Consejos para diseñar uniones a presión

Si necesita conectar dos piezas de un producto o pieza, no necesita depender de un adhesivo o agregar bisagras de metal u otros sujetadores durante la posproducción. En su lugar, puede usar juntas de encaje a presión. En pocas palabras, las uniones de encaje a presión conectan dos piezas usando pequeñas protuberancias (o uniones) como rebordes, pernos o ganchos que encajan en las depresiones correspondientes en la parte de acoplamiento.

Las juntas de encaje a presión se pueden hacer con moldeo por inyección; sin embargo, las herramientas de moldeo por inyección para juntas de encaje a presión pueden ser costosas y complejas debido a la necesidad de muescas. La fabricación aditiva, o impresión 3D, ha abierto una mayor flexibilidad de diseño para características de encaje a presión únicas o personalizadas, creando nuevas oportunidades para fabricar piezas con juntas de encaje a presión en sus diseños.

Ya sea que utilice la fabricación aditiva o el moldeo por inyección para crear sus juntas de encaje a presión, deberá prestar mucha atención durante el diseño para asegurarse de que la junta resultante sea funcional y confiable. También querrá elegir un material adecuado y un tipo de unión a presión.

¿Qué es una unión a presión y por qué es tan útil?

La incorporación de juntas de encaje a presión en sus diseños hace que el ensamblaje de piezas sea mucho más simple que confiar en un estilo de junta más tradicional que normalmente se adjuntaría después de la producción porque cuando se usan encajes a presión, la junta se agrega durante la producción. Las juntas de encaje a presión son especialmente útiles en el moldeo por inyección y la fabricación aditiva debido a la flexibilidad que proporcionan durante los procesos de montaje y desmontaje. También existe el beneficio de la flexibilidad, ya que las juntas de encaje a presión generalmente están hechas de plástico que permite una mayor flexibilidad, incluso bajo tensión, que otros materiales.

Hay tres tipos principales de juntas de encaje a presión:

Voladizo – Este es uno de los tipos más comunes de juntas a presión. Las uniones a presión en voladizo están compuestas de formas geométricas muy simples, lo que las hace fáciles de diseñar y también simplifica el cálculo de la cantidad de tensión que podrán manejar una vez fabricadas.

Anular – Las juntas anulares de encaje a presión son comunes para diseños que involucran partes elípticas o circulares, como tapas de bolígrafos o tapas para contenedores. La principal propiedad de las juntas anulares de encaje a presión es la compresión y estiramiento de su circunferencia.

Torsión – Las juntas de torsión funcionan encajando en su lugar y son económicas y versátiles. Debido a que las juntas de encaje a presión por torsión se desvían al torcer una viga, estas juntas son ideales para crear conexiones fácilmente separables.

Prácticas recomendadas para diseñar una unión a presión

Uno de los elementos más importantes del diseño de juntas de encaje a presión es aliviar el estrés y la tensión en las juntas para promover la durabilidad y aumentar la funcionalidad de un diseño. Para hacer eso, dos aspectos de diseño importantes a considerar son la conicidad y el ancho.

Cónico – Para distribuir más uniformemente la tensión en las juntas y los materiales de un ajuste a presión, es útil reducir la sección transversal de una viga en voladizo a lo largo de su longitud. Además, el estrechamiento de un voladizo reduce la cantidad de material utilizado en el proceso de fabricación.

Ancho – Si bien siempre se recomienda que los clips de una junta de encaje a presión tengan al menos 5 mm, a veces es beneficioso aumentar el ancho del clip para agregar resistencia a un diseño de ajuste a presión. Solo asegúrese de probar la rigidez del clip a fondo, ya que aumentar el ancho a veces es un proceso de prueba y error.

Materiales de uso común para juntas a presión

Si bien hay varios procesos para elegir cuando se fabrican piezas con fabricación aditiva, cada uno requiere consideraciones diferentes al seleccionar el mejor material para producir una junta de encaje a presión. Estos son los materiales más utilizados para crear uniones a presión mediante tecnologías de impresión 3D.

1. FDM – Si bien FDM es una solución de fabricación aditiva rentable, requiere el uso de materiales más fuertes que sean resistentes a la tensión al realizar uniones a presión, como ABS, nailon y TPU. Si opta por un material menos resistente a la tensión, es probable que la unión a presión se rompa en lugar de doblarse.
2. SLA – No todas las resinas son iguales, por lo que cuando se usa SLA para hacer uniones a presión, elegir el material adecuado, como Tough 1500, puede mejorar drásticamente la durabilidad.
3. MJF – MJF incorpora nailon de alta resistencia a la tracción o nailon relleno de fibra de vidrio para producir diseños complejos e intrincados, siendo el PA 12 el material de referencia para las juntas de encaje a presión.
4. DLS – Carbon Digital Light Synthesis™ es una tecnología de impresión 3D industrial que ayuda a los usuarios a producir piezas isotrópicas. Las piezas fabricadas con DLS pueden ser rígidas o flexibles según las preferencias del usuario, siendo RPU 70 la resina recomendada para las uniones a presión.

Las juntas de encaje a presión son una excelente opción para diseñar productos duraderos que también son rentables. Sin embargo, el diseño de juntas de encaje a presión requiere una comprensión no solo de los procesos mediante los cuales se alivia la tensión en las juntas, sino también del material correcto para el proceso de impresión 3D. Fast Radius puede satisfacer sus necesidades de impresión 3D desde el prototipo hasta el producto final, incluida la incorporación de juntas de encaje a presión en sus piezas. Comuníquese con nosotros para obtener más información o cree una cuenta hoy para comenzar.

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