11 Tipi di metodi di connessione delle parti in plastica

Nel nostro articolo su elementi di fissaggioabbiamo accennato brevemente a diverse tecniche di connessione dei dispositivi di fissaggio. Per ragioni tecniche o strutturali, molti prodotti o componenti in plastica possono essere assemblati da parti di materiali e funzioni diverse. Per assemblare due parti tra loro, è necessario progettare un collegamento tra di esse. Lo scopo della progettazione delle connessioni è quello di creare il metodo di connessione più adatto in base a vari fattori per assemblare e fissare le parti tra loro.

Poiché i metodi di connessione in plastica sono una lezione importante per i progettisti di prodotti, questo articolo continuerà a esplorare i metodi di connessione tra parti in plastica.

Metodi di connessione per parti in plastica

Esistono molti modi per collegare le parti in plastica. Si possono suddividere grossolanamente in connessioni staccabili, connessioni semi-staccabili e connessioni non staccabili. Questa classificazione non è molto precisa: alcuni metodi di connessione possono passare da un tipo all'altro con la modifica dei parametri strutturali. Ad esempio, se l'aggancio della chiusura è troppo forte, il distacco può diventare difficile o impossibile. Alcuni adesivi possono essere rimossi con il riscaldamento. Pertanto, la seguente classificazione è solo di riferimento e non deve essere considerata uno standard.

Il collegamento e il fissaggio delle parti in plastica può avvenire con un unico metodo o con una combinazione di due o più metodi, come ad esempio la combinazione chiusura + vite. Tuttavia, indipendentemente dal metodo di collegamento, prima di sceglierlo è necessario considerare i seguenti fattori principali:

1. Prestazioni di smontaggio: Se è necessario lo smontaggio, la frequenza dello smontaggio, la reversibilità dello smontaggio e la convenienza dello smontaggio.
2. Proprietà delle parti di collegamento: Se la forma geometrica è ammissibile, se c'è spazio sufficiente e se le proprietà del materiale soddisfano i requisiti.
3. Ambiente operativo: Carico (requisiti di resistenza), temperatura (requisiti di resistenza alla temperatura) e mezzo (requisiti di resistenza alla polvere e all'acqua).
4. Fattori economici: Costi dei materiali ausiliari, costi di assemblaggio e costi di manutenzione.
5. Requisiti estetici: L'integrità dell'aspetto e degli effetti estetici.

È difficile o addirittura impossibile soddisfare tutti questi fattori contemporaneamente, quindi il metodo di collegamento appropriato deve essere scelto in base ai requisiti specifici del prodotto o della struttura.

Successivamente, introdurremo diversi metodi di connessione tra parti in plastica attraverso degli esempi. Per esempio, date le due parti seguenti (le dimensioni e la struttura specifiche devono essere progettate in base al prodotto specifico), quali sono i metodi di connessione disponibili e ci sono strutture simili nella vita quotidiana?

1. Si adatta a scatto

Esistono molti tipi di attacchi a scatto. Di seguito ne presentiamo alcuni comuni.

Suggerimenti: Se volete saperne di più, potete cliccare su "Guida al montaggio a scatto" per conoscerli.

a). Vestibilità a scatto a sbalzo

1). Braccio dritto a scatto: Questo metodo è comunemente utilizzato per collegare e fissare parti decorative. È facile e veloce da installare, esteticamente gradevole e il fatto che sia staccabile dipende dalla quantità di impegno.

2). Montaggio a scatto a forma di U: Comunemente si trovano nelle connessioni dei coperchi delle batterie. La struttura a U offre spazio per la deformazione elastica e consente assemblaggi e smontaggi multipli.

La seguente struttura a incastro è una variante dell'incastro a U. L'intaglio allungato offre uno spazio di deformazione elastico, consentendo assemblaggi e smontaggi multipli.

La seguente è un'altra forma della precedente, con lo spazio di deformazione trasferito all'interno. Rispetto ai due tipi precedenti, l'aspetto estetico è molto meno danneggiato. Tuttavia, lo svantaggio è che il coperchio della batteria deve avvolgere il bordo inferiore dell'alloggiamento, rendendolo meno adatto per l'installazione della batteria al centro del prodotto.

3). Montaggio a scatto + vite: Questo metodo di collegamento del coperchio della batteria è comunemente utilizzato nei prodotti giocattolo per impedire ai bambini di smontare la batteria.

4). Chiusura a scatto morbida: Raggiunto attraverso stampaggio a iniezione a due colori. La chiusura a scatto morbida ha una buona deformazione elastica e può essere montata e smontata ripetutamente. La piccola maniglia di chiusura non pregiudica l'integrità dell'aspetto e viene comunemente utilizzata per le coperture antipolvere delle interfacce dei prodotti elettronici e digitali.

b). Montaggio a scatto anulare

L'accoppiamento a scatto richiede che una parte sia un pezzo deformabile e che il pezzo deformabile sia preferibilmente realizzato in un materiale con una buona tenacità per evitare cricche dopo più assemblaggi.

L'incastro anulare non deve necessariamente essere un cerchio completo. Deve essere progettato in base alla situazione reale. Ad esempio, il tappo di bottiglia qui sotto ha quattro snap fit interni uniformemente divisi invece di un cerchio completo. Il motivo per cui non è stato progettato un cerchio completo è probabilmente la facilità di assemblaggio e la sensazione al tatto. Se l'incastro non è stretto, la lunghezza dell'incastro interno può essere estesa aggiungendo adesivo per una successiva modifica dello stampo.

c). Montaggio a scatto torsionale

Questo incastro funziona in modo diverso dagli incastri precedenti. Comporta due azioni: prima si posizionano le due parti, poi si ruotano per ottenere l'effetto di incastro e fissaggio.

2. Connessione filettata

Comunemente utilizzato nelle bottiglie di liquidi o nelle condutture, come le bottiglie di acqua minerale, i tappi delle bottiglie di bevande e i giunti delle condutture.

Suggerimenti: Clicca per saperne di più su "tipi di fili“.

3. Collegamento a vite

Un metodo molto comune e familiare ai più.

4. Connessione magnetica

In genere si usa nei prodotti che devono essere smontati di frequente. Sebbene l'aggiunta di un magnete aumenti il costo, una connessione magnetica ben progettata offre un'esperienza d'uso eccellente, è durevole e non danneggia l'estetica.

5. Collegamento delle parti della cerniera

Si riferisce in particolare a cerniere integrate in plastica realizzate in polipropilene (PP), noto per la sua qualità "cento volte plastica". Aggiungendo un supporto elastico, è possibile fornire una pre-tensione per gli stati di apertura e chiusura.

Suggerimenti: Fare clic sul link per ottenere una comprensione completa di "Plastica PP".

6. Collegamento delle parti a pressione

Si riferisce principalmente alle connessioni con interferenza. Durante l'assemblaggio meccanico, molte parti necessitano di un accoppiamento stretto per evitare lo scollegamento o la trasmissione di una coppia significativa, dando luogo alla tecnologia di interferenza. L'accoppiamento per interferenza sfrutta l'elasticità dei materiali per espandere o deformare il foro e adattarlo all'albero (o utilizzare un albero cavo per deformare l'albero). Quando il foro torna alla sua forma originale, blocca saldamente l'albero, collegando le due parti. Nelle parti in plastica, le connessioni dei blocchi di costruzione utilizzano spesso connessioni a interferenza.

Altri esempi sono i vari tappi di gomma a interfaccia esterna e i tappi di gomma a vite.

7. Saldatura a ultrasuoni

Una connessione non rimovibile è ampiamente utilizzata nei prodotti che non possono essere smontati o che richiedono la sigillatura, come gli adattatori di alimentazione.

8. Rivettatura

Anche la rivettatura è un'operazione complessa che richiede molte conoscenze. Si divide in rivettatura a ultrasuoni, rivettatura a caldo e rivettatura ad aria calda in base alla fonte di energia. Si tratta di una connessione non rimovibile, particolarmente adatta per collegare e fissare parti sottili come schede di circuiti stampati, fogli di metallo e pulsanti.

9. Collegamento delle parti adesive

Si riferisce all'utilizzo di uno strato di medium (adesivo) per collegare e fissare due parti, generalmente difficili o impossibili da smontare.

Sensibile alla pressione:

Si riferisce principalmente al nastro adesivo, sensibile alla pressione. Applicando una certa pressione si ottiene un buon incollaggio; comunemente si utilizza il nastro biadesivo per collegare due parti piane!

Adesivi polimerizzabili a temperatura ambiente

Questi adesivi possono polimerizzare a temperatura ambiente, come la gomma siliconica RTV e la colla gialla elettronica, tipicamente utilizzata per fissare i componenti elettronici e prevenirne l'allentamento.

Adesivi termoindurenti

Polimerizzano al riscaldamento e sono comunemente usati per incapsulare e fissare i componenti elettronici, come gli incapsulanti epossidici e la colla rossa.

Adesivi termoplastici

Solida a temperatura ambiente, deve essere riscaldata prima dell'uso per diventare un fluido viscoso, richiede una pre-stampa e un tempo di indurimento dopo l'uso. I tipi più comuni sono la colla a caldo EVA e la colla a caldo PUR. Differenze tra loro:

Composizione:

PUR è poliuretano, EVA è etilene-vinilacetato.

Meccanismo di reazione:

Il PUR polimerizza grazie all'umidità, una reazione irreversibile. Dopo il riscaldamento e l'incollaggio, reagisce con l'umidità dell'aria, diventando irreversibile (non si scioglie con il riscaldamento, ma perde la sua forza adesiva, quindi in genere deve essere riscaldato per lo smontaggio). Questa reazione irreversibile garantisce una maggiore resistenza e prestazioni alle alte e basse temperature, con un'elevata affidabilità. Viene comunemente utilizzato in prodotti elettronici e digitali come telefoni, tablet, auricolari ed elettronica automobilistica, per il fissaggio di schermi e coperture posteriori di smartphone con cornici strette e per l'impermeabilizzazione.

L'EVA si lega fisicamente, raffreddandosi e solidificandosi dopo l'applicazione. Il riscaldamento lo rifonde, consentendo un nuovo incollaggio e rendendolo reversibile. La sua forza adesiva è bassa e ha un basso punto di rammollimento, non resistente alle alte temperature.

Fotocollage:

Si riferisce agli adesivi che polimerizzano alla luce ultravioletta, come la colla UV, nota anche come adesivo a polimerizzazione UV o colla senza ombra. È un adesivo acrilico monocomponente, a bassa viscosità e ad alta resistenza, con una lunga durata di conservazione, privo di solventi, a polimerizzazione rapida, con una buona trasparenza e un'eccellente resistenza termica e chimica.!

A base d'acqua:

Rispetto agli adesivi a base di solventi, gli adesivi a base d'acqua utilizzano l'acqua come solvente o disperdente, sostituendo i solventi organici tossici che inquinano l'ambiente. Gli attuali adesivi a base d'acqua non sono 100% privi di solventi e possono contenere limitati composti organici volatili come ausiliari per controllare la viscosità o il flusso. L'adesivo a base d'acqua più diffuso è la colla bianca o la colla per legno, comunemente usata nella decorazione della casa. Anche la pasta utilizzata per incollare i distici durante il Capodanno cinese è un adesivo a base d'acqua, adatto per incollare la carta. A causa della sua scomodità, gli sviluppatori hanno successivamente creato una colla solida, particolarmente adatta all'uso in ufficio.

A base di solventi:

Si riferisce agli adesivi che utilizzano solventi organici (benzene, toluene, ecc.) come solvente o disperdente. A causa delle sostanze nocive per la salute umana, come i composti organici volatili, il benzene e il toluene, non sono rispettosi dell'ambiente. I tipici adesivi a base di solventi includono la colla universale.

Adesivo istantaneo:

È composto da α-cianoacrilato come componente principale, con l'aggiunta di adesivi, stabilizzatori, tenacizzanti e inibitori della polimerizzazione. È un adesivo monocomponente a polimerizzazione istantanea che polimerizza rapidamente a contatto con tracce di umidità nell'aria, incollando saldamente le parti.

Adesivo in due parti:

È costituita da due liquidi che si induriscono mescolandosi, spesso chiamata colla AB. I tipi più comuni includono acrilicoepossidica e poliuretanica AB. La gente la chiama anche colla forte perché ha un'elevata forza di incollaggio, paragonabile alla saldatura.

10. Stampaggio a iniezione in stampo

È il modo perfetto per collegare due parti, combinando materiali o colori diversi di plastica o plastica + metallo in una sola, eliminando le successive fasi di assemblaggio. Tuttavia, si tratta di una connessione non rimovibile con alti costi di stampaggio, quindi il metodo di connessione deve essere scelto in base alla struttura specifica del prodotto. Esistono tre tipi principali: stampaggio a iniezione a due colori, stampaggio a iniezione secondarioe lo stampaggio a nano-iniezione. Per maggiori dettagli, consultare l'introduzione alla struttura dello stampo bicolore.

• Stampaggio a iniezione a due colori
• Sovrastampaggio
• Stampaggio a iniezione nano

Conclusione

Ogni metodo di connessione può estendersi a molti contenuti. Se siete interessati, potete cercare ulteriori informazioni per una comprensione più approfondita. Nei prossimi articoli fornirò anche introduzioni individuali complete ad alcuni di questi metodi di connessione. Restate sintonizzati.