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Sep 06, 2023

Fundamentos do projeto de moldagem por injeção: Snap

Michael Paloian | 15 de novembro de 2019 Uma das maiores desvantagens do plástico

Michael Paloian | 15 de novembro de 2019

Uma das maiores desvantagens dos materiais plásticos é sua flexibilidade e rigidez relativamente baixa. Uma das maiores vantagens dos materiais plásticos é sua flexibilidade e baixa rigidez. Sua percepção de qual dessas afirmações é verdadeira depende de como você, como designer, otimiza as propriedades inerentes dos materiais plásticos. Pessoalmente, prefiro a última afirmação, especialmente quando estou projetando produtos para serem esteticamente atraentes e facilmente montados com o mínimo de hardware.

Ao mesmo tempo, todos os produtos exigiam centenas de parafusos para serem montados, o que exigia grandes quantidades de mão de obra e peças. A estética do projeto final era muitas vezes comprometida por numerosos parafusos e fixadores expostos. Os projetistas industriais de hoje não querem que os fixadores expostos comprometam a estética dos projetos de seus produtos, e os engenheiros de produção estão sendo pressionados a produzir produtos de alta qualidade com mais eficiência. A solução para esse aparente paradoxo é a utilização de encaixes de pressão como meio de montagem de peças ideal para materiais plásticos. O restante deste artigo será dedicado a discutir todas as considerações associadas ao projeto adequado de encaixes de pressão.

Antes de discutir os tipos de projetos de encaixe por pressão e seus parâmetros de projeto associados, gostaria de me concentrar em alguns requisitos funcionais básicos para travas por pressão, listados abaixo.

Embora existam três tipos básicos de travas de pressão — anular, cantilever e torcional — todas elas compartilham as considerações de projeto listadas acima.

Bloqueio de pressão anular

O atributo distintivo de uma trava de pressão anular é a fixação do recurso de travamento saliente a uma parede ou borda contígua que deve se deformar para permitir que a saliência de travamento se encaixe sobre o recurso de travamento correspondente. Na minha opinião, esses fechos de pressão são os mais difíceis de projetar, prototipar e otimizar porque as forças aplicadas para deformar e encaixar duas peças juntas são muito difíceis de calcular ou prever. As travas anulares são frequentemente vistas em tampas de garrafas, tampas de canetas, recipientes de plástico e caixas eletrônicas de baixo custo. O desempenho de uma trava de pressão anular é altamente dependente dos materiais de ambas as partes correspondentes, da espessura da parede e da quantidade de interferência. Outras considerações críticas incluem tamanho e geometria da peça, tolerâncias de moldagem, planicidade e localização em uma superfície.

Bloqueio de pressão de torção

As travas de pressão de torção são ideais para qualquer aplicação que exija uma trava radial, como uma trava de catraca, trava de segurança de tampa de garrafa com rosca ou trava de liberação por pressão. Projetar um bloqueio de pressão de torção é muito menos complicado de prever do que um bloqueio anular, mas mais difícil do que um simples encaixe de cantilever. A porção de torção tensionada da trava deve ser projetada para flexionar dentro da tensão elástica de trabalho do material enquanto induz forças suficientes para executar sua função desejada. As pressões dos dedos para engatar ou desengatar o encaixe também devem ser confortáveis ​​para a pessoa comum. Essas pressões serão uma função da área da superfície do botão de liberação e da força necessária para desviar o encaixe. Além disso, o encaixe deve ser projetado para facilidade de moldagem, tolerâncias, propriedades do material e vida útil do produto.

Bloqueio de pressão cantilever

As travas de pressão cantilever são as travas de pressão mais comumente especificadas e as mais fáceis de projetar. Eles são baseados em uma viga simples, projetada para desviar um valor especificado com base na altura do mosquetão. O perfil de mosquetão é tipicamente projetado com um perfil de um triângulo retângulo com uma borda de ataque afunilada, um triângulo equilátero ou uma configuração meia volta. Um perfil de ângulo reto fornecerá um bloqueio muito seguro que só pode ser desmontado em condições normais, liberando manualmente o encaixe. Os perfis equiláteros e meio redondos permitem encaixar ou desacoplar duas peças simplesmente pressionando-as ou separando-as. Examinaremos as considerações de design associadas a cada uma dessas opções de snap com base na lista de parâmetros anterior.