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MJP2500PLUS新材料G-CL在卡勾件中的应用
Walker Li|3D打印 应用工程师

MJP2500PLUS新材料G-CL在卡勾件中的应用

卡勾是塑料件连接固定的常用结构,在强度要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定。卡勾设计在于需要结合紧密,保证测试强度,达到安装目的即可。卡勾常做在装饰件固定、上下盖组装、面板固定、按键限位等…结构处。

卡勾:分公扣、母扣;公扣为凸、母扣为凹。

卡勾原理
扣合前:有导向斜角引导扣合方向,公母扣均做导入角,一般取60°、45°。
扣合中:公扣弹性臂变形压入,弹性臂要保证变形,强度要足够, 一般变形量≧扣合量。
扣合后:公扣凸与母扣凹贴合,分离方向不易取出,要求扣合面或扣合角 小于导向斜角。

常见卡扣类型

常见卡扣类型光敏树脂在卡勾类模型使用中存在的问题

从上图中可以看到,在卡勾的扣合过程中因公扣凸的存在,会使卡扣在动作中产生一定的形变。这就对构成卡扣材料的力学性能有了一定的要求。材料的韧性不足,则在扣合过程中就会因为弹性臂形变超过其韧性的极限导致卡勾断裂损坏。材料的弯曲强度过高,则卡勾在扣合过程中需要克服的阻力过大,导致卡勾扣合困难和拆卸不便,甚至导致卡勾在拆卸中损坏。不利于模型的装配测试。

解决方案

提高材料的韧性,主要就是提升材料的断裂伸长率。断裂伸长率越高容许材料的变形量就越大,而应用在卡勾中表现就是扣件越不容易断裂。同时则要相应的有一个比较低的弯曲强度,这样可以更有利于卡勾件的重复使用测试。

试用的3D打印设备及材料

MJP2500PLUS是美国3D SYSTEMS公司推出的一款高精度工业级3D打印机。该打印机因其精确的尺寸精度,优异的细节表现力,快速的打印速度在工业模型中具有广泛的应用。同时这款机器新出的一款材料G-CL,在断裂伸长率和弯曲强度上面都有较为理想的表现。下图为G-CL与通用光敏树脂RWT在力学性能上的对比。

从表中可以看出GCL材料的断裂伸长率是RWT的2倍多,则保证了卡勾在使用中不会因为弹性臂变形超过极限而导致损坏。弯曲强度则比RWT低一些。这就极大的缓解了扣合过程中阻力过大的问题,方便安装和拆卸,在重复使用性上就会有较大的提高。另外,MJP系列设备因其都有相变专利,可以很精确的还原CAD图档的尺寸在模型上,并且在一些微小细节上具有极强的表现力,可以满足客户对细节精度的需求。

下面就结合一个案列来进一步说明。

下图为一款带卡勾的接插件。同时客户对精度误差要求在0.05mm。

难点:从图中可以看到该件的结构较为复杂和精密。并且带有卡勾结构。以往使用RWT材料制作,精度误差可以满足需求,但是由于材料性能的限制。卡勾在使用中经常断裂,无法顺畅的进行装配测试。

解决:制作材料更换为韧性更高的GCL材料。既满足了精度需求,又使产品具有更好的韧性。在测试中可以满足重复扣合的需求。

效益:使产品的装配测试成为可能并节省了模型制作的时间和成本。

作者资讯

马路科技

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3D打印部门

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