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Schnapphaken berechnen: Dehnung und Kraft
Ein Schnapphaken biegt sich beim Fügen einmal durch und darf dabei weder brechen noch sich bleibend verformen. Entscheidend dafür ist die Dehnung am Fuß des Arms. Dieser Rechner ermittelt sie allein aus der Geometrie, und die Kräfte, sobald Sie Modul und Reibung aus Ihrem Werkstoffdatenblatt ergänzen.
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Schnapphaken prüfen
So wird gerechnet
Dehnung e = 1.5 x t x y / L^2 Kraft P = b x t^2 x E x e / (6 x L) Fügen W = P x (μ + tan α) / (1 - μ x tan α)
- Der Arm ist ein gerader Biegebalken mit konstantem Rechteckquerschnitt, am Fuß eingespannt und an der Spitze um die Tiefe der Hinterschneidung y ausgelenkt. Das sind die üblichen Balkenformeln aus den Konstruktionsleitfäden der Kunststoffhersteller für Schnappverbindungen.
- Die Lösekraft verwendet dieselbe Formel mit dem Haltewinkel anstelle von α. Erreicht μ x tan des Winkels den Wert 1, bewegt sich die Verbindung gar nicht: Beim Fügewinkel lässt sie sich nicht fügen, beim Haltewinkel löst sie sich nie.
- E ist der Modul bei der erreichten Dehnung. Oberhalb der Proportionalitätsgrenze verwenden Sie den Sekantenmodul aus der Spannungs-Dehnungs-Kurve, sonst fällt die Kraft zu hoch aus.
Gedruckte Schnapphaken: Konstruktionshinweise
- Drucken Sie den Arm liegend, sodass seine Länge entlang der Schichten verläuft. Ein stehender Arm biegt sich quer zu den Schichtlinien, wo ein gedrucktes Teil am schwächsten ist.
- Eine Dehnung aus dem Datenblatt wird an einem Prüfstab gemessen, oft spritzgegossen. Ein gedruckter Arm aus demselben Material kann früher versagen, prüfen Sie daher ein gedrucktes Muster, bevor Sie einen Entwurf festlegen.
- Runden Sie die Innenecke am Fuß ab. Eine scharfe Ecke konzentriert die Dehnung genau dort, wo sie ohnehin am höchsten ist.
- Ein Arm, der sich zur Spitze auf die halbe Dicke am Fuß verjüngt, verträgt bei gleicher Dehnung am Fuß eine größere Auslenkung als der hier berechnete gerade Arm, dieses Ergebnis liegt für einen verjüngten Arm also auf der sicheren Seite.
- Zähe, duktile Werkstoffe wie PETG, Nylon (PA12) und PC eignen sich besser für Schnapphaken als spröde. Siehe die Seiten zu den Materialien.
Von den Zahlen zum Bauteil
Liegt die Dehnung innerhalb des zulässigen Werts, ist die nächste Zahl der Preis des Teils. Laden Sie das Modell hoch, und das Sofortangebot liefert in unter einer Minute einen Preis und einen Liefertermin, ohne Konto. 3Descu ist eine ISO 9001:2015 zertifizierte Fabrik mit 200+ Druckern, nur FDM und SLA. Ein Teil, das nicht der vereinbarten Spezifikation entspricht, wird nachgedruckt oder erstattet.
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