Guia de Especialista para Projetar Juntas de Encaixe (Snap-Fit) para Montagem Eficiente de Produtos

Se você precisa conectar duas peças de um produto ou peça, não precisa confiar em um adesivo ou adicionar dobradiças metálicas ou outros fixadores durante a pós-produção. Em vez disso, você pode usar juntas de encaixe (snap-fit). Simplificando, juntas de encaixe conectam duas peças usando pequenas projeções (ou juntas) como esferas, pinos ou ganchos que se encaixam em depressões correspondentes na peça conjugada.

Juntas de encaixe podem ser feitas com injeção; no entanto, ferramental de molde de injeção para juntas de encaixe pode ser caro e complexo devido à necessidade de undercuts. Manufatura aditiva, ou impressão 3D, abriu maior flexibilidade de design para características de encaixe únicas ou personalizadas, criando novas oportunidades para fabricar peças com juntas de encaixe em seus designs.

Seja você use manufatura aditiva ou injeção para criar suas juntas de encaixe, precisará prestar atenção cuidadosa durante o design para garantir que a junta resultante seja funcional e confiável. Você também vai querer escolher um material e tipo de junta de encaixe adequados.

O que é uma junta de encaixe e o que a torna tão útil?

Incorporar juntas de encaixe em seus designs torna a montagem de peças muito mais simples do que confiar em um estilo de junta mais tradicional que normalmente seria anexado pós-produção porque, ao usar encaixes, a junta é adicionada durante a produção. Juntas de encaixe são especialmente úteis em injeção e manufatura aditiva por causa da flexibilidade que fornecem durante os processos de montagem e desmontagem. Há também o benefício da maleabilidade, já que juntas de encaixe são tipicamente feitas de plásticos que permitem mais flexibilidade, mesmo sob tensão, que outros materiais.

Existem três tipos principais de juntas de encaixe:

Cantilever (Cantilever) — Este é um dos tipos mais comuns de juntas de encaixe. Juntas de encaixe cantilever são compostas de formas geométricas muito simples, tornando-as fáceis de projetar e também tornando simples calcular a quantidade de deformação que elas poderão suportar uma vez fabricadas.

Anular (Annular) — Juntas de encaixe anulares são comuns para designs que envolvem peças elípticas ou circulares, como tampas de caneta ou tampas para recipientes. A propriedade principal de juntas de encaixe anulares é a compressão e alongamento de sua circunferência.

Torção (Torsion) — Juntas de torção funcionam encaixando no lugar e são tanto econômicas quanto versáteis. Como juntas de encaixe de torção desviam torcendo uma viga, estas juntas são ideais para criar conexões facilmente separáveis.

Melhores práticas para projetar uma junta de encaixe

Um dos elementos mais importantes do design de juntas de encaixe é aliviar tensão e deformação nas juntas para promover durabilidade e aumentar a funcionalidade de um design. Para fazer isso, dois aspectos importantes de design a considerar são o afilamento e a largura.

Afilamento — Para distribuir mais uniformemente a tensão nas juntas e materiais de um encaixe, é útil afilar a seção transversal de uma viga cantilever ao longo de seu comprimento. Além disso, afilar um cantilever reduz a quantidade de material usada no processo de manufatura.

Largura — Embora seja sempre recomendado que clipes de uma junta de encaixe tenham pelo menos 5 mm, aumentar a largura do clipe às vezes é benéfico para adicionar resistência a um design de encaixe. Apenas certifique-se de testar completamente a rigidez do clipe, pois aumentar a largura às vezes é um processo de tentativa e erro.

Materiais comumente usados para juntas de encaixe

Embora existam vários processos para escolher ao fazer peças com manufatura aditiva, cada um requer considerações diferentes ao selecionar o melhor material para produzir uma junta de encaixe. Aqui estão os materiais mais comumente usados para criar juntas de encaixe usando tecnologias de impressão 3D.

1. FDM — Embora FDM seja uma solução de manufatura aditiva custo-efetiva, requer usar materiais mais fortes que são resistentes à tensão ao fazer juntas de encaixe, como ABS, nylon e TPU. Se você optar por um material menos resistente à tensão, a junta de encaixe provavelmente quebrará em vez de dobrar.
2. SLA — Nem todas as resinas são iguais, então ao usar SLA para fazer juntas de encaixe, escolher o material certo, como Tough 1500, pode melhorar dramaticamente a durabilidade.
3. MJF — MJF incorpora nylon de alta resistência à tração ou nylon com fibra de vidro para produzir designs complexos e intrincados, com PA 12 sendo o material preferido para juntas de encaixe.
4. DLS — Carbon Digital Light Synthesis™ é uma tecnologia de impressão 3D industrial que ajuda usuários a produzir peças isotrópicas. Peças feitas com DLS podem ser rígidas ou flexíveis dependendo das preferências do usuário, com RPU 70 sendo a resina recomendada para juntas de encaixe.

Juntas de encaixe são uma excelente escolha para projetar produtos duráveis que também são custo-efetivos. No entanto, projetar juntas de encaixe requer entendimento não apenas dos processos para aliviar tensão nas juntas mas também do material correto para o processo de impressão 3D. A Fast Radius pode apoiar suas necessidades de impressão 3D do protótipo ao produto final, incluindo incorporar juntas de encaixe em suas peças. Entre em contato conosco para saber mais, ou crie uma conta hoje para começar.

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