Някога се чудихте как пластмасовите части остават сигурно закрепени без винтове или лепило? Riveting предлага надеждно решение. В това ръководство ще проучим основните неща на пластмасовото нитове, нейното значение в различните индустрии и как да изберем правилния метод. Ще научите входовете и изходите на нитове за пластмасови части за силни, издръжливи връзки.
Какво представлява пластмасовото нитове?
Пластмасовото нитове е метод на механично закрепване. Тя включва използване на аксиална сила за деформиране на копая на нит вътре в дупка. Това образува глава, свързваща множество части.
В сравнение с металното нитове, пластмасовото нитове има някои ключови разлики. Това не изисква допълнителни нитове или публикации. Вместо това използва пластмасови структури като колони или ребра. Те са част от пластмасовото тяло.
Предимства и недостатъци на пластмасовото нитове
Пластмасовото нитове има няколко предимства и недостатъци. Нека разгледаме по -отблизо.
Общи предимства:
Проста структура на частта, намаляване на разходите за мухъл
Лесен сглобяване, не са необходими допълнителни материали или закопчалки
Висока надеждност
Може да насочи няколко точки едновременно, подобрявайки ефективността
Присъединява се към пластмасови, метални и неметални части, дори в тесни пространства
Издържа на дългосрочни вибрации и екстремни условия
Прост, енергийно пестене, бърз процес
Лесна проверка на визуалното качество
Общи недостатъци:
Изисква допълнително оборудване и инструменти
Не е подходящ за високоякостни или дългосрочни товари
Постоянна връзка, не е подвижна или ремонтируема
Трудно за поправяне, ако не успее
Може да се нуждае от съкращение във фазата на проектиране
| на предимството | Недостатък |
| Проста структура, ниски разходи за плесен | Се нуждае от допълнително оборудване и инструменти |
| Лесно сглобяване, висока надеждност | Не за високоякостни или дългосрочни натоварвания |
| Присъединява се ефективно на различни материали | Постоянен, не разглобяем или ремонтируем |
| Издържа на вибрации и екстремни условия | Трудно за поправяне, може да се нуждае от излишък |
| Прост, бърз, енергийно спестяващ процес | - |
| Лесни проверки за визуално качество | - |
Видове пластмасови процеси на нитове
Има три основни типа пластмасови процеси на нитове. Те са горещо разтопяване, нитове за горещ въздух и ултразвуково нит.
Скупиране на гореща стопилка
Скупирането на гореща стопилка е процес на контакт. Тя включва отоплителна тръба вътре в нитовата глава. Това загрява металната нита на главата, която след това се разтопи и оформя пластмасовата нита.
Предимства:
Недостатъци:
Недостатъчното охлаждане може да накара пластмасата да се придържа към главата
Не е подходящ за по -големи колони за нитове
Висок остатъчен стрес и по-ниска якост на издърпване
Не се препоръчва за продукти с високи изисквания за позициониране/фиксиране
Скупирането на гореща стопилка обикновено се използва за платки за печатни платки и пластмасови декоративни части.
Скупиране на горещ въздух (люлеено студено нитове)
Скупирането на горещ въздух е процес без контакт. Той използва горещ въздух за загряване и омекотяване на пластмасовата колона. След това, студена нита на глава натиска и я оформя.
Процесът има два етапа:
Отопление: Горещият въздух равномерно загрява колоната на нитове, докато стане ковък.
Охлаждане: Студената нитална глава натиска омекотената колона, образувайки твърда глава.
Предимства:
Еднообразното отопление намалява вътрешния стрес
Студената нитна глава бързо запълва пропуски, постигайки добър фиксиращ ефект
Недостатъци:
Скупирането на горещ въздух е подходящо за повечето термопластични материали и подсилени с стъклени влакна пластмаси.
Ултразвуково нитове
Ултразвуковото нитове е друг процес на контакт. Той използва високочестотни вибрации, за да генерира топлина и да стопи пластмасовата колона.
Предимства:
Недостатъци:
Неравномерното отопление може да причини свободни или влошени колони
Ограничено разстояние на разпределение, ако използвате една заваръчна глава
Вибрациите могат да повредят компонентите до известна степен
Ултразвуковото нитове не е подходящо за материали от стъклени влакна или такива с високи точки на топене.
Ето таблица за сравнение на трите процеса:
| процеса | метод на отопление на | Натрупване на якост | Фиксиране на ефекта | Скорост | на оборудване Гъвкавост |
| Гореща стопилка | Контакт (метална глава) | Ненадеждни, чувствителни към вибрацията | Дефектен поради непълно омекотяване | 6-60-те | Интегрирана, сложна промяна |
| Горещ въздух | Безконтакт (горещ въздух) | Високо, не чувствително към вибрацията | Отлично, напълно запълва пропуски | 8-12S | Регулируемо отопление и нитове |
| Ултразвуков | Контакт (вибрация) | Ненадежден | Дефектен поради непълно омекотяване | <5s | Ограничен контрол с интегрирана глава |
Общи видове на нитове за пластмасови части
Що се отнася до пластмасовото нитове, геометрията и размерите на главите на нитове са от решаващо значение. Нека да разгледаме някои общи видове.
1.
Това е най -често срещаният тип. Използва се, когато не е необходима висока якост, като в PCB или декоративни части.
Ключови точки:
Подходящ за колони с нитове с D1 <3 мм (в идеалния случай> 1 мм за предотвратяване на счупване)
H1 обикновено е (1,5-1,75) * d1
D2 е около 2 d1, H2 е около 0,75 d1
Специфични числа въз основа на преобразуване на обема: S_HEAD = (85%-95%) * S_COLUMN
2.
Този тип има по -кратко време за нитове от големия профил. Той е и за приложения с ниска якост, като FPC кабели или метални пружини.
Дизайнерски съображения:
D1 <3mm, за предпочитане> 1 mm
H1 обикновено е 1.0 * d1
D2 е около 1,5 D1, H2 е около 0,5 d1
Преобразуване на обема: S_HEAD = (85%-95%) * S_COLUNM
3. Двойна полукръгла глава на нита
Колоните на Rivet тук са малко по-големи от полукръгли видове. Този дизайн съкращава времето за събиране и подобрява резултатите. Използва се, когато е необходима по -висока якост на фиксиране.
Ключови точки:
Подходящ за колони с нитове с D1 между 2-5 мм
H1 обикновено е 1,5 * d1
D2 е около 2 d1, H2 е около 0,5 d1
Прилага се преобразуване на обем
Колона на нитове и матрици горещи центрове за насочване трябва да се подравнява за спретнато формиране
4. пръстеновидната глава
С увеличаването на диаметъра на колоната на нита се използват кухи колони. Те съкращават времето за нитове, подобряват резултатите и предотвратяват дефектите на свиване. Този тип е за приложения, нуждаещи се от по -висока якост на фиксиране.
Характеристики:
D1> 5mm
H1 е (0.5-1.5) * D1, по-малка стойност за по-големи диаметри
Вътрешното D е 0,5 * d1, за да се избегне свиването на гърба
D2 е около 1,5 D1, H2 е около 0,5 d1
Прилага се преобразуване на обем
Дори нагряването на кухи колони помага да се образуват квалифицирани глави
5. Плоска нитна глава
Плоските глави са подходящи, когато образуваната глава не трябва да стърчи от повърхността.
Забележки за дизайна:
D1 <3mm
H1 обикновено е 0,5 * d1
D2 и H2 въз основа на преобразуване на обема
Свързаната част се нуждае от достатъчна дебелина за противодействие
Недостатъчната дебелина води до ненадеждна връзка и неадекватна сила
6. Глава на оребрена нита
Използвайте оребрени глави, когато имате нужда от по -голяма зона за контакт, но нямате място за кухи колони.
Ключови точки:
Основен диаметър D1 <3mm, горния диаметър D3 = (0.4-0.7) * D1
H1 е (1,5-2) * d1, по-малко от височината на колоната l
D2 е около 2 D1, H2 е около 1,0 d1
Прилага се преобразуване на обем
7. Flated Rivet Head
Фланчените глави са идеални за конектори, изискващи кримче или опаковане.
Дизайнерски съображения:
Основен диаметър D1 <3mm, горния диаметър D3 = (0.3-0.5) * D1
H1 е (1,5-2) * d1, по-малко от дължината на колоната l
D2 е обикновено 2 D1, H2 е около 1,0 d1
Прилага се преобразуване на обем
Дизайнерски съображения за колони за нитове и глави на нитове
При проектирането на колони и глави на нитове има няколко ключови фактора, които трябва да имате предвид. Нека ги разгледаме подробно.
Проектиране на колони на нитове върху наклонени повърхности или далеч от основата
Ако колоната на нитове е на наклонена равнина или далеч от основната повърхност, е необходим специален дизайн. Ето два метода:
Метод на проектиране за колони на нитове на наклонени повърхности
За наклонени повърхности, колоната на нитове трябва да бъде перпендикулярна на повърхността. Това гарантира правилното подравняване и сигурно закрепване.
Метод на проектиране за колона с нитове, разположени високо над основната повърхност
Когато колоната е висока над основата, добавянето на поддържащи структури е от решаващо значение. Те предотвратяват огъването или счупването по време на нитове.
Значението на дизайна на съкращенията
Пластмасовото нитове създава постоянни връзки, които са трудни за поправяне, ако се провалят. Включването на излишък в дизайна е от съществено значение.
Един подход е удвояването на броя на колоните и дупките. Първоначално се използва само основният набор (напр. Жълто). Ако е необходим ремонт, вторичният комплект (напр. Бял) осигурява резервно копие.
Това съкращение ви дава втори шанс при ремонт, увеличавайки общата надеждност на нитовия монтаж.
Връзка между размерите на главата и колоните
Размерите на главата и колоната са тясно свързани. Ето някои ключови отношения, които трябва да разгледате:
Диаметърът на нитове (D2) обикновено е около 2 пъти диаметър на колоната (D1)
Височината на нита на главата (H2) обикновено е около 0,75 пъти D1 за големи полукръгли глави и 0,5 пъти D1 за малки полукръгли глави
Специфичните размери трябва да се основават на преобразуване на обема: S_HEAD = (85%-95%) * S_COLUMN
Това преобразуване на обема гарантира, че главата на нитове има достатъчно материал, за да образува силна, сигурна връзка без прекомерни отпадъци.
Материална адаптивност за пластмасово нитове
Не всички пластмаси са подходящи за нитове. Нека да проучим ключовите фактори, които определят адаптивността на материала.
Термопластика срещу термореактиви
Термопластиката може да се стопи и да бъде променена в рамките на определен температурен диапазон. Те са идеални за нитове.
За разлика от тях, термореотите се втвърдяват постоянно при нагряване. Те са трудни за събиране, използвайки стандартни методи.
Следователно, продуктовите структури често включват термопластика, когато се изисква нита.
Аморфна срещу полукристална пластмаса
Термопластиците са допълнително разделени на аморфни и полукристални видове. Всяка от тях има уникални характеристики, които влияят на нитове.
Аморфни (некристални) пластмаси
Неразрезано молекулярно подреждане
Постепенно омекотяване и топене при температура на преход на стъкло (TG)
Подходящ и за трите процеса на нитове (гореща стопилка, горещ въздух, ултразвук)
Полукристална пластмаса
Подредена молекулярна подредба
Отлична точка на топене (ТМ) и точка на прекристализация
Останете твърди, докато достигнете точката на топене, след което бързо се втвърдете при охлаждане
По -подходящ за ницуване с гореща стопилка поради комбинирано отопление и формиране
Редовната пролетна структура поглъща ултразвукова енергия, което прави ултразвуково нитове предизвикателство
По -високите точки на топене изискват повече ултразвукова енергия, за да се стопи
Внимателни дизайнерски съображения, необходими за ултразвуково нитове (по -висока амплитуда, конструкция на ставите, контакт на заваряване на главата, разстояние, тела)
Минимизирайте първоначалния контакт между горната част на колоната на Rivet и заваръчната глава, за да концентрирате енергията
Въздействие на пълнители (напр. Стъклени влакна)
Пълнителите могат значително да повлияят на характеристиките на пластмасовата нива. Нека разгледаме стъклените влакна като пример.
Ключови точки:
Голяма разлика в точките на топене между пластмасови и стъклени влакна
Скупиране на гореща стопилка: Прецизен контрол на температурата (± 10 °) от решаващо значение
Високите температури причиняват утаяване на стъклени влакна, адхезия и груби повърхности
Ниските температури водят до пукнатини и студ
Ултразвуково нитове: повече вибрационна енергия, необходима за разтопяване на пластмаса
Насоки за съдържание на пълнителя:
<10%: Минимален ефект върху свойствата на материала, полезен за меките материали (PP, PE, PPS)
10-30%: Намалява силата на нита
-
30%: Значително влияе върху ефективността на нитове
Други свойства на материала, засягащи ултразвуково нитове:
Твърда: По -високата твърдост като цяло подобрява нитове
Точка на топене: По -високите точки на топене изискват повече ултразвукова енергия
Чистота: По -високата чистота повишава нитове, докато примесите в рециклираните материали намаляват производителността
Пластмасови материали, използвани при нитове
Изборът на правилния пластмасов материал е от решаващо значение за успешното нитове. Нека разгледаме по -отблизо някои общи варианти.
Полиетилен с ниска плътност (LDPE)
LDPE има ниска плътност поради свободно опакованата молекулна структура. Това е гъвкаво, но трудно.
Ключови свойства:
Полипропилен (pp)
PP се използва широко в индустрии, от автомобилни до опаковки. Той предлага добра химическа устойчивост и електрическа изолация.
Приложения:
Опаковка на течност и препарат за домакинства
Мъжки/женски нитове за тресч
Наблюдателни нитове за промиване
Нитове за ела
Найлон
Найлон, особено найлон 6/6, е популярен в производството. Ниското му триене го прави идеален за предавки и лагери.
Характеристики:
Се съпротивлява на повечето химикали, но може да бъде нападнат от силни киселини, алкохоли и алкали
Лоша устойчивост на разредени киселини, отлична устойчивост на масла и мазнини
Използва се за нитове за щракване, отвиване на нитове и нитове за копче за натискане
Ацетал (полиоксиметилен, POM)
Ацетал или POM е силен, твърд и устойчив на влага, топлина, химикали и разтворители. Той има добри електрически изолационни свойства.
Използване:
Предавки, втулки, автомобилни дръжки на вратите
Quarter Turn Turn Panel Fasteners
Панелни нападатели
Наблюдателни нитове за промиване
Полисулфон (PSU)
PSU се използва в специални приложения поради високия си термичен и механичен капацитет.
Основни характеристики:
Добра химическа устойчивост
Използва се в медицинските технологии, фармацевтичните продукти, обработката на храни и електрониката
Подходящ за нитове за щракване
Сравнение на свойствата на материала
Ето таблица, сравняваща свойствата на тези материали:
| Свойства | LDPE | PP | Nylon 6/6 | Acetal | PSU |
| Якост на опън (PSI) | 1400 | 3 800-5 400 | 12 400 | 9 800-10 000 | 10 200 |
| Въздействие на здравина (J/M⊃2;) | Без почивка | 12.5-1.2 | 1.2 | 1.0-1.5 | 1.3 |
| Диелектрична якост (KV/mm) | 16-28 | 20-28 | 20-30 | 13.8-20 | 15-10 |
| Плътност (g/cm³) | 0.917-0.940 | 0.900-0.910 | 1.130-1.150 | 1.410-1.420 | 1.240-1.250 |
| Макс. Температура на непрекъснато обслужване. | 212 ° F (100 ° C) | 266 ° F (130 ° C) | 284 ° F (140 ° C) | 221 ° F (105 ° C) | 356 ° F (180 ° C) |
| Топлинна изолация (w/m · k) | 0.320-0.350 | 0.150-0.210 | 0,250-0,250 | 0.310-0.370 | 0.120-0.260 |
Имайте предвид, че добавките и стабилизаторите могат да подобрят определени свойства. Например, UV стабилизаторите могат да подобрят производителността на найлоновите на открито.
Как да изберете нита на правилния размер
Общо правило на палеца
Прост подход е да се основава диаметърът на нита върху дебелината на плочите, които се присъединяват. Ето правилото на палеца:
Диаметър на нита = 1/4 × дебелина на плочата
Това съотношение гарантира, че нита е пропорционален на материала, който държи заедно. Известен е още като диапазон на сцепление.
Фактори, които трябва да се вземат предвид
Въпреки че общото правило е добра отправна точка, има и други фактори, които трябва да имате предвид:
Свойства на материала
Съвместен дизайн
Вид фуга (обиколка, дупе и т.н.)
Условия за зареждане (срязване, напрежение и т.н.)
Естетика
Процес на сглобяване
Тези фактори могат да повлияят на оптималния размер на нита. В някои случаи може да се наложи да се отклоните от общото правило, за да постигнете най -добри резултати.
Примери и изчисления
Нека разгледаме няколко примера, за да илюстрираме процеса на оразмеряване.
Пример 1:
Пример 2:
Дебелина на плочата: 10 мм
Диаметър на нита = 1/4 × 10 mm = 2,5 mm
Закръглете до най -близкия стандартен размер, например 3 mm
Пример 3:
Дебелина на плочата: 2 мм (тънки плочи)
Диаметър на нита = 1/4 × 2 mm = 0,5 mm
Увеличаване до минимален практически размер, напр. 1 mm, за лесна инсталация и здравина
Не забравяйте, че тези изчисления осигуряват отправна точка. Винаги обмисляйте специфичните изисквания на вашето приложение и правете корекции според нуждите. Диаметър на
| нита на плочата (mm) | (mm) |
| 1-2 | 1 |
| 3-4 | 1-2 |
| 5-8 | 2-3 |
| 9-12 | 3-4 |
| 13-16 | 4-5 |
Заключение
В това ръководство изследвахме различните процеси на нитове за пластмасови части, включително гореща стопилка, горещ въздух и ултразвукови методи. Обсъдихме и различни типове насоки на нитове и техните специфични приложения.
Изборът на правилния процес на нитове и материали е от решаващо значение за осигуряване на силни и трайни връзки в пластмасовите сглобки. Правилният избор може значително да повлияе на дълголетието и производителността на вашите продукти.
Сега, когато имате тези знания, ние ви насърчаваме да приложите тези прозрения към вашите проекти. По този начин ще осигурите по -добри резултати и по -надеждни сглобки във вашите производствени начинания. Свържете се с нас днес !
