生活铰链是一种简单且经济高效的方式,可以将弯曲轴承融入塑料物体,如容器和食品包装。虽然大多数铰链通常需要至少两个单独的部件,但是用与其连接的两个部分相同的材料制成活铰链。

本文介绍了生活铰链的基础知识。它讨论了如何设计生活铰链的提示 - 用于注塑和用于3D印刷,这已成为近年来更受欢迎的制造方法。它还讨论了生活铰链和生活铰链常见例子的最佳材料,从洗发水瓶到医疗设备。

什么是活铰链?

生活铰链是一个薄而灵活的材料部分连接两个刚性部分,通常由相同的材料制成。在大多数情况下,铰链和两个刚性部分由单个模具(注塑)或单一打印作业(3D打印)制成。

“生活铰链”一词是显然在20世纪50年代,由Enjay(现在Exxonmobil)的工程师创造。当时,Enjay正在尝试塑料聚丙烯注塑成型并且发现,在模具的非常薄的部分中,材料的分子根据流动方向定向。这意味着模塑部件的薄部分可以是一遍又一遍而不破坏-使它成为一个完美的铰链。

生活铰链是独一无二的,因为它们是其中的一部分相同的结构是他们的两个连接部分:想象一下门框,门和它的对接铰链都是由单个相互连接的材料制成的;这将是一个生活铰链。然而,实际上,生活铰链用于小塑料物品,如食物容器。

因为活铰链被整合到一个部件中,它们可以产生显著的效果成本储蓄和库存减少。

生活铰链有时被称为连续铰链或钢琴铰链。

活铰链的类型

大多数活铰链都是简单的卡式接头,但更复杂的设计允许不同部分之间的不同运动。活铰链类型包括:

  • 平面铰链:单个薄标签,连接两个刚性部分,可以弯曲高达180度
  • 双铰链:两部分铰链,允许弯曲高达360度
  • 双稳定/蝴蝶铰链:双稳定和蝶形铰链,例如,在“翻转盖”瓶盖上,可以停留在开启或关闭位置

注塑活铰链

几十年来,注塑成型一直是用生活铰链制造塑料零件的主要方法。

虽然生活铰链可以添加到各种模塑部件中,但在如何设计它们的灵活性有限。请记住,生活铰链不适用于非常大的零件,因为在受弯曲的拉伸应力时,非常厚的铰链将简单地破裂。这是因为模塑聚丙烯的分子只能在狭窄的空间内定位。

在设计用于注射成型的(扁平)活铰链(通常用聚丙烯或聚乙烯)时,应遵循以下准则:

  • 活铰链的厚度应在0.3 mm左右
  • 活铰链的长度应在1.5毫米左右
  • 外部弯曲应添加0.75毫米的半径

像门放置和流量等因素也会影响模塑生活铰链的成功,但大多数注塑公司都能够控制这些参数以获得最佳结果。

3D打印生活铰链

由于喷射成型,生活铰链以流量方向势在于铰链的强度和耐用性。尽管如此,3D打印已经成为一种用于原型的生活铰链的可行技术。

当使用3D打印机制作活动铰链时,打印床上零件的方向是一个关键因素:宽度铰链,而不是(一般较短)长度,应在打印期间沿Z轴沿着Z轴去。如果铰链沿层线的方向反复弯曲,则它将比弯曲更快地破裂穿过层线。

此外,3D印刷生活铰链必须比模塑更厚,但它们将是固有的不太柔韧的。

在设计用于3D打印的活铰链时,应遵循以下准则:

  • 零件应定向,因此铰链的宽度由图层构建层
  • 活铰链的厚度应在0.6 mm左右
  • 外部弯曲应添加1.5毫米的半径

生活铰链材料

注塑生活铰链的最常见和最佳材料是聚丙烯聚乙烯可以用作替代品。

3D打印活铰链的最佳材料是尼龙(PA 11或PA 12),无论是FDM还是SLS打印。然而,多材料FDM打印机允许铰链以柔性材料印刷TPU.其余部分以刚性材料印刷;TPU铰链将比尼龙更长。

生活铰链例和应用

活铰链可以在许多常见的塑料物品中看到,包括:

  • 洗发水瓶盖子
  • 牙线盒子
  • 调料瓶盖子
  • 化妆契约
  • 存储容器
  • 止血手

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