Diseño de Bisagra Viva: Mejorando Funcionalidad y Facilidad en Fabricación de Productos

En la fabricación de productos, las bisagras son pequeños materiales comunes usados en productos que requieren apertura y cierre. De los muchos tipos de bisagras, las bisagras vivas son únicas. El diseño de bisagra viva viene como plásticos flexibles y es parte importante de productos de consumo como tapones de botellas, productos de maquillaje y envases tipo almeja.

El pequeño detalle que el diseño de bisagra viva proporciona es responsable de la facilidad de uso y conveniencia que disfrutamos con estos productos. También es fácil de fabricar e incorporar en productos para conectar componentes del mismo producto. En este artículo, conocerás los fundamentos del diseño de bisagras. Esto incluirá la bisagra plástica, tipos de bisagras plásticas, y algunas directrices de diseño que puedes usar para un mejor proceso de fabricación.

¿Qué es una Bisagra?

Una bisagra viva o bisagra flexible es un material delgado y flexible usado como conector entre secciones plásticas más grandes y rígidas de un artículo. Es una zona delgada en una pieza plástica que se pliega y endereza para permitir la apertura y cierre. El diseño de bisagra viva permite que el producto se doble y enderece múltiples veces sin perder resistencia.

La bisagra viva proviene de secciones plásticas más grandes y forma un puente entre ambos componentes. Sin embargo, a diferencia de las secciones mayores, la bisagra viva es rotatable o doblable sobre un eje, entre 90 y 180 grados, sin agrietarse ni romperse.

Tiene una estructura simple y no requiere ensamblaje. También sirve como entidad flexible en un punto del material; usualmente un contenedor y una tapa, abriendo y cerrando sin perder resistencia.

Tipos de Bisagras

Hay cuatro tipos de bisagras plásticas usadas según su diseño y resistencia. Son ideales para abrir y cerrar sin agrietarse ni fallar permanentemente.

· Bisagra Plana

La bisagra plana, también conocida como bisagra recta, es el tipo más simple y común de diseño de bisagra viva. Tiene una sección de bisagra delgada con dos tiras rectas a ambos lados. El diseño de bisagra plana es flexible y puede doblarse hasta 180 grados, conectando dos secciones plásticas rígidas.

· Bisagra Doble

La bisagra doble tiene dos bisagras planas separadas por una tira de aterrizaje delgada. Es una bisagra más flexible que permite rotación de hasta 360 grados y es útil para crear espacios entre dos partes conectadas.

· Bisagra Mariposa

La bisagra mariposa es aplicable en tapones dosificadores por su acción de volteo. Es más flexible que la plana y doble. Posee capacidad de retorno elástico cuando se abre más allá de cierto ángulo, volviendo la tapa a posición abierta o cerrada.

· Bisagra Biestable

El diseño de bisagra biestable es simplemente una bisagra mariposa con tres secciones articuladas y es el tipo más flexible. Como la mariposa, tiene acción de retorno elástico al alcanzar cierto ángulo. Sin embargo, sus secciones adicionales permiten acciones de apertura y cierre más fuertes.

Importancia del Diseño de Bisagra Viva

Las bisagras vivas son partes importantes de muchos productos por varias ventajas que añaden en función y estética. A continuación, algunas razones para incluir una en tu diseño:

· Elimina el Ensamblaje

Las bisagras metálicas convencionales requieren ensamblaje y fijación con tornillo. Sin embargo, la bisagra viva permite que la bisagra venga del mismo material que el producto. Por tanto, es posible incorporarla directamente en los componentes.

· Reduce Coste y Tiempo

Un diseño de bisagra viva es simple y proporciona una alternativa más barata a bisagras convencionales. Su fácil incorporación elimina la necesidad de ensamblaje. Por tanto, reduce coste y tiempo.

· No Requiere Mantenimiento

Las bisagras vivas vienen directamente de materiales plásticos. Por tanto, no se oxidan ni tienen reacciones degradativas al ambiente. Por tanto, no requieren mantenimiento y pueden durar periodos prolongados.

· Flexible

Las bisagras vivas son bisagras flexibles con diseños que pueden acomodar movimientos complejos más sofisticados que el simple abrir y cerrar de bisagras convencionales.

Cómo Hacer un Diseño de Bisagra Viva (Métodos de Producción)

Hay 4 métodos comunes de producir bisagras. Cada método es único y depende del propósito y tipo de material. A continuación, los métodos:

· Método de Moldeo por Inyección

El moldeo por inyección es la forma más común de producir piezas con bisagras vivas. Es rápido, barato y permite producción en masa una vez decidido el prototipo o diseño final. La bisagra moldeada por inyección es la mejor opción ya que garantiza respuesta rápida y mejores productos terminados. Polipropileno y polietileno son los mejores materiales para bisagra moldeada por inyección ya que son frágiles pero duraderos para garantizar millones de flexiones sin romperse.

Directrices de Diseño de Bisagra para Incorporar en Diseño de Bisagra Viva

• Mantener Espesor de Pared Uniforme

Paredes no uniformes resultarían en rotura de la bisagra viva, debido a la diferencia en enfriamiento de la pieza plástica. Sin embargo, una pared uniforme no permitiría que el diseño sea delgado en la zona de flexibilidad y conexión de partes rígidas. Por tanto, es importante tener un equilibrio perfecto de ambos.

• Flexionar Bisagras

Es importante flexionar las bisagras unas veces tras el moldeo. Ayuda a estirar en frío la bisagra, mejorando su flexibilidad.

· Método de Impresión 3D

Aunque el moldeo por inyección es el mejor método para crear un diseño de bisagra viva efectivo, la impresión 3D es una técnica más rápida y rentable para producir prototipos de bisagra viva. Esto es por su proceso automatizado. Las bisagras impresas en 3D vienen de materiales como Nylon. Por tanto, dependiendo del material, los prototipos 3D no tienen la misma durabilidad que la bisagra moldeada por inyección. Son frágiles y se rompen al doblarse repetidamente. No obstante, son ideales para probar formas y espesores de piezas producidas.

Directrices de Diseño de Bisagra para Incorporar en Diseño de Bisagra Viva

• Espesor

Al producir bisagras vivas impresas en 3D, el material debe ser más grueso que la bisagra moldeada por inyección (posiblemente ~0,6 mm). Aunque la bisagra sería menos flexible, el espesor aseguraría la durabilidad.

• Orientación

Al crear un diseño de bisagra impresa en 3D, la orientación de la pieza es importante para asegurar máxima resistencia. El ancho de la bisagra debe estar en ángulo recto al plano de construcción para asegurar la construcción capa a capa y evitar roturas.

· Método de Colada de Uretano

El método de colada de uretano no es común en fabricación ya que sus productos son menos duraderos y más propensos a romperse o doblarse. No obstante, es bueno para crear prototipos antes de su producción real. Implica colar un molde de goma con resinas de uretano de bajo durómetro, creando prototipos que funcionan mal contra desgaste.

· Método de Mecanizado CNC

El Control Numérico Computarizado es un método para producir diseño metálico. Sin embargo, recientemente ha habido un avance en su uso para producir prototipos de bisagra viva. Comparado con la colada de uretano, el CNC es mejor para producir prototipos duraderos como prueba de concepto. Con CNC, el prototipado y verificación de diseño son posibles y producen prototipos mejores y más duraderos.

Mejores Prácticas para Hacer un Diseño de Bisagra Viva

El prototipado es una práctica importante en producción de bisagras vivas ya que permite revisar el diseño hasta lograr un producto que funcione según especificaciones. A continuación, prácticas que expertos en diseño deben considerar:

– El Diseño de Bisagra Debe Ser Delgado y Flexible.

Una bisagra viva gruesa puede parecer más fuerte, pero es más susceptible a rotura durante la aplicación al no ser lo bastante flexible para acomodar esfuerzo o tensión. Por tanto, debes hacer el diseño más delgado y flexible.

– Usar Esquinas Redondeadas

Evita esquinas afiladas en el molde, ya que aumentan el esfuerzo en el diseño de bisagra. Esto reducirá aún más la durabilidad.

– Elección de Material

La eficiencia de una bisagra viva depende del material. Por tanto, tu elección de resina debe fluir libremente por zonas delgadas del molde. Tampoco debe revelar grietas por tensión al flexionarla tras enfriar.

– Ubicación de la Entrada (Gate)

La ubicación de la entrada debe estar en el centro de la bisagra. Esto asegurará distribución uniforme de la resina por el molde. También garantizará consistencia en la formación y enfriamiento del diseño de bisagra. Por tanto, formando bisagras mejores y más duraderas.

– No Bisagras Largas

Ninguna bisagra debe ser mayor de 6 pulgadas. Si el diseño requiere bisagras más largas, debes dividir la bisagra larga en partes menores, ya que esto aumentaría la vida útil y evitaría roturas.

Conclusión

El diseño de bisagra viva es un proceso esencial en fabricación de productos relacionados con productos de consumo, cajas de derivación eléctricas y bisagras de puertas. Este artículo proporcionó un desglose simple. Sin embargo, usar servicios de un experto puede ser lo que te ponga por delante de competidores en estética y funcionalidad. Aquí es donde entramos en RapidDirect, ya que proporcionamos análisis DFM gratis y sugerencias profesionales para tu diseño. Puedes subir un archivo CAD y obtener una cotización instantánea. Sin embargo, si tienes un problema, puedes consultar a nuestro equipo de soporte para asesoramiento de fabricación.

Preguntas Frecuentes

El mejor método depende del propósito de la bisagra viva. Algunos métodos son mejores para prototipos, otros para producción en masa. Por tanto, la elección debe basarse también en el propósito.

Una bisagra viva debe ser pequeña y dimensionada para incorporarse en partes. Sus características robustas la hacen extremadamente duradera. Por tanto, puede soportar múltiples aperturas y cierres sin romperse.