Присадка под петли размеры: Присадка мебельных петель

Теперь сам процесс сверления. Вариант первый – сверление с помощью сверлильного станка (надо сказать, что это идеальный вариант). Выставляем направляющую, устанавливаем центра заготовки под центром сверла, примериваемся.

После чего сверлим на глубину, которая лимитируется упором-ограничителем. Риск порчи фасада при этом стремится к нулю. И на выходе получаются вот такие аккуратные отверстия одинаковой глубины. Причем с минимальным количеством пыли (обратите внимание на пылесосный патрубок за сверлом).

Теперь рассмотрим более распространенный (бытовой) вариант сверления – с помощью простой дрели. Тут требуется большая аккуратность, но, в общем то, тоже нет ничего сложного. При первичном засверливании дрель следует держать строго вертикально, контролируя этот процесс по окружности, которая вырезается подрезными ножами фрезы.

Как только фреза заглубилась в материал на 2-3 мм, она уже не уйдет в сторону, и можно немного расслабиться, но угол желательно все таки держать. Как правило, надо остановиться когда фреза уйдет в материал по уровню верхней ее площадки, но все равно сначала потренируйтесь на обрезках. Можно сверлить в несколько приемов, проверяя глубину чашкой петли, пока не достигнете нужной.

В итоге должно получиться вот такое отверстие под чашку петли и еще пара 1 мм под крепежные саморезы.

Вставляем петли в отверстия. Чтобы их выровнять относительно края фасада, применяем длинный прямой предмет (у меня обрезок ЛДСП, можно второй такой же фасад или линейка), который подпирает спереди петли.

Такая хитрость позволяет точно позиционировать петлю строго перпендикулярно краю фасада (это хорошо видно по положению крепежных отверстий, которые мы размечали ранее).

Крепим петли еще парой саморезов.

Теперь этап навешивания петель на монтажные планки.

Тут я намучался пытаясь одной рукой удержать фасад и еще сфотографировать процесс )).

Прикладываем фасад к месту установки (снизу под него можно что то подложить или придержать ногой, как делал я) и заведя петлю на планку спереди, защелкнуть замок. Если у вас простые дешевые петли, то они так же заводятся спереди, но корпус петли заводится под винт, который имеется на планке. Затягиванием последнего и производится фиксация.

Эти же манипуляции повторяются и с остальными петлями. В принципе, фасад уже закреплен.

Остается выставить его по сторонам короба, то есть провести регулировку. Чашечные петли имеют возможность регулировки во всех трех плоскостях.

Ослабив винты, крепящие монтажную планку к стойке короба, мы получаем возможность переместить фасад вверх/вниз на 1-2 мм. Потом саморезы затягиваем обратно.

Закручивая и выкручивая регулировочный винт, расположенный в передней части петли, мы перемещаем фасад влево-вправо. Этим способом можно наклонять фасад в ту или иную сторону (изменяя положение только одной петли или крутя их в разные стороны).

И наконец, ослабляя и затягивая задний винт, мы перемещаем фасад вперед-назад.

В итоге у нас должно получиться нечто подобное. Фото финала с раскрытым фасадом.

И с закрытым. Видно, что край дверки параллелен грани короба (то есть, регулировка проведена правильно).

Ну и напоследок, разберем, сколько же петель надо вешать на фасад. Ведь понятно, что для больших дверей пары петель будет просто недостаточно. Количество зависит от размеров и массы фасадов.  Для наглядности приведу вот такую схему.

Обратите внимание, что масса может сильно варьироваться от используемых материалов.

Как делается присадка мебельных петель?

При покупке шкафчиков можно встретить понятие присадка мебельных петель. Это достаточно простой процесс, который обозначают правильный и точный монтаж фурнитуры. Безусловно, операция имеет свои особенности, тонкости, нюансы. Если изучить все правила и последовательность этапов, то можно выполнить присадку в домашних условиях самостоятельно.

Характеристика мебельной присадки

Присадка под мебельные петли – это крепление фурнитуры на дверце шкафчика. Процесс состоит из нескольких последовательных этапов. Присадка обязательно включает сверление, чтобы закрепить крепежи. Это мероприятие определяет конечный вид мебели.

Разновидности присадки:

1. Индивидуальная. Для каждой детали заказчик прилагает отдельный чертеж. Там указаны необходимые размеры, места для сверления. Чертеж обязательно подразумевает обозначение сквозных и глухих отверстий, параметры углублений. Благодаря чертежу удается идеально закрепить деталь. Но при такой присадке не проводится корректировка функциональности.
2. Типовая. Проводится по дополнительному бланку. Документ включает эскиз, где указана схема сборки и необходимые размеры. На бланке требуется отметить вид крепежа, места присадки, габариты деталей.

Инструменты для присадки

Для начала необходимо подготовить инструменты и материалы для работы. Присадка не требует много техники. Достаточно иметь станок для присадки мебельных петель, который позволит выполнить монтаж быстро и качественно.

Инструменты для присадки:

1. Строительный угольник для определения идеального перпендикуляра;
2. Маркер для выполнения разметки;
3. Кернер – слесарный инструмент для разметки;
4. Фреза Фостнера – для стандартных петель ее размер составляет 35 мм, а для компактных используют диаметр 26 мм;
5. Сверло по металлу с размером 2 мм, но это необязательное требование;
6. Электрическая дрель.

Для присадки используют станок Фостнера. Он позволяет делать небольшие углубления при работе с мягкими материалами. При выборе такого сверла требуется учитывать несколько нюансов. Важно, чтобы центральная игла была хорошо отцентрованой, без заметных биений. Также нужно обратить внимание на резцы. Они должны быть выполнены из твердых сплавов, иначе затупятся в скором времени.

Важный критерий выбора – длина центральной иглы. Если этот параметр будет превышать норму, то инструмент проделает сквозное отверстие. Небольшая игла при ручной работе будет уводить фрезу в сторону. Иглу на новом станке, как правило, приходится стачивать на полмиллиметра.

Профессиональные станки Фостнера оборудованы иглой, которая обладает уже уменьшенными размерами. В таком оборудовании точность контролируется другими элементами. Перед сверлением советуется потренироваться отдельно на материале аналогичной толщины.

Последовательные этапы и размеры для присадки

Схема присадки состоит из нескольких последовательных этапов. Для начала необходимо выполнить подготовку. Поверхность для работы должна быть ровной, без загрязнений. Под дверцу можно подложить резиновый лист, стретч-пленку, вспененный полиэтилен. Чтобы фасад не менял положения, можно использовать струбцины. Перед присадкой следует позаботиться о технике безопасности. Важно надеть защитные перчатки и очки.

Разметка

Дальше выполняется разметка. Это ответственное мероприятие, которое определяет точность установки и функциональность дверцы. Можно взять готовый чертеж дверцы под петли или самостоятельно рассчитать положение фурнитуры.

Если рассчитывать размеры для присадки самому, то необходимо отталкиваться от нескольких правил. Так от края нужно отступить 1,1-1,2 см. Это важный критерий точности, который обязательно требуется соблюдать. Первый и последний крепеж должны располагаться на расстоянии от сторон дверей 7-15 см. Количество петель определяется габаритами фасада.

Монтаж

После выполнения разметки переходят к сверлению. Запрещается использовать высокие обороты при выполнении манипуляции. Оптимальное количество – 1500 об/мин. В противном случае материал начнет подгорать, а фреза затупится. Если используется ручная дрель, то движения должны быть плавными небольшой амплитуды. Это поможет повысить результативность выборки.

Контролировать глубину отверстия удается только вручную. По этой причине нужно периодически останавливать процесс сверления, чтобы измерить глубину. Оптимальная глубина в среднем составляет 1,2 см.

Затем переходят к наиболее простому этапу – фиксации петель. Крепеж вставляется в подготовленное отверстие. Дальше чаша выравнивается с помощью угольника. Места для крепления помечаются маркером. Фиксацию проводят двумя саморезами. Требуется предварительно выполнить кернение.

Если наблюдаются небольшие неточности, то на них не следует обращать внимание. Допустимая погрешность – до 1 мм.

Если есть опыт в присадке, то можно прикрутить крепеж без предварительной разметки. Опытный мастер может использовать для работы угольник.

Такую примитивную простую присадку можно выполнить своими руками в спокойной домашней обстановке. Механизированная работа требуется специального оборудования и навыков работы на профессиональных инструментах. Можно самостоятельно изготовить специальный станок для присадки или же приобрести дешевый вариант вертикального типа. Работа с таким оборудованием снизит временные и трудовые затраты. Можно будет быстрее и качественней выполнить присадку.

Выполнение присадок под петли шарнирные на мебельных фасадах

Чаще всего мебельные фасады представляют собой распашные или откидные дверцы, а следовательно, требуют для своей установки на корпуса такой фурнитуры, как петля шарнирная. Для нее, в свою очередь, необходима присадка на тыльной стороне этих самых фасадов для мебели. По Вашему желанию мы можем ее выполнить.

Выполнение присадок под петли шарнирные на мебельных фасадах из МДФ в облицовке пленкам ПВХ, пластиками, шпонами, в отделке эмалями и на фасадах из МДФ-профилей

Стандартные обнижения для петель шарнирных на МДФ-фасадах в различных облицовках и отделках выполняются по их высоте, если не указывается иначе. Если Вам необходима присадка по ширине мебельного фасада, то в бланке заказа необходимо указать: «Обнижения по ширине».

На отдельном мебельном фасаде делается по два обнижения. Центр каждого обнижения располагается на расстоянии 100 мм от края изделия.

Если высота мебельного фасада более 1000 мм, рекомендуется выполнять на нем 3 и более обнижений (по 1 обнижению на каждые 500 мм). В таком случае два обнижения делаются на расстоянии 100 мм от края мебельного фасада, а остальные на равном расстоянии между ними.

Если размер стороны мебельного фасада, на которой необходимо выполнить присадку под петли шарнирные, находится в диапазоне от 250 мм до 400 мм, стандартная присадка выполняется на расстоянии 80 мм от края.

Минимальный размер стороны мебельного фасада, при котором возможно выполнить присадку под петли составляет 250 мм. Если размер меньше — присадка не выполняется.

На пленочных и эмалевых МДФ-фасадах Вида № 19 «Джаз», а также на пленочных рамочных мебельных фасадах Видов № 6/80 «Рамка широкая сборная заваленная» и № 6–8/80 «Рамка широкая сборная без завала» обнижения по ширине выполняются на расстоянии 120 мм от края. При этом минимальная ширина МДФ-фасадов этих Видов, которая позволяет выполнить присадку для петель по ширине — 330 мм.

Стандартная присадка под петли шарнирные как по высоте, так и по ширине на фасадах из МДФ крашеных и под пленкой Вида № 20 «Блюз» выполняются на расстоянии 120 мм от края фасада. Минимальные высота и ширина изделий Вида № 20, при которых возможно выполнить обнижения для петель шарнирных — 330 мм. При меньших размерах присадка не выполняется.

При заказе обнижений на фасадах из МДФ под пленками ПВХ и в отделке эмалями Видов № 2 «Классик», № 9 «Арка», № 12 «Готика», на всех гнутых изделиях с внутренним радиусом, на дверцах модельной группы «Машенька», а также на модельных витринах «Прима», «Уголок» и «Асимметрия», которые имеются в некоторых системах мебельных фасадов, необходимо указывать Левое (открывается левой рукой) или Правое (открывается правой рукой) открывание двери. Для этого в бланке заказа отмечается количество обнижений в соответствующей колонке (присадка левая или присадка правая).

Заказывая присадку по ширине в изделиях этих Видов (кроме группы модельных фасадов «Машенька» в связи с отсутствием возможности открывания вверх или вниз) указывается Верхнее (открывается вверх) или Нижнее (открывается вниз) открывание мебельного МДФ-фасада.

Если Вам необходима не стандартная присадка для четырехшарнирных петель на изделиях, мы исполним ее по Вашему чертежу. Не чертеже должны быть указаны расстояния от краев изделия до центров обнижений. Мебельный фасад изображается с лицевой стороны и при нанесении на него «кружочков», означающих обнижения под петли, выглядит как бы прозрачным. При этом в бланке заказа мебельных фасадов в графе «Комментарий» нужно указать: «Обнижения по чертежу».

Обратите Ваше внимание на то, что на мебельных фасадах с урезанной лже-фрезеровкой серий «Престиж» и «Элит» не представляется возможным выполнить обнижения для петель, так как они попадают как раз на самое глубокое место фрезеровки. Такие изделия используются в качестве накладок на выдвижные корзины, для крепления которых петли не требуются.

Выполнение присадок под петли шарнирные на мебельных фасадах из алюминиевых профилей

На изделиях из алюминиевых профилей Видов «Рамка широкая № 1» и «Рамка широкая № 2» присадка для петель выполняется по тем же правилам, что и на МДФ-фасадах с той лишь разницей, что при ее исполнении по Вашему чертежу центр обнижения под петлю не должен располагаться ближе, чем 90 мм от края алюминиевого фасада-рамки.

В рамочных алюминиевых мебельных фасадах Вида «Рамка узкая» выполняется присадка под специальные петли шарнирные «мини», центр которых также может располагаться на расстоянии не меньше, чем 90 мм от края изделия. В стандартном варианте расстояние составляет те же 100 мм.

Кроме того, на алюминиевых изделиях Видов «Рамка широкая № 1» и «Рамка широкая № 2» можно заказать исполнение отверстий для ручки в теле профиля и в стекле. В этом случае расположение отверстий (не ближе 75 мм от края фасада-рамки) с указанием межосевого расстояния крепежа ручки указывается на схеме Бланка заказа фасадов из алюминиевого профиля.

В разделе «Оптовым покупателям», на странице «Оптовым заказчикам мебельных фасадов» Вы сможете найти примеры заполнения бланков заказа фасадов для мебели, в которых приведены варианты оформления с указанием присадки для петель четырехшарнирных.

Поделиться с друзьями

Мебельные петли установка, разметка, инструкция для новичков

На чтение 5 мин. Просмотров 25.1k.

Многая мебель оборудована дверцами. Правильное расположение петель предполагает удобное пользование и продолжительный срок службы дверцы. Иногда случается, что дверца плохо открывается или немного косит. Такие моменты вызывают неприятные эмоции при пользовании шкафом. Поэтому стоит внимательнее и серьезнее отнестись к тому что когда монтируются мебельные петли установка разметка должны осуществляться с учетом всех правил.

Материалы и инструменты

Установка петель своими руками начинается с разбора самой детали. При изготовлении мебели употребляются различные петли на шкаф. Самые популярные петли – это накладные. Они применяются при креплении фасадов к корпусу. Еще существуют полунакладные, внутренние, угловые, с использованием доводчика и пружинные. Подробнее будет рассмотрен вопрос как установить мебельные петли накладного вида. В частности, известная четырехшарнирная модель. Размеры таких петель бывают разные. Самые распространенные с диаметром 35 мм. В состав навеса входят такие части:

• чашка;
• монтажная планка;
• плечо.

Чашка закрепляется на фасаде, а монтажная планка – на корпусе шкафчика. Плечо участвует мостовым соединением этих двух элементов. Чтобы правильно установить мебельные петли своими руками нужно подготовить следующие инструменты и материалы:

• шуруповерт;
• дрель;
• линейка;
• уровень строительный;
• фреза;
• карандаш;
• отвертка;
• шурупы.

Диаметр фрезы составляет 35 мм. Когда все инструменты и материалы будут готовы, начинается следующий этап.

Разметка

Установка мебельных петель своими руками подразумевает точную разметку. Сделав плохую разметку, можно получить недостатки при открывании дверцы. Процесс разметки под мебельные петли подразумевает нахождение центра отверстия под них. Следует отступить 7-12 см от края фасада. Число петель, устанавливаемых на дверцу, может варьироваться. Но нужно соблюдать определенное расстояние между навесами, равное 50 см. Существует некая зависимость числа навесов от параметров дверцы.

Когда будет определено число навесов, производится отметка центральных отверстий относительно ширины дверки. Причем отступ от боковины дверцы должен составлять 2,1-2,2 см. А также следует учитывать, что крепление не должно ложиться на место расположения полочек.

Таким образом, отмерив нужное расстояние от верха и низа дверцы, делается пометка. Далее, соблюдая отступ относительно ширины, также помечается точка будущего расположения. На пересечении отмеренных меток следует сделать выемку при помощи самореза или гвоздя. При высоте фасада более 100 см отметки нужно делать каждые 50 см.

Подготовка отверстия

Чтобы понять как правильно устанавливать и навешивать петли, важно следовать всем обязательным этапам. Следующий этап установки – как врезать мебельные петли? Используя дрель или шуруповерт, нужно просверлить отверстия. При этом нужно использовать фрезу. Фасад укладывается на твердую поверхность. Сверление производится в месте проведенной разметки.

Монтаж мебельной петли производится при учете следующих условий:

• глубина отверстия составляет 12-13 мм. Врезка не должна быть глубже, чтобы избежать появления трещин с лицевой стороны дверцы;
• применение наточенной фрезы способствует исключению сколов или повреждению поверхности фасада;
• дрель или шуруповерт следует вертикально, соответствуя оси сверления, чтобы избежать повреждения поверхности;
• не следует выполнять сверление в спешке, иначе в результате отверстие будет неаккуратным.

Выполнив сверление для одного отверстия, производится сверление следующих пазов. Когда все отверстия будут изготовлены, следует этап укладки в них чашек петли.

Крепление петли

В отверстия помещаются петли и при помощи линейки или уровня скорректировать их положение относительно высоты фасада. Каждый навес должен плотно касаться поверхности фасада. Если не скорректировать расположение навесов, то дверца может принять косое положение. Когда петли будут выровнены, следует произвести отметки для саморезов. Это можно сделать карандашом или самим шурупом. Далее, с помощью шуруповерта прикрутить мебельные петли к дверке.

Навешивание фасада

Когда выполнена разметка и установка мебельной петли, наступает самый сложный этап крепление устанавливаемой дверцы к корпусу шкафчика. Ход навешивания дверцы:

• выполнить разметку мест установки монтажных площадок под петли;
• прикрепление площадки для закрепления петель, которые установлены на фасад;
• повесить дверцу к боковине шкафчика;
• соединение двух деталей петли;
• регулировка дверцы шкафчика относительно шкафчика при помощи отвертки.

Навешиванием дверцы лучше всего заниматься на ровной поверхности. При этом сторона шкафчика, на которую прикреплена планка навеса, должна располагаться в горизонтальном положении. Это создает определенное удобство при примерке и прикручивании фасада к боковине. После прикручивания к корпусу, можно ставить шкафчик в вертикальное положение, и провести регулировку относительно корпуса.

Регулировка

Заключительным этапом установки мебельных навесов является регулирование. После того как дверца будет прикреплена к корпусу, необходимо произвести регулировку в трех плоскостях. Конечно, придется несколько раз раскрутить и закрутить шурупу, но благоприятный исход обеспечен. Три плоскости – это вертикальная, горизонтальная и относительно глубины фиксации:

• регулировка относительно глубины способствует прижиманию фасада поближе к корпусу или ослаблению. С помощью отвертки подкручивается овальное отверстие. Этот вид регулировки широко применяется в помещениях, где полы имеют какие-то неровности;
• регулировка по вертикали способствует перемещению фасада в вертикальном положении. Выполняется регулировка подкручиванием овальных дырочек. По прошествии некоторого времени дверца может провиснуть. Поэтому необходимо проводить регулирование навесов иногда;
• регулировка по горизонтали предполагает хождение дверцы слева направо или наоборот. Целью ее является избежание щелей между дверцей и корпусом шкафа. Применим этот метод еще в помещениях с неровными стенами и полом.

Этап регулировки можно выполнять, когда шкаф еще не навешен. Но, чтоб сразу сориентироваться относительно стен и потолка, лучше всего навесить шкаф на стену.

Оказывается, чтобы крепить петли, не нужно иметь специальные знания или навыки. Установить мебельную петлю совсем несложно. Главное, что при установке мебельной петли разметка и установка были произведены с учетом всех правил. Это позволяет избежать появления трещин на фасаде, щелей между корпусом и дверцей, трения при открывании. Тем более работа, выполненная своими руками, приносит множество положительных эмоций.

Видео

Шаг 47 — присадка мебельных петель — установка распашных фасадов.

Перейдем, так сказать, с формированию лица сайта — это установке мебельных фасадов. Начнем с наиболее часто встречающихся фасадов распашных.

Для установки таких фасадов используются чашечные петли, об их установке и поговорим. Для установки нам понадобится угольник с карандашом, дрель с фрезой Форстнера 35мм, шуруповерт или отвертка.

Для начала производим разметку: от края отступаем 22 мм — проводим отметку карандашом. Сверху и снизу отступаем нужное вам расстояние (произвольное). Я, как правило, стараюсь делать его одинаковым (по 70-150 мм). При этом надо строго контролировать, чтобы петля на становилась напротив полки, в которую она упрется.

По количеству петель на фасад — я ориентируюсь на данную схемку (количество относительно размеров).

Отметив центр отверстия, накалываем его шилом (мне больше нравится дюбель). Наколка должна быть неглубокой, иначе фреза будет цепляться боковыми резцами и круг не получится.

Ставим дрель вертикально и сверлим слепое отверстие (по глубине рекомендую сначала потренироваться на обрезках, чтобы не просверлить насквозь (центральный шип легко прокалывает деталь насквозь).

Убираем опилки, устанавливаем в отверстие петлю, выравниваем ее параллельно (для этого можно использовать вот планку или еще один фасад) и фиксируем петлю саморезами.

Прикручивать сам фасад на готовый короб желательно в лежачем положении.

Короб укладывается на спину. К нему прикладывается «открытый» фасад, выравнивается относительно верхнего/нижнего горизонтов и фиксируется саморезами. Можно делать это и в уже стоящем коробе (только делать это лучше с помощником.

Фасад прикладывается, выравнивается по нижнему краю (возможно, под уголок, прилегающий к стенке шкафа придется что-нибудь подложить) и прихватывается саморезами — по одному на петлю. После регулировки закручивается и второй.

Потом положение фасада регулируется (об этом в следующей статье).

Living Hinge Design — The Ultimate Guide

Великие дизайнеры продуктов всегда ищут лучшие способы снижения затрат и повышения удобства работы пользователей. Конструкция «живого» шарнира — это метод, который может легко решить обе эти задачи, заменив традиционные методы конструирования петель гибким тонким полотном из пластика. Благодаря уникальной динамике потока пластикового литья под давлением два корпуса из пластика могут быть соединены с помощью упругого шарнира и могут вращаться бесконечно.Что является залогом получения качественной пластиковой петли для жизни? Все дело в дизайне…

Что такое живая петля?

Живая петля — это тонкий кусок пластика, который соединяет два пластиковых корпуса вместе. Поскольку он очень тонкий, он позволяет двум телам вращаться под углом 180 градусов и более. Они очень прочные и при хорошем дизайне могут прослужить миллионы циклов. Знакомый пример — крышка от кетчупа. Шарнир на крышке кетчупа предназначен для удержания крышки в соединении с основным корпусом, но также позволяет ей перемещаться в сторону для дозирования.

Для чего используются подвижные петли?

Когда вам нужно что-то, что соединяет две стороны вместе и допускает вращательное движение, живой шарнир, скорее всего, поможет. В большинстве случаев он может заменить традиционные петли и сделать это с меньшим количеством деталей и без сборки.

Вы найдете живые петли на пластиковых деталях, таких как колпачки и затворы. Типичные примеры:

• • Компактные средства для макияжа
• • Крышки контейнеров для конфет (например, мятные конфеты Tic Tac)
• • Посмотрите в холодильниках, где соусы, приправы и многое другое имеют подвижные петли
• • Бутылки шампуня и жидкого мыла
• • Рыбалка ящики для рыболовных снастей и приманок

Какие преимущества я получу, установив «живую» петлю по сравнению с другими типами петель?

Отсутствие сборки и меньшая стоимость — Простой и понятный — это самое большое преимущество живой петли.Для вращения большинства обычных петель требуется какой-либо штифт, например винт или металлический стержень. Поскольку живой шарнир представляет собой единое целое, вы можете исключить эти детали из списка материалов. Вы не только избавляетесь от оборудования, но и избавляетесь от хлопот и затрат на сборку петли.

Устранение необходимости в нескольких полостях — Без живого шарнира две половины были бы отдельными частями, для которых потребовались бы отдельные полости, ворота и направляющие.Поскольку живая петля соединяет обе половины, полость становится одной, что обычно снижает затраты на изготовление формы.

Долговечность — Правильно спроектированная и установленная подвижная петля может прослужить более миллиона циклов. Большинство цикловых тестов обычно не выдерживают отметки в миллион циклов, поэтому вполне возможно, что они могут длиться гораздо больше циклов.

Причины не использовать подвесные петли?

Ограниченный выбор материалов — Лучший материал для живой петли — полипропилен PP.Полиэтилен PE можно использовать в некоторых ситуациях. Даже при использовании PP и PE вы ограничены в типах добавок и наполнителей, которые вы можете использовать. Если вам нужно использовать пластик инженерного качества, такой как поликарбонат или АБС, то лучше подойдут традиционные петли.

Ограниченная нагрузка — Живые петли не очень хорошо выдерживают нагрузку, параллельную петле. Хорошим примером может служить дверь. Дверь имеет значительный вес и нагружает петли, к которым она прикреплена.Петли должны нести нагрузку на дверь и открываться и закрываться. Живые петли не годятся для приложения, которое возлагает на них такую ​​нагрузку.

Время разработки добавлено — Живые петли требуют времени и усилий для разработки. Каждое приложение уникально и представляет собой уникальный набор задач. По моему опыту, после изготовления формы для литья под давлением элемент «живого» шарнира часто требует некоторой регулировки, чтобы она работала идеально.

Соображения, касающиеся конструкции петель для жилых помещений

Когда пришло время спроектировать петли для жилых помещений, очень важно следовать некоторым основным рекомендациям по проектированию, чтобы обеспечить правильное функционирование петли.

Типовые конструкции живых петель

• Двойная петля — Двойная петля имеет две прямые петли, разделенные узкой опорной секцией. Двойные петли полезны, когда вам нужно: A) создать зазор или пространство между двумя сложенными частями или B) вам нужно вращение на 360 градусов.

• Петля-бабочка — Петля-бабочка обычно используется для крышек диспенсера.Большим преимуществом петли-бабочки является ее переворачивающееся действие. Как только петля открывается / закрывается на определенный угол, петля пружинит в другое положение и остается там. Так крышка перевернется в открытое или закрытое положение.

• Двухстабильная петля — очень похожа на петлю типа «бабочка», только вместо одной единой живой петли есть три отдельные петли. Такая конструкция обеспечивает сильное открывание и закрывание. Петля находится в равновесии в открытом и закрытом положениях, поэтому название «бистабильная петля»

Руководство по проектированию «живых» петель для литья под давлением

Конструкция «живых» петель — это, без сомнения, искусство, а также наука, которая приходит с опытом.Обычно после тестирования первых деталей в пресс-форму вносят несколько изменений, и с небольшими изменениями конструкция обычно доводится до функционального шарнира. Несмотря на то, что существует много различных типов живых петель и, вероятно, некоторые из них еще предстоит открыть, мы рассмотрим основы того, что заставляет живые петли работать.

Толщина полотна

толщина должна находиться в диапазоне 0,007–0,015 дюйма. Что-нибудь более тонкое, чем это, и пластик может не заполнить шарнир должным образом в форме. Что-нибудь толще, и молекулы не будут ориентироваться в правильном направлении, что повлияет на долговечность цикла.

Без острых углов

При проектировании для литья под давлением рекомендуется закруглить острые углы. Еще более важно закруглить острые углы внутри и вокруг живого шарнира. Повышенное напряжение в острых углах снизит долговечность.

Размещение ворот

Спросите RevPart о местонахождении ворот, и мы предоставим вам чертеж вашей пресс-формы в САПР. Вы должны быть уверены, что поток пластика будет равномерно распределяться по петле. Обычно для этого требуется калитка, которая центрируется на петле.

Материал петли

Выбор правильного материала имеет решающее значение для хорошей конструкции петли. Хорошая смола должна хорошо течь через тонкие участки и не должна давать трещин при изгибе. Допустимы только два типа пластика:
Полипропилен PP — лучший выбор из смолы для живых петель. Рассматривая варианты материалов из полипропилена, ищите гомополимерный полипропилен. Этот тип полипропилена постоянно работает и производит прочные живые петли. Рандомный сополимер ПП является вторым лучшим выбором и будет работать очень хорошо.Ударный сополимер наименее желателен для петель, и его следует использовать только в том случае, если у вас есть требования к низкой температуре или ударной вязкости.

Полиэтилен PE второй вариант, но PE используется редко. PE следует использовать только в том случае, если PP не подходит.

Наполнители и влияние на срок службы петли

Добавление наполнителей — это обычный способ достижения определенных требований к смоле. Например, вы можете добавить стекловолокно для увеличения прочности на разрыв или хлопья перла для придания металлического вида.Такие добавки, как стекло, тальк и волокно, могут отрицательно повлиять на долговечность и функциональность конструкции петли. Не рекомендуется использовать какие-либо наполнители, и, если будет определено, что это необходимо, рекомендуется провести НИОКР петли с прототипом формы.

Mold Flow живой шарнир на молекулярном уровне

Ключ к получению прочного живого шарнира — это выравнивание всех молекул пластика, а не их произвольная ориентация. Когда расплавленный пластик течет через полость формы, он проталкивается через небольшую площадь шарнира.Направление потока пластика и увеличенная скорость создадут молекулярное выравнивание вдоль петли. Молекулы должны быть ориентированы перпендикулярно направлению изгиба, что продлит срок службы шарнира.

Еще одним важным фактором при проектировании петли является обеспечение равномерного обтекания петли. Неравномерный поток увеличивает вероятность появления сварных швов или дефектов, которые могут снизить срок службы. Не нужно беспокоиться, в RevPart мы проведем анализ потока и выберем лучшую точку входа для вашей пресс-формы.Это гарантирует, что вы получите равномерный поток вдоль петли и в результате получите прочные детали.

Факторы окружающей среды, которые необходимо учитывать

Воздействие ультрафиолетового излучения — Полипропилен, как и большинство пластиков, разлагается под воздействием ультрафиолета / солнечного света. Если у вас есть требования к воздействию УФ-излучения, настоятельно рекомендуется добавить УФ-добавки или защитное покрытие от УФ-излучения. Продолжительное воздействие ультрафиолета приводит к образованию трещин в пластике, что сказывается на долговечности живого шарнира.

Химическое воздействие — Если деталь будет подвергаться химическому воздействию, важно убедиться, что выбранная смола не разложится.

Постобработка

Распространенный пост-процесс, называемый холодным волочением, заключается в сгибании петли, пока она еще горячая. Шарнир обычно несколько раз сгибается, как только он выходит из формы. Сгибая деталь, пока она еще горячая, дополнительно ориентирует молекулы в направлении, повышающем долговечность. Одно предостережение заключается в том, что это занимает очень много времени и увеличивает стоимость производства. Если ваши требования к циклу менее строгие, вы можете часто пропустить этот пост-процесс и связанные с ним расходы.

Создание прототипов живых петель

Создание прототипов — ценный инструмент, который позволяет вам отредактировать вашу деталь без больших вложений. Используя традиционные методы, создание прототипа живой петли невозможно из-за строгих требований к размерам и материалам. Однако благодаря запатентованным процессам обработки с ЧПУ RevPart мы можем обрабатывать с ЧПУ многие типы живых петель из полипропилена. Петли полностью функциональны и могут быть повернуты сотни раз.Другой вариант — открыть прототип формы для литья под давлением, чтобы исследовать и разработать дизайн вашей живой петли.

Ознакомьтесь с SlideShare

Последний совет

Создайте свою живую петлю для безопасных изменений. Это означает, что вы сделаете петлю немного тоньше, чем вам нужно. Таким образом, вы можете вносить изменения в инструменты без особого воздействия на саму пресс-форму.

Все, что вам нужно знать о подвижных петлях (дизайн, прототипы и производство)

Живые петли — это петли, изготовленные из удлинителя основного материала (обычно полипропиленового пластика).Это тонкая пластиковая часть, которая соединяет две большие пластиковые части. Обычно пластиковые детали большего размера и «мост» шарнира изготавливаются из одного сплошного куска пластика. Поскольку он очень тонкий и обычно изготавливается из гибкого полипропилена, живой шарнир также может вращаться вокруг одной оси на 180 градусов или более — потенциально в течение миллионов циклов без поломки. В отличие от большинства петель, которые состоят из нескольких частей, собранных в традиционный механизм, подвижные петли не являются отдельным объектом.Их можно описать как целенаправленную линию разлома в заданной точке материала, которая тщательно спроектирована так, чтобы не разрушаться после многократного изгиба. Крышка бутылки из-под кетчупа, пожалуй, самый известный пример живого шарнира.

Живые петли необходимо спроектировать, создать прототип и затем изготовить. Проектирование выполняется с использованием программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР), такого как Solidworks, в то время как прототипирование выполняется с использованием одной из двух основных методологий: обработка с ЧПУ (процесс вычитания) или литье под давлением.Важно отметить, что не каждый может обработать прототип живого шарнира с ЧПУ. Фактически, насколько нам известно, Creative Mechanisms — единственный магазин, обладающий такой уникальной возможностью. 3D-печать (аддитивное производство) — это третий способ создания прототипов живых петель, но в настоящее время он имеет некоторые качественные ограничения, не присущие ЧПУ и литью под давлением (подробнее об этом ниже). Массовое производство осуществляется исключительно методом литья под давлением.

Не верите, что живые петли с ЧПУ умеют? Взгляните на наше видео:

Первый этап производства петель для жилых помещений — это автоматизированное проектирование (САПР).Основные соображения при проектировании включают желаемое действие шарнира, размер шарнира и желаемый диапазон движения. В разделе ниже приведены примеры различных конструкций петель для жилых помещений.

Прямые петли — это простейшие живые петли. Они могут быть длинными, короткими, непрерывными или сегментированными по линии петли. Вот несколько примеров:

Длинная прямая петля:

Короткий непрерывный прямой шарнир: Этот шарнир также включает в себя два пластиковых «стопора», которые останавливают вращение на 180 градусов.Это также называется тройным шарниром, поскольку вокруг одной оси есть три уникальных куска пластика, которые действуют как живые шарниры.

Петли Butterfly — это классический тип петель, восходящий к своим истокам в мебельном производстве 17 века. Петли типа «бабочка» используются, когда вы ищете двухстабильную крышку. Будучи бистабильным, крышка захочет защелкнуться либо в открытом, либо в закрытом положении и не будет оставаться между ними. Перемычки на боковой стороне петли-бабочки растягиваются, действуя как пружина, которая переводит крышку в открытое или закрытое положение.Их также можно превратить в живой шарнир, основная цель которого — разрешить определенный диапазон движений, не допуская других.

Живая петля Butterfly (вид сверху):

Живая петля Butterfly (вид профиля):

Петля-бабочка (вид в профиль)

Эта уникальная конструкция от Creative Mechanisms представляет собой шарнир двойного действия, предназначенный для предотвращения открытия детьми контейнера или крышки.В механизм встроен «живой» шарнир, но другие особенности крышки делают его недоступным для детей. Вы можете увидеть, как это работает, на видео ниже.

Это просто использование нескольких петель в одном и том же месте (независимо от того, будет ли их число два, три или даже больше). Петля, представленная ниже, ранее была показана как прямая (из-за пластиковой секции в середине петли), но это также тройной шарнир. Как видите, три уникальных пластиковых шарнира работают в тандеме.

Вообще говоря, лучший способ произвести новый продукт с живым шарниром — это спроектировать механизм, станок с ЧПУ, начальный рабочий прототип из конечного производственного материала (полипропилен), а затем, после того, как дизайн будет завершен, разработать инструмент для литья под давлением для производства полипропиленовой детали в объеме с помощью литья под давлением.

— безусловно, лучший способ создать единый прототип продукта с живым шарниром. Если вы пытаетесь создать доказательство концепции или до 10 прототипов, то ЧПУ, вероятно, лучший способ. Многие люди считают, что на станке с ЧПУ невозможно «живой» шарнир, но ошибаются. Все всегда говорили нам просто забыть об этом … «Вы не можете обрабатывать полипропилен», — говорят они. Но оказывается, что все они ошибаются. Это можно сделать. И мы можем это сделать. Наша талантливая команда Creative Mechanisms решила эту проблему. Они могут обрабатывать полипропилен чисто и детально. Они могут обрабатывать функциональные снимки. Они могут обрабатывать ранее невозможный прототип живой петли с точностью до 0,005 дюйма. Результаты потрясающие. Мало того, что это можно сделать, это, безусловно, самый дешевый и качественный способ создать работающую модель прототипа для новой конструкции живой петли. Подробнее о процессе производства прототипов живых петель с ЧПУ читайте здесь.Для проверки конструкции и создания прототипа лучшим выбором будет вырезание прототипа вашей живой петли на станке с ЧПУ. Это потому, что вам не нужно тратить силы и деньги на проектирование пресс-формы. Правильная установка петли с помощью пресс-формы может быть непростым процессом, и вы собираетесь вложить для этого значительно больше денег.

Литье под давлением — безусловно, самый дешевый способ производства деталей с подвижными петлями в больших объемах.Если у вас уже есть окончательный дизайн и вы создали рабочий прототип, которым вы довольны в отношении конечного производственного материала (полипропилена), тогда вы готовы заняться литьем под давлением. Для образцов для продажи, где требуется пара сотен прототипов, использование литья под давлением, вероятно, будет лучшим вариантом не только из-за быстрого выполнения работ, но и потому, что отделка лучше, чем у прототипа с ЧПУ, и это жизненно важно для продажи выборка, так как желательно, чтобы прототип выглядел максимально приближенным к конечному продукту.

Производство оснастки для пресс-формы обычно очень дорогое. Вы получите выгоду, работая с опытной командой дизайнеров, которая может преобразовать проекты деталей в САПР в пресс-форму, которая, в свою очередь, может изготавливать желаемые детали без дефектов литья под давлением. Например, выбор места расположения ворот или их количества — очень деликатный процесс. Метод проб и ошибок работает для большинства людей, но для опытных дизайнеров учитываются такие факторы, как дизайн самого прототипа или расположение на нем «живого» шарнира.При выборе места для калитки или калитки возникают две распространенные проблемы. Во-первых, когда заслонка находится близко к месту, где должна располагаться петля, проталкивание пластика через нее к остальной части формы дает отличную петлю, но вызывает проседание, поскольку петля слишком мала, чтобы обеспечить правильное распределение пластика. Однако выбор использования двух ворот, при которых пластик течет к середине, где расположена живая петля, уменьшит возможность раковины, но может привести к неисправности петли и возможности растрескивания.Уравновешивание двух крайностей требует некоторого суждения в зависимости от особенностей данного проекта.

Живые петли, напечатанные на 3D-принтере, созданы с помощью одной капли пластика в вертикальной ориентации. Некоторые пластмассы, доступные для 3D-печати, могут воспроизводить качества полипропилена, но ни один из доступных в настоящее время не работает так хорошо. Живые петли, напечатанные на 3D-принтере, имеют тенденцию быть хрупкими и выходить из строя при многократном сгибании.Обычные петли из полипропилена можно согнуть миллионы раз без значительного износа. Обработка с ЧПУ позволяет получить прототип примерно по той же цене, что и при 3D-печати, без ухудшения качества.

Другой плохой вариант прототипирования живых петель включает создание резиновой формы и последующее отливку уретановой модели с низким твердостью. Проблема, как и в случае с прототипами живых петель, напечатанных на 3D-принтере, заключается в том, что вам придется несколько раз согнуть прототип петли, и он сломается.Изделие просто не выдерживает нормального износа. Последнее, что вы хотите сделать, — это представить свое доказательство концепции и заставить его сломаться. Это очень плохой метод прототипирования по сравнению с ЧПУ.

Винты: Вы можете сделать живой механизм петли из тонкого куска полипропиленового листового пластика и затем прикрутить его на место между двумя частями подвижной части петли (основанием и крышкой).

Лента: Вы не поверите, но многие люди, не знакомые с процессом создания прототипов живых шарниров с ЧПУ, в конечном итоге безуспешно пробуют 3D-печать и / или отливают прототип из уретана с низким твердостью, но разочаровываются в сломанном прототипе. Альтернативный вариант — это лента. В этом просто нет необходимости, поскольку ЧПУ — это профессиональный и экономичный способ создания рабочих прототипов.

Петли Living изготавливаются почти исключительно из полипропилена.Полипропилен — очень гибкий, мягкий материал с относительно низкой температурой плавления. Эти факторы не позволяют большинству людей правильно обрабатывать материал. Он слипается. Это не режет чисто. Он начинает таять от тепла фрезы с ЧПУ. Обычно его нужно соскрести, чтобы что-нибудь приблизилось к готовой поверхности. Все всегда говорили мне просто забыть об этом … «Вы не можете обрабатывать полипропилен», — говорят они. Но оказывается, что все они ошибаются. Это можно сделать. И мы можем это сделать .

Если вы хотите узнать больше о полипропилене, прочтите здесь.

В некоторых случаях другие пластмассы, такие как полиэтилен, могут заменить полипропилен в качестве живого шарнира. Кроме того, Stratasys рекламирует возможность создания прототипа живого шарнира с помощью материалов для 3D-печати, таких как «Rigur» или «Nylon 12». Плюс к 3D-печати живых петель в том, что это можно сделать быстро и недорого. По нашему опыту, обратная сторона 3D-печати заключается в том, что прототипы, изготовленные из материалов для 3D-печати, ломаются намного быстрее, чем традиционные петли из полипропилена.Проблема с 3D-печатью прототипа живого шарнира заключается в том, что лучший прототип может быть изготовлен на станке с ЧПУ из цельного блока полипропилена за те же небольшие затраты и за такое же быстрое время оборота с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что он создается из того же материала (полипропилен ), из которой будет изготовлен производственный подвижный шарнир. Соответственно, он будет функционировать также как живой шарнир, изготовленный методом литья под давлением (т.е. он будет изгибаться миллионы раз без значительного износа). Это делает живые петли для 3D-печати чем-то исключительно для магазинов, которые не знают, как работать с ЧПУ, живыми петлями.

Если вы создаете изделие, которое должно быть изготовлено из пластика, отличного от полипропилена (например, акрила, поликарбоната или ацеталя), вам, вероятно, будет лучше рассмотреть традиционные петли с несколькими движущимися частями.

Товары народного потребления — это действительно обычное место, где можно увидеть живые петли. Общие примеры включают пластиковые бутылки, используемые для хранения пищевых продуктов, таких как кетчуп, или гигиенических продуктов, таких как шампунь и гель для душа.

1. Крышки для бутылок с приправой: Крышки на бутылке с кетчупом — это пример живых петель, которые вы используете почти каждую неделю (возможно, каждый день, в зависимости от того, сколько гамбургеров и картофеля вы съедите). Два изображения, показанные ниже, являются классическим примером живых петель бабочки.

2. Крышки для бутылок личной гигиены: Гель для душа, шампунь и средства личной гигиены часто упаковываются с живыми крышками на петлях.

1.Эстетика: Петли Living очень чистые и приятные для глаз благодаря элегантному характеру их непрерывных и плавных изгибов. Есть место для творческой лицензии, и всегда можно исследовать новые возможности дизайна.

2. Применимость: Живые петли имеют широкий спектр применений, и новое решение может быть адаптировано для большинства прототипов, изготовленных методом литья под давлением, для которых требуется использование петель. Простота конструкции живых петель делает их идеальными для таких целей.

3. Химическая деградация: Поскольку живые петли сделаны из пластика, исключается возможность образования ржавчины, как это было бы с металлическими петлями.

4. Стоимость: Поскольку они состоят из одной детали, живые петли обычно намного дешевле в производстве, чем другие типы шарнирных механизмов (многие из которых требуют труда для сборки, изготовления нескольких инструментов и т. Д.). Тот факт, что петля включена в процесс проектирования и производства прототипа, значительно снижает стоимость жизни петель.

5. Долговечность: Петли Living чрезвычайно прочные. Отсутствие большого количества деталей делает их очень прочными и практически невосприимчивыми к износу или выходу из строя. Некоторые живые петли способны пройти миллионы циклов, прежде чем произойдет какой-либо износ. Примечание: живые прототипы петель, изготовленные с помощью 3D-печати, имеют значительно меньшую способность выдерживать частые изгибы. Это связано с тем, что доступные материалы для 3D-печати по своим свойствам не эквивалентны полипропилену.

6. Гибкость: Живые петли обладают исключительной гибкостью относительно оси вращения, разработанной для петли.

7. Трение: Живые петли практически не испытывают трения, так как они сделаны из одной детали. Это существенное преимущество перед традиционными петлями.

8. Срок службы: При правильном изготовлении живые петли прослужат весь срок службы детали. Они должны быть способны изгибаться от сотен тысяч до миллионов раз без заметного износа.

9. Техническое обслуживание: Живые петли не требуют технического обслуживания или ремонта, поскольку они выходят из строя только в неестественных условиях.

10. Диапазон движения: Подвижные петли обычно рассчитаны на поворот на 180 градусов. Некоторые из них вообще не предназначены для ограничения изгиба до определенного предела и будут поворачиваться далеко за 180 градусов, в то время как другие конструкции гарантируют, что шарнир не изгибается больше определенного угла (например, 90 градусов).

11.Прочность: Живые петли очень ограничены в своей способности выдерживать нагрузки (будь то растягивающее или сжимающее напряжение или деформация сдвига). Это одно из основных ограничений живых петель.

12. Температура: Пластмассы (из которых сделаны живые петли) обычно имеют низкие температуры плавления. Следовательно, по мере того, как температура повышается и приближается к температуре стеклования (температуре, при которой он начинает переходить из жидкого состояния в твердое), материал становится все менее и менее жестким.

1. Использование Обработка с ЧПУ: Обработка прототипа живой петли с ЧПУ начинается с цельного куска листа полипропилена (ПП). Пластик постепенно отрезается от исходного блока материала (процесс, известный как субтрактивное производство). Для проверки конструкции и создания прототипов для 1-10 деталей быстрее и намного дешевле вырезать прототипы деталей с подвижными петлями из полипропиленового исходного материала.Многие люди считают, что это невозможно по ряду причин, одной из которых является склонность полипропилена к слипанию при точной обработке. К счастью для нас, эти люди ошибаются. Фактически, из полипропилена можно изготовить прототипы живых петель. Технические специалисты Creative Mechanisms могут вырезать очень маленькие и точные живые петли бесконечного разнообразия конструкций с точностью до 0,005 дюйма на нашем автоматизированном многофункциональном станке с ЧПУ. Хотите увидеть процесс в действии? Посмотрите наше видео ниже (обсуждение ЧПУ начинается в 0:30):

1. Использование литья под давлением: Для создания живого прототипа петли с помощью литья под давлением необходимо сначала спроектировать и изготовить инструмент для литья под давлением (блок из алюминия или стали с внутренней полостью по форме детали прототипа).Правильная установка петли в инструменте для литья под давлением может быть сложной задачей, и гораздо дороже спроектировать и построить инструмент для литья под давлением, чем вырезать один или два прототипа на станке с ЧПУ. Мы рекомендуем этот метод, когда вам нужно от нескольких сотен до тысячи прототипов для таких целей, как предварительные испытания. В таком масштабе гораздо эффективнее формовать детали из конечного материала под давлением, чем вырезать такое большое количество деталей с помощью ЧПУ. Кроме того, для образцов для продажи, где требуется от пятидесяти до ста прототипов, использование литья под давлением, вероятно, является лучшим вариантом не только из-за быстрой обработки, но и потому, что отделка лучше, чем у прототипа с ЧПУ.Это очень важно при отборе образцов для продажи, когда желательно, чтобы прототип выглядел как можно ближе к конечному продукту. Примечание: даже в таком случае хорошо сначала вырезать прототипы с ЧПУ, чтобы убедиться, что конструкция работает должным образом, прежде чем вкладывать средства в инструмент для литья под давлением.

Живые петли чрезвычайно полезны в широком спектре приложений. Они сделаны из полипропиленового пластика. Соответственно, они длятся по существу вечно.Их главное ограничение — они плохо выдерживают большие нагрузки.

Наилучший способ изготовления живых петель зависит от желаемого количества. Для небольших проектов, где требуется 1-10 прототипов петель, мы настоятельно рекомендуем обрабатывать их на станке с ЧПУ из блока полипропилена. Для более крупных проектов, где требуется 100-1000 прототипов, мы рекомендуем литье под давлением. Когда дело доходит до массового конечного производства, очевидным решением также является литье под давлением. Если вам нужна помощь с любым из вышеперечисленных решений, обратитесь в Creative Mechanisms.

Подвижные петли — одна из наших специализаций. У нас есть уникальный опыт в этой области, и мы можем помочь вам получить рабочий прототип и / или пресс-форму производственного качества для вашей новой детали. Если вы серьезная компания и хотите увидеть образец нашей работы, посетите эту страницу и отправьте заявку.

Как спроектировать живые петли для 3D-печати

Введение

Живые петли — это простой и недорогой способ соединения двух жестких пластиковых частей гибким шарниром.В этой статье обсуждаются преимущества использования живых петель и представлены правила проектирования и рекомендации по материалам при использовании 3D-печати для производства живых петель.

Что такое живые петли?

Живая петля — это тонкая гибкая пластиковая лента, соединяющая две или более жестких секций. Обычно большие жесткие секции и живая петля изготавливаются из одного сплошного куска пластика. Низкая стоимость и простота живых петель делают их популярным вариантом для многих приложений.Их можно найти практически на каждом коммерческом продукте: от бутылок для напитков и шампуня до контейнеров для хранения в мастерских и упаковки для пищевых продуктов. Живые петли и соединенные жесткие секции изготавливаются почти исключительно как одно целое посредством литья под давлением.

Преимущества живых петель

Живые петли — эффективное решение, когда необходимо соединить две жесткие секции.К преимуществам живой петли можно отнести:

• Низкая стоимость — Живые петли из-за своей простоты обычно являются гораздо более дешевой альтернативой по сравнению с другими типами петель.
• Долговечность — Живые петли специально разработаны для многократного открывания. Они испытывают очень небольшое трение при открытии и закрытии, что обычно обеспечивает долгий срок службы.
• Сокращенные запасы — Живые петли интегрированы в деталь, что устраняет необходимость в дополнительных компонентах.
• Внешний вид — По сравнению с другими вариантами соединения (петли в сборе, защелкивающиеся соединения и т. Д.) Подвижные петли представляют собой эстетически приятное и ненавязчивое решение для соединения.

Основное ограничение подвижных петель связано с их неспособностью выдерживать любую нагрузку.

Живые петли, напечатанные на 3D-принтере

Хотя отлитые под давлением живые петли рассчитаны на то, чтобы выдерживать тысячи циклов без поломки, характер деталей, напечатанных на 3D-принтере (обычно анизотропные, хрупкие, послойные конструкции), означает, что напечатанные на 3D-принтере живые петли обычно используются для создания прототипов или подтверждения работоспособности. -концептуальные модели, в которых необходимо небольшое количество циклов.Это делает напечатанные на 3D-принтере живые петли лучше всего подходящими для проверки конструкции , прежде чем потребуется вкладывать средства в дорогостоящие инструменты для литья под давлением.

Основные преимущества 3D-печати живого шарнира:

— Нет необходимости в дорогостоящем инструменте. — В конструкции не требуется включать элементы, необходимые для деталей, изготовленных литьем под давлением, таких как литники, направляющие или литники. — Дизайн можно легко изменять и повторять для достижения оптимального дизайна. — 3D-печать позволяет быстро изготавливать детали, что еще больше ускоряет процесс проектирования.

Проектирование живых петель для 3D-печати

Как и в случае с другими функциями 3D-печати, производительность будет зависеть от конструкции, материала, калибровки принтера и толщины слоя. Из-за этого создание оптимального живого шарнира для конкретной конструкции и технологии часто является повторяющимся процессом. В этом разделе предлагается несколько рекомендаций по дизайну, которые можно использовать в качестве отправной точки.

Направление печати

Из-за аддитивного, послойного характера 3D-печати производимые детали обычно анизотропны (особенно при печати с FDM). Чтобы обеспечить работоспособность «живого» шарнира, части должны быть ориентированы так, чтобы ширина шарнира, а не длина увеличивалась по одному слою за раз (центральная ось шарнира должна быть ориентирована в направлении z). Это часто означает печать детали в вертикальном направлении сборки, как показано на изображении ниже.

Геометрия петли

Для большинства приложений прототипирования достаточно просто распечатать тонкую полоску материала, если требуется, чтобы петля работала всего несколько циклов. Если требуется большее количество циклов, следует оптимизировать геометрию петли.

Когда петля закрыта, она подвергается изгибу: внешняя поверхность подвергается растяжению (и растягивается), а внутренняя поверхность сжимается. Чтобы учесть это, хорошая конструкция живой петли должна иметь длинную изогнутую длину на внешней поверхности и короткую внутреннюю поверхность. На изображении ниже показана стандартная живая петля, изготовленная методом литья под давлением, с размерами в мм.

Для 3D-печати обычно требуется больше материала и более жесткий шарнир, чтобы сократить количество циклов до выхода из строя. Однако обратите внимание, что увеличение толщины петли также увеличивает растягивающие напряжения, которым подвергается внешняя поверхность. На приведенном ниже рисунке показаны размеры живого шарнира с печатью FDM, который прошел 25-30 циклов до отказа (все размеры указаны в мм).

Дизайн по технологии

Материалы и процессы, с помощью которых каждая технология 3D-печати производит детали, могут значительно различаться. Из-за этого к каждой технологии часто применяются разные правила проектирования. Перечисленные ниже процессы 3D-печати наиболее подходят для создания живых петель.

Пошаговое руководство по САПР по проектированию живых петель с помощью Fusion 360 можно найти здесь.

Постобработка

Живые петли могут быть отожжены после печати, чтобы увеличить количество циклов до выхода из строя.Этого можно достичь, нагревая петлю (например, осторожно пропуская пламя по петле до тех пор, пока она не станет гибкой без плавления), перемещая ее вперед и назад в течение нескольких циклов при этой повышенной температуре, а затем оставив ее в закрытом состоянии. положение, чтобы остыть.

Эффективность этого процесса будет во многом зависеть от материала и геометрии петли. В примере, показанном на изображениях выше (напечатанных с помощью FDM), отжиг значительно увеличил количество циклов, которые петля могла выдержать до выхода из строя.

Рекомендуемые материалы

Живые петли, изготовленные методом литья под давлением, изготавливаются почти исключительно из полиэтилена (PE) и полипропилена (PP). Оба материала гибкие и мягкие с относительно низкой температурой плавления.

Для живых петель, напечатанных на 3D-принтере, наиболее подходят материалы с высоким удлинением при разрыве и хорошей устойчивостью к разрыву. Рекомендуемые материалы для каждого процесса, описанного выше, приведены в таблице ниже.

Хотите узнать, сколько стоит создание прототипа с помощью 3D-печати?

Загрузите свои файлы сюда

Эмпирические правила

• Живые петли, изготовленные с помощью 3D-печати, лучше всего подходят для проверки концептуальных проектов перед инвестированием в дорогостоящую оснастку для литья под давлением.
• Живая геометрия петли должна иметь длинный путь к внешней поверхности и короткий внутренний путь.
• Размеры и материалы для наиболее подходящих технологий 3D-печати для изготовления живых петель приведены в таблице ниже:

(PDF) ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЛЕГКАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПЕТЛИ ДЛЯ ДВЕРИ ОТКРЫТОГО АВТОМОБИЛЯ ИЗГОТОВЛЕННОГО ДОБАВЛЕНИЯМИ

I. Aydın, E. Akarçay, Ö. Ф. Гюмюш, К. Б. Энгин, Х. Елек и. Özcan

, но стандартизация процесса заметна.

(2) Оптимизация топологии приводит к множественным решениям, особенно при разрушающих нагрузках, превышающих

предела текучести кривой напряжения-деформации материала. Требуется вмешательство дизайнера для определения

правильных решений.

(3) Оптимизированные детали соответствуют целевой массе, но также соответствуют критериям безопасности. Возможность

использования технологии AM в автомобильной промышленности неизбежна, мы прогнозируем быстрый прогресс в

в ближайшем будущем.

(4) Целью этого исследования было продемонстрировать ценность оптимизации топологии в сочетании с

моделированием деталей из материалов AM.Было обнаружено, что значительное снижение веса на

возможно за счет моделирования.

5 БЛАГОДАРНОСТИ

Мы глубоко признательны за финансовую поддержку со стороны Центра исследований и разработок Rollmech Automotive в рамках гранта

RM18057 / 2019.

ССЫЛКИ

[1] С. Йодер, С. Морган, К. Кинзи, Э. Барнеса, М. Киркаб, В. Пакитб, П. Нандванаб, А.

Плотковскиб, Р. Дехоффб и С. Бабуа, «Определение характеристик компонентов Ti-

6Al-4V с оптимизированной топологией с использованием электронно-лучевого наплавления порошка», Additive

Manufacturing, vol.19, pp. 184-196, 2018.

[2] Б. Мфуси, Л. Тшабалала, А. Попула и Н. Матэ, «Влияние ориентации селективного лазера

на механические свойства деталей из AlSi10Mg. »В

Конференция Южноафриканской инициативы по передовым материалам, Вандербейлпарк, 2018.

[3] Б. Муни, К.И. Курусис, Р. Рагхавендра и Д. Агиус,« Явления процесса

, влияющие на характеристики растяжения и анизотропии аддитивов. Произведено

”, Материаловедение и инженерия A, т.745, pp. 115-125, 2019.

[4] А. Маамун, М. Эльбестави, Г. Досбаева и С. Велдхус, «Последующая термическая обработка деталей из

AlSi10Mg, произведенных с помощью селективного лазера», Аддитивное производство. т. 21, pp.

234-247, 2018.

[5] К. Маринелли, «Механическое определение характеристик и постпроцессорная термообработка

селективно расплавленного лазером AlSi10Mg», магистерская диссертация, Туринский политехнический университет,

2018.

[6] А.Brandão, J. Gumpinger, M. Gschweitl, C. Seyfert, P. Hofbauer и T. Ghidini,

«Усталостные свойства аддитивного производства AlSi10Mg — Эффект обработки поверхности

», Структурная целостность процедур, вып. 7, pp. 58-66, 2017.

[7] Б. Палумбо, Ф. Ре, М. Марторелли, А. Ланзотти и П. Коррадо, «Свойства при растяжении

Определение характеристик деталей из AlSi10Mg, полученных методом прямого лазерного спекания металла. через

Моделирование вложенных эффектов, Материалы, т.10, pp. 144–160, 2017.

[8] Транспортные средства в отношении дверных защелок и удерживающих компонентов. [Изобразительное искусство]. Статус

Постановления ООН, 2010 г.

Аддитивное производство конструкционных материалов

Сокращения

Компьютеры, средства связи и бытовая электроника

Акрилонитрилбутадиенстирол

Прямое осаждение энергии

Функциональная теория плотности

Прямое лазерное осаждение

Цифровая световая обработка

Прямое лазерное спекание металла

Электродермальная активность

Керамика на основе эластомера

Моделирование методом наплавления

Фемтосекундная лазерная прямая печать

Жидкокристаллический эластомер

Более низкая критическая температура раствора

Производство ламинированных объектов

Лазерное наплавление порошка

Многомерное аддитивное производство

Микроэлектромеханическая система

Многофункциональная ионно-аддитивное производство

Аддитивное производство нескольких материалов

Аддитивное производство многомодульных

Металлоорганический каркас

Многофотонная литография

Магнитно-резонансная томография

Мультимасштабная добавка производство

Многосистемное аддитивное производство

Проекционная микростереолитография

Полимерная керамика

Поли (этиленгликоль) диакрилат

Полиэтилентерефталат 1,4006 PETG

Poly ( -циклогексилендиметилентерефталат

Поли-глицерин себацинат

Полиметилметакрилат

Поли (N-изопропилакриламид)

Смесь поли (пропиленгликоль-ячеек

Печатный грузовой автомобиль

Физическое осаждение из паровой фазы

Радиочастотная идентификация

Селективное плавление электронным пучком

Сканирующая электронная микроскопия

Селективное лазерное плавление

Селективное лазерное спекание

Самораспространяющаяся фотополимерная волноводная технология

Термобарьерное покрытие

Трибоэлектрический наногенератор

Двухфотонная литография

Беспилотный летательный аппарат

Сверхбыстрое высокотемпературное спекание

Полезный совет для создания 3D-печатных живых петель: распечатайте их по оси Z

Core77 недавно добавил бесплатный раздел руководств, чтобы помочь промышленным дизайнерам в поиске ресурсов.Мы бы посоветовали изучить не только руководства, но и перечисленных поставщиков, поскольку сейчас существует тенденция к выпуску бесплатной полезной информации, которая будет полезна независимо от того, решите вы использовать их службу или нет.

В качестве одного из примеров у нас есть Руководство по лучшим услугам 3D-печати, и в верхней части списка находятся центры 3D-печати, которые, следуя этой тенденции, публикуют бесплатные советы по 3D-печати. Одним из примеров является «Как спроектировать живые петли для 3D-печати», написанный инженером-механиком и экспертом по 3D-печати Беном Редвудом, который содержит очень полезный совет ниже.

Чтобы понять наконечник, вам сначала нужно знать разницу между терминами изотропный и анизотропный:

Изотропный: Когда свойства материала идентичны во всех направлениях. Например, лист алюминия будет иметь одинаковый радиус изгиба по оси X или Y.

Анизотропный: Когда свойства материала зависят от направления. Например, деревянная доска прочна вдоль волокон и менее прочна.

Вот совет Редвуда:

Из-за аддитивной, послойной природы 3D-печати производимые детали обычно анизотропны (особенно при печати с FDM). Чтобы обеспечить работоспособность «живого» шарнира, части должны быть ориентированы так, чтобы ширина шарнира, а не длина увеличивалась по одному слою за раз (центральная ось шарнира должна быть ориентирована в направлении z). Это часто означает печать детали в вертикальном направлении сборки, как показано на изображении ниже.

«2 контейнера с подвижными шарнирными соединениями; левый показан в правильной ориентации печати, что приводит к более сильному шарниру, в то время как правый контейнер находится в неправильной ориентации относительно печатной платформы»

«Живой шарнир должен быть напечатанным на одной нити термопласта для повышения прочности »

Redwood также затрагивает разницу между проектированием живых петель для литья под давлением и 3D-печатью.

Когда петля закрывается, она подвергается изгибу: внешняя поверхность подвергается растяжению (и растягивается), а внутренняя поверхность сжимается.Чтобы учесть это, хорошая конструкция живой петли должна иметь длинную изогнутую длину на внешней поверхности и короткую внутреннюю поверхность. На изображении ниже показана стандартная живая петля, изготовленная методом литья под давлением, с размерами в мм.

«Рекомендуемые размеры живого шарнира, предназначенного для литья под давлением»

Для 3D-печати обычно требуется больше материала и более жесткий шарнир, чтобы сократить количество циклов до выхода из строя. Однако обратите внимание, что увеличение толщины петли также увеличивает растягивающие напряжения, которым подвергается внешняя поверхность.На приведенном ниже рисунке показаны размеры живого шарнира с печатью FDM, который прошел 25-30 циклов до отказа (все размеры указаны в мм).

«Размеры для успешно напечатанных живых петель из FDM. Размеры зависят от технологии (см. Ниже рекомендуемые размеры по технологиям)»

Наконец, Redwood обсуждает применимость различных методов 3D-печати и материалов для живых петель. Мы рекомендуем прочитать всю статью здесь и проверить наши руководства, когда у вас будет возможность.

Конструкция: Конструкция полипропиленовой детали, Часть 2 — Подвижные петли

В этой колонке, выходящей раз в два месяца, Гленн Билл из Glenn Beall Plastics Ltd. (Либертивилль, Иллинойс) делится своим особым взглядом на вопросы, важные для инженеров-проектировщиков и предприятий литейной промышленности.

Полипропилен — идеальный пластик для изготовления цельных петель, изготовленных методом литья под давлением. Детали конструкции деталей из полипропилена (PP) были рассмотрены в июньской 2002 г. в статье IMM «By Design». В этой статье обсуждается, как разработать прочные петли с увеличенным сроком службы при изгибе.

Через несколько лет после появления PP в 1957 году инженеры Enjay (ныне ExxonMobil) заметили необычное явление, изучая дисперсию пигмента в очень тонкостенных цветных чипах. Ниже определенной толщины молекулы ПП ориентированы в направлении потока.Изгибание перпендикулярно этой ориентации привело к получению более прочной детали, которая не сломалась при повторном изгибе. Боб Маннс, который в то время работал в Enjay, придумал термин «живой шарнир», и это название прижилось.

«Живая петля» была представлена ​​промышленности в качестве навесного ящика для рецептов на выставке NPE 1963 года. В течение следующих 40 лет инженеры-конструкторы использовали «живые» петли в тысячах приложений, начиная от крышек с откидными крышками и заканчивая автомобильными педалями газа и чемоданами для переноски.Текущая тенденция к объединению деталей и минимизации сборки вызвала возобновление интереса к цельнолитым петлям.

Живые петли могут иметь разные формы и функции. Одно из распространенных применений — это коробка для таблеток и крышка, показанные на рисунках 1A и 1B. Эти детали можно формовать отдельно, но этот традиционный подход потребует двух форм, двух операций формования и сборки. Соединение коробки и крышки с помощью петли позволяет изготавливать обе детали за одну операцию формования.Это снижает стоимость и повышает удобство для конечного пользователя.

Критерии проектирования
За прошедшие годы отрасль выработала хорошее понимание взаимосвязи между выбором материала, конструкцией детали и обработкой, что позволяет безошибочно изгибать подвижные петли более чем на миллион циклов.Пропорции живого шарнира, как показано на рисунке 2A, в основном не меняются с начала 1960-х годов. Ключевыми деталями конструкции являются толщина петли, радиус снизу и утопленная плоская часть над петлей.

Толщина шарнира должна ограничивать поток расплава, который ориентирует молекулы поперек шарнира. Когда толщина петли превышает 0,015 дюйма, наблюдается значительное снижение молекулярной ориентации. Более толстый шарнир более устойчив к изгибу, но ошибочно полагать, что он более прочный, поскольку он имеет меньшую молекулярную ориентацию и меньший срок службы при изгибе.

При изгибе петли, показанной на Рисунке 2B, материал растягивается на ее нижней стороне. Чем толще петля, тем больше растяжение. При толщине петли более 0,015 дюйма растяжение может превышать пределы упругости материала. Это приводит к микроскопическим поверхностным трещинам, которые сокращают срок службы петли при изгибе. В этом отношении полезны полипропиленовые материалы с высоким процентом удлинения.

Полный радиус 0,030 дюйма под шарниром — идеальная форма для протекания расплава через ограниченную зону.Этот радиус также гарантирует, что петля изгибается по прямой линии на вершине радиуса.

Петля растягивается и деформируется при изгибе. Утопленная плоская секция над шарниром позволяет корпусу и крышке точно прилегать друг к другу, обеспечивая при этом открытое пространство для деформированного шарнира (рис. 2B). Плоская часть над петлей должна иметь длину 0,060 дюйма. Его глубина должна быть не менее 0,005 дюйма, чтобы избежать резкого изгиба петли.

Сила, необходимая для изгиба петли, определяется ее толщиной.Это «ощущение» шарнира трудно имитировать, и в результате толщина шарниров часто изменяется после первого формования, чтобы создать желаемое ощущение. Уловка, упрощающая модификацию инструмента, заключается в том, чтобы начать с плоской секции над петлей, имеющей глубину не менее 0,015 дюйма и толщину петли 0,006 дюйма. Если полость не может быть заполнена или петля получается слишком мягкой, глубину плоской утопленной секции можно легко уменьшить, чтобы получить более толстую и жесткую петлю, которую легче формовать.

Рекомендации по формованию
Главное правило хорошей формовки — поддерживать одинаковую толщину стенок. Подвижные петли — грубое нарушение этого правила проектирования. Ограничение потока расплава через шарнир неизменно создает перепад давления на его обратной стороне.

Размер коробки, показанной на противоположных рисунках, составляет 3,250 дюйма на 2,500 дюйма, а общая высота составляет 1,150 дюйма. Номинальная толщина стенки 0,060 дюйма, заслонка расположена на дне коробки.Компьютерный анализ заполнения формы показал, что среднее давление в полости в конце заполнения в коробке составляет 6687 фунтов на квадратный дюйм. Среднее давление в полости крышки составляло 3096 фунтов на квадратный дюйм, а минимальное — всего 743 фунтов на квадратный дюйм. Пониженное давление уплотнения полости приводит к большей усадке формы в крышке, чем в коробке. Эти различия в усадке могут потребовать модификации формы для достижения желаемой посадки между двумя частями.

Радиусы 0,010 дюйма, ведущие к радиусу 0,030 дюйма, и плоская выемка над шарниром являются важными факторами, влияющими на поток расплава и давление уплотнения полости.Эти радиусы также минимизируют напряжение при формовании.

Одним из способов преодоления перепада давления уплотнения полости является обеспечение заслонок с обеих сторон петли. В этих случаях ворота должны быть расположены так, чтобы не допустить образования сварного шва в петле.

Чтобы стимулировать ориентацию молекул, расположение затвора должно обеспечивать, чтобы расплав тек через шарнир в направлении, перпендикулярном его длине. Наилучшие результаты достигаются, если расплав одновременно достигает петли по всей ее длине.Если расплав в одних местах достигает петли раньше других, он перестает течь и начинает охлаждаться. Это состояние приводит к появлению в шарнире напряжений и сварных швов. Анализ заполнения формы может помочь определить наилучшее расположение литника для ориентации молекул, равномерного течения расплава и исключения сварных швов.

Дополнительная ориентация молекул и долговечность при изгибе могут быть достигнуты путем сгибания петли несколько раз, пока материал еще горячий после формования.

Чтобы расплав прошел через шарнир, требуется высокое давление и скорость впрыска.Формы должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать такое давление. Сгибание пластин пресс-формы всего на 0,001 или 0,002 дюйма сильно влияет на характеристики шарнира.

Сдвиг, возникающий при прохождении расплава через шарнир, выделяет тепло. Правильно спроектированная форма для петель обеспечивает надлежащее охлаждение петли. Быстрое охлаждение снижает кристалличность петли и обеспечивает долговечность петли.