Wie man Schnappverbindungen für den 3D-Druck entwirft: Ein einfacher Leitfaden

Was sind Snap-Fit-Verbindungen?

Schnappverbindungen sind Teile, die anklicken. zusammen. Mit ihnen lassen sich zwei Teile ohne Klebstoff oder Schrauben verbinden. Diese Verbindungen sind gut für den 3D-Druck. Sie sparen Geld und machen die Dinge leicht.

Wenn Sie Schnappverbindungen für den 3D-Druck herstellen, müssen Sie sich überlegen, wie die Kunststoffknicke. 3D-gedruckte Teile sind nicht dasselbe wie in einer Fabrik hergestellte Teile. Sie werden aufgebaut in Schichten die brechen können, wenn man sie zu stark verbiegt.

Arten von Schnappverschluss-Verbindungen

Es gibt drei Haupttypen:

1. Freischwinger - Dies ist ein Stock, der sich biegt. Es ist die einfachste Art zu drucken. Die meisten Leute benutzen diese Art.
2. Ringförmig - Dies ist eine runde Verbindung für Rohre.
3. Torsion - Dieser dreht sich zum Einrasten.

Kragarmgelenke sind das, was die meisten Menschen mit 3D-Druckern verwenden. Sie eignen sich gut für den Aufbau von Kunststoff in 3D-Druckern.

Wichtige Gestaltungsregeln

Glatte Ecken sind am besten

Scharfe Ecken brechen! Verwenden Sie immer runde Ecken an der Basis des Schnappverschlusses. Tests zeigen, dass runde Ecken (0,5-1 mm) mit dem 60% geschnitten werden.

Wie viel Biegung ist OK

Wir verwenden eine mathematische Regel, um zu wissen, wie stark sich ein Teil biegen kann:

Biegung = Kraft × Länge³ / (3 × Steifigkeit × Dicke)

Machen Sie sich keine Gedanken über die Mathematik! Sie müssen nur wissen, dass längere Balken biegen sich leichter als kurze.

Der Fangteil

Die Unterschnitt ist der Teil, der einrastet. Machen Sie ihn etwa 5% so dick wie Ihre Wand ist. Bei einer Wandstärke von 5 mm sollten Sie einen Unterschnitt von 0,25 mm verwenden. Wenn Sie über 10% hinausgehen, könnte Ihr Teil brechen.

Druckzeilen sind wichtig

Drucken Sie die Balken flach aus! Die Teile sind 30% stärker, wenn der Druckbalken flach auf dem Druckbett liegt. Dies bringt die Drucklinien in die richtige Richtung.

Beste Materialien für Snap-Fits

PETG ist die beste Wahl für die meisten Menschen. Es lässt sich gut biegen und hält lange Zeit.

PLA funktioniert für Tests, bricht aber zu schnell für echte Teile.

Nylon mit Kohlefaser kann für cnc-Prototypenbearbeitung Teile, die superstark sein müssen.

Schritt-für-Schritt-Design-Leitfaden

1. Wählen Sie, was Ihr Joint tun soll

Entscheiden Sie, ob Sie einen Joint wollen, der:

• Schnappt einmal ein und bleibt (wie ein Schachteldeckel)
• Schnappt viele Male ein und aus (wie eine Batterieklappe)

2. Die richtige Größe der Teile

Für einen guten Schnappverschluss:

• Den Balken herstellen lange genug zu biegen
• Behalten Sie es dick genug nicht zu brechen
• Für PLA, halten Sie die Biegung unter 3%
• Für PETG können Sie bis zu 5% gehen.

3. Erstellen Sie es in CAD

Verwenden Sie ein Programm wie Fusion 360, um Ihre Teile zu zeichnen.

Tipp: Machen Sie zunächst einen Testdruck nur mit dem einrastenden Teil, um zu prüfen, ob es funktioniert.

4. Prüfen Sie mit einem Test

Mit einer Computerprüfung (FEA) können Sie feststellen, ob Ihr Teil brechen wird. Das ist wie das, was 3D-CNC-Bearbeitung um echte Metallteile zu prüfen.

Anhand dieser Tests kann festgestellt werden, ob Ihr Teil innerhalb von 15% der realen Tests versagen wird.

5. Test und Korrektur

Testen Sie immer Ihre Schnappverbindung. Dann verbessern Sie ihn, wenn nötig.

3D-Druck-Tipps für Snap-Fits

1. Verwenden Sie die Füllung 100% an den Schnappteilen (macht sie stärker 45%)
2. Keine Stützen in der Nähe der Druckknöpfe
3. Schleifen der Kanten um sie glatt zu machen
4. Langsam drucken für bessere Qualität

Testen Sie Ihre Snap-Fits

Stecken Sie Ihre Teile zusammen und ziehen Sie sie 50 Mal auseinander. Daran können Sie erkennen, ob sie halten werden.

Wenn sie brechen, versuchen Sie es:

• Verlängern des Strahls
• Verkleinerung des Fangs
• Verwendung von PETG anstelle von PLA

Häufig zu vermeidende Fehler

1. Kein zusätzlicher Platz - 0,2-0,5 mm Abstand zwischen den Teilen hinzufügen
2. Verwendung von zu steifem Material - PLA ist für viele Schnappverbindungen zu steif
3. Verbindungen herstellen, die sich nicht lösen können - Es sei denn, Sie wollen das!
4. Scharfe Ecken - Verwenden Sie immer runde Ecken

Erweiterte Snap-Fit-Ideen

Materialien mischen

Versuchen Sie es mit weiches TPU für das Schnappteil und hartes PLA für den Rest. Das funktioniert so cnc-Kunststoff Teile, die harte und weiche Teile mischen.

Box-Designs

Stellen Sie Schnappverschlüsse für Deckel von Elektronikboxen her, die häufig geöffnet und geschlossen werden müssen.

Fallbeispiel aus der Praxis: IoT-Box

Ein Team hat eine IoT-Gerätebox mit Schnappverschlüssen Nylon 12 CF (Kohlefaser). Die Druckknöpfe funktionierten noch nach 200+ Öffnungen! Dies ist wie High-End Präzisions-CNC-Bearbeitung sondern mit einem Drucker hergestellt.

Fragen, die Menschen stellen

Zusammenfassung

Gute Schnappverschlüsse brauchen:

• Runde Ecken
• Richtiges Material (PETG ist am besten geeignet)
• Richtige Größe (nicht zu dick, nicht zu dünn)
• Flachdruck für Stärke
• 100% Füllung beim Einrasten

Jetzt können Sie Schnappverbindungen herstellen, die gut funktionieren.