Tipps zum Entwerfen von Schnappverbindungen

Wenn Sie zwei Teile eines Produkts oder Teils verbinden müssen, müssen Sie sich nicht auf einen Klebstoff verlassen oder während der Nachbearbeitung Metallscharniere oder andere Befestigungselemente hinzufügen. Stattdessen können Sie Schnappverbindungen verwenden. Einfach ausgedrückt, verbinden Schnappverbindungen zwei Teile mit kleinen Vorsprüngen (oder Verbindungen) wie Perlen, Nieten oder Haken, die in passende Vertiefungen am Gegenstück passen.

Schnappverbindungen können durch Spritzgießen hergestellt werden; Spritzgusswerkzeuge für Schnappverbindungen können jedoch aufgrund der Notwendigkeit von Hinterschnitten teuer und komplex sein. Die additive Fertigung oder der 3D-Druck hat eine größere Designflexibilität für einzigartige oder benutzerdefinierte Snap-Fit-Funktionen eröffnet und neue Möglichkeiten für die Herstellung von Teilen mit Snap-Fit-Verbindungen in ihren Designs geschaffen.

Unabhängig davon, ob Sie additive Fertigung oder Spritzguss verwenden, um Ihre Schnappverbindungen herzustellen, müssen Sie beim Design sorgfältig darauf achten, dass die resultierende Verbindung sowohl funktional als auch zuverlässig ist. Sie sollten auch ein geeignetes Material und einen geeigneten Schnappverbindungstyp auswählen.

Was ist eine Schnappverbindung und was macht sie so nützlich?

Die Integration von Schnappverbindungen in Ihre Konstruktionen macht die Montage von Teilen viel einfacher, als sich auf eine traditionellere Verbindungsart zu verlassen, die normalerweise nach der Produktion angebracht würde, da bei der Verwendung von Schnappverbindungen die Verbindung während der Produktion hinzugefügt wird. Schnappverbindungen sind aufgrund der Flexibilität, die sie während der Montage- und Demontageprozesse bieten, besonders nützlich beim Spritzgießen und in der additiven Fertigung. Es gibt auch den Vorteil der Biegsamkeit, da Schnappverbindungen typischerweise aus Kunststoff bestehen, der selbst unter Belastung mehr Flexibilität bietet als andere Materialien.

Es gibt drei Haupttypen von Schnappverbindungen:

Ausleger – Dies ist eine der häufigsten Arten von Schnappverbindungen. Cantilever-Schnappverbindungen bestehen aus sehr einfachen geometrischen Formen, wodurch sie einfach zu entwerfen sind und auch die Berechnung der Belastung, die sie nach der Herstellung bewältigen können, einfach ist.

Ringförmig – Ringförmige Schnappverbindungen sind üblich bei Konstruktionen mit elliptischen oder kreisförmigen Teilen, wie Stiftkappen oder Deckeln für Behälter. Die Haupteigenschaft ringförmiger Schnappverbindungen ist das Zusammendrücken und Strecken ihres Umfangs.

Torsion – Torsionsgelenke funktionieren durch Einrasten und sind sowohl wirtschaftlich als auch vielseitig. Da sich Torsions-Schnappverbindungen beim Verdrehen eines Trägers verformen, sind diese Verbindungen ideal zum Herstellen leicht trennbarer Verbindungen.

Best Practices für die Gestaltung einer Schnappverbindung

Eines der wichtigsten Elemente beim Entwerfen von Schnappverbindungen ist das Entlasten und Entlasten der Verbindungen, um die Haltbarkeit zu fördern und die Funktionalität eines Designs zu erhöhen. Dazu sind zwei wichtige Designaspekte zu berücksichtigen:Verjüngung und Breite.

Verjüngung – Um die Belastung auf die Verbindungen und Materialien einer Schnappverbindung gleichmäßiger zu verteilen, ist es hilfreich, den Querschnitt eines Kragbalkens über seine Länge zu verjüngen. Darüber hinaus reduziert das Verjüngen eines Cantilevers die Menge an Material, die im Herstellungsprozess verwendet wird.

Breite – Während es immer empfohlen wird, dass Clips einer Schnappverbindung mindestens 5 mm dick sind, ist es manchmal vorteilhaft, die Breite des Clips zu erhöhen, um ein Schnappdesign zu verstärken. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie die Steifheit des Clips gründlich testen, da das Erhöhen der Breite manchmal ein Trial-and-Error-Prozess ist.

Häufig verwendete Materialien für Schnappverbindungen

Während bei der Herstellung von Teilen mit additiver Fertigung mehrere Prozesse zur Auswahl stehen, erfordert jeder unterschiedliche Überlegungen bei der Auswahl des besten Materials für die Herstellung einer Schnappverbindung. Hier sind die am häufigsten verwendeten Materialien für die Herstellung von Schnappverbindungen mit 3D-Drucktechnologien.

1. FDM – Während FDM eine kostengünstige Lösung für die additive Fertigung ist, erfordert es die Verwendung stärkerer Materialien, die belastungsbeständig sind, wenn Schnappverbindungen hergestellt werden, wie ABS, Nylon und TPU. Wenn Sie sich für ein weniger belastbares Material entscheiden, wird die Schnappverbindung wahrscheinlich eher brechen als sich verbiegen.
2. SLA – Nicht alle Harze sind gleich, daher kann bei der Verwendung von SLA zur Herstellung von Schnappverbindungen die Auswahl des richtigen Materials, wie z. B. Tough 1500, die Haltbarkeit erheblich verbessern.
3. MJF – MJF verwendet hochfestes, zugfestes Nylon oder glasfaserverstärktes Nylon, um komplexe, komplizierte Designs herzustellen, wobei PA 12 das bevorzugte Material für Schnappverbindungen ist.
4. DLS – Carbon Digital Light Synthesis™ ist eine industrielle 3D-Drucktechnologie, die Benutzern hilft, isotrope Teile herzustellen. Mit DLS hergestellte Teile können je nach Vorlieben des Benutzers starr oder flexibel sein, wobei RPU 70 das empfohlene Harz für Schnappverbindungen ist.

Schnappverbindungen sind eine ausgezeichnete Wahl für die Entwicklung langlebiger Produkte, die auch kostengünstig sind. Das Entwerfen von Schnappverbindungen erfordert jedoch nicht nur ein Verständnis der Prozesse zur Entlastung der Verbindungen, sondern auch des richtigen Materials für den 3D-Druckprozess. Fast Radius kann Ihre 3D-Druckanforderungen vom Prototyp bis zum Endprodukt unterstützen, einschließlich der Integration von Schnappverbindungen in Ihre Teile. Kontaktieren Sie uns, um mehr zu erfahren, oder erstellen Sie noch heute ein Konto, um loszulegen.

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