– Het scharnierontwerp moet dun en flexibel zijn.

Een dik levend scharnier lijkt misschien sterker, maar het is gevoeliger voor breuk tijdens het aanbrengen omdat het niet flexibel genoeg is om stress of spanning op te vangen. Daarom moet u het scharnierontwerp dunner en flexibeler maken.

– Gebruik gestraalde hoeken

Vermijd scherpe hoeken in de mal, omdat deze de druk op het scharnierontwerp in de mal vergroten. Dit zal de duurzaamheid van het levende scharnier verder verminderen.

– Materiaalkeuze

De efficiëntie van een levend scharnier is afhankelijk van het gebruikte materiaal. Daarom moet uw gebruikte harskeuze vrij door dunne gebieden in de mal stromen. Het mag ook geen spanningsscheuren vertonen wanneer u het na afkoeling buigt.

– Poortplaatsing

De locatie van de poort moet zich in het midden van het scharnier bevinden. Dit zorgt voor een gelijkmatige verdeling van de hars over de mal. Het garandeert ook consistentie in de vorming en koeling van het scharnierontwerp in de mal. Daarom, het vormen van betere en duurzamere levende scharnieren.

– Geen lange scharnieren

Geen enkel scharnier mag langer zijn dan 6 inch. Als het ontwerp langere scharnieren vereist om het product op te nemen. U moet het lange scharnier in kleinere delen breken, omdat dit de levensduur van de schaal verlengt en het breken van het levende scharnier voorkomt.

Conclusie

Een levend scharnierontwerp is een essentieel proces bij de productie van producten met betrekking tot consumentenproducten, elektrische aansluitdozen en deurscharnieren. Dit artikel gaf een eenvoudig overzicht van het proces. Het gebruik van de diensten van een expert kan u echter een voorsprong geven op concurrenten op het gebied van esthetiek en functionaliteit. Dit is waar wij bij RapidDirect van pas komen, aangezien we gratis DFM-analyse en professionele suggesties voor uw ontwerp bieden. U kunt een CAD-bestand uploaden en direct een offerte ontvangen. Als u echter een probleem heeft, kunt u contact opnemen met ons ondersteuningsteam voor productieadvies.

Veelgestelde vragen

De beste methode om een ​​levend scharnierontwerp te maken, hangt af van het beoogde doel van het levende scharnier. Sommige methoden zijn het beste voor het maken van prototypen, andere zijn het beste voor het produceren van massamonsters van hetzelfde product. Daarom moet de keuze van de methode ook gebaseerd zijn op het doel van het levende scharnier.

Een levend scharnier moet klein en groot genoeg zijn zodat u ze in onderdelen kunt verwerken. Zijn stevige eigenschappen maken hem extreem duurzaam. Daarom is het bestand tegen verschillende openingen en sluitingen zonder te breken.