Fundamentos do projeto de moldagem por injeção: Snap

Michael Paloian | 15 de novembro de 2019

Uma das maiores desvantagens dos materiais plásticos é a sua flexibilidade e rigidez relativamente baixa. Uma das maiores vantagens dos materiais plásticos é a 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 que sejam esteticamente atraentes e fáceis de montar com o mínimo de hardware.

Ao mesmo tempo, todos os produtos exigiam a montagem de centenas de parafusos, o que exigia grande quantidade de mão de obra e peças. A estética do projeto final foi frequentemente comprometida por numerosos parafusos e fixadores expostos. Os designers industriais de hoje não querem que os fixadores expostos comprometam a estética dos designs dos seus produtos, e os engenheiros de produção estão sendo pressionados para produzir produtos de alta qualidade com mais eficiência. A solução para esse aparente paradoxo é utilizar encaixes instantâneos como meio de montagem de peças ideais para materiais plásticos. O restante deste artigo será dedicado a discutir todas as considerações associadas ao projeto adequado de encaixes instantâneos.

Antes de discutir os tipos de designs de encaixe instantâneo e seus parâmetros de projeto associados, gostaria de me concentrar em alguns requisitos funcionais básicos para bloqueios instantâneos, listados abaixo.

Embora existam três tipos básicos de travas de encaixe – anular, cantilever e torcional – todos eles compartilham as considerações de projeto listadas acima.

Bloqueio de pressão anular

O atributo distintivo de uma trava de encaixe 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 bloqueios de encaixe são os mais difíceis de projetar, prototipar e otimizar porque as forças aplicadas para deformar e encaixar duas peças são muito difíceis de calcular ou prever. As travas de encaixe anulares são frequentemente vistas em tampas de garrafas, tampas de canetas, recipientes de plástico e caixas de eletrônicos de consumo de baixo custo. O desempenho de uma trava de encaixe anular depende altamente dos materiais de ambas as peças 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 torcional

As travas de pressão torcional são ideais para qualquer aplicação que exija uma trava radial, como trava de catraca, trava de segurança com tampa de garrafa rosqueada ou trava de liberação por pressão. Projetar um bloqueio de encaixe torcional é muito menos complicado de prever do que um bloqueio anular, mas mais difícil do que um simples encaixe cantilever. A porção de torção tensionada da trava deve ser projetada para flexionar dentro da tensão de trabalho elástica do material enquanto induz forças suficientes para desempenhar a 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 de superfície do botão de liberação e da força necessária para desviar o encaixe. Além disso, o encaixe deve ser projetado tendo em vista a facilidade de moldagem, tolerâncias, propriedades do material e vida útil do produto.

Bloqueio de pressão cantilever

As travas de encaixe cantilever são as travas de encaixe mais comumente especificadas e as mais fáceis de projetar. Eles são baseados em uma viga simples, projetada para desviar uma determinada quantidade com base na altura do mosquetão. O perfil do gancho automático é normalmente projetado com um perfil de um triângulo retângulo com uma borda frontal cônica, um triângulo equilátero ou uma configuração semicircular. Um perfil em ângulo reto fornecerá um intertravamento muito seguro que só pode ser desmontado em condições normais, liberando manualmente o encaixe. Os perfis equiláteros e semicirculares permitem encaixar ou retirar duas peças simplesmente pressionando-as uma contra a outra ou separando-as. Examinaremos as considerações de design associadas a cada uma dessas opções de snap com base na lista anterior de parâmetros.