Snap Fit: 정의, 유형, 설계 지침, 용도

스냅 핏은 서로 다른 두 구성 요소를 결합하는 매우 간단하고 경제적이며 빠른 방법으로 모든 유형의 스냅 조인트에는 공통적으로 후크, 스터드 또는 비드와 같은 한 구성 요소의 돌출 부분이 결합 작업 중에 잠시 편향되어 결합 구성 요소의 움푹 들어간 부분(언더컷)에 걸리는 원리가 있습니다. 접합 작업 후 스냅핏 기능은 응력이 없는 상태로 돌아가야 하기 때문에 조인트는 언더컷의 모양에 따라 분리 가능하거나 분리 불가능할 수 있으며 이에 따라 부품을 분리하는 데 필요한 힘은 설계에 따라 크게 다릅니다.

 

스냅핏이란?

스냅 핏은 플라스틱 부품에 일반적으로 사용되는 기계적 연결 유형으로, 한 부품이 다른 부품에 "스냅"되어 단단히 고정되고 이는 일반적으로 다른 부품의 해당 기능에 "스냅"되는 한 부품의 유연한 탭 또는 돌출부를 사용하게 됩니다.

스냅 핏은 가장 간단하고 빠르며 가장 비용 효율적인 방법이고 가장 환경 친화적인 조립 형태이며 재활용이 쉽습니다.

하지만 일부 스냅핏은 금형에 슬라이드가 필요하기 때문에 사출 성형 도구의 비용을 증가시킬 수도 있으며 조립과 분해의 용이성이 요구되는 응용 분야에서 널리 사용되며 장난감, 전자 제품, 가전제품, 모바일 케이스, 컨테이너, 벨트 버클, 헬멧 조인트, 장난감 등과 같은 소비자 제품에 자주 사용됩니다.

 

스냅핏의 종류

스냅핏은 다음 유형으로 분류할 수 있습니다.

스냅핏의 종류

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캔틸레버 스냅 조인트

• 스냅 핏이 있는 대부분의 엔지니어링 재료 응용 분야는 캔틸레버 디자인을 사용합니다.
• 이러한 스냅핏 조인트는 주로 굽힘 하중을 전달합니다.
• 캔틸레버 스냅을 설계할 때 주어진 재료에 대해 더 낮은 허용 변형률로 스냅 맞춤을 설계하기 위해 설계자가 여러 번의 반복(길이, 두께, 편향 치수 등 변경)을 거치는 것은 흔한 일입니다.

 

L자형 스냅 조인트

표준 캔틸레버 빔에 비해 빔 길이와 유연성을 효과적으로 증가시키는 기본 벽에 슬롯을 설계하여 형성되며 이를 통해 설계자는 선택한 재료의 허용 한계 아래로 조립 중 변형을 줄일 수 있습니다.

 

U자형 스냅 조인트

"U" 모양 스냅은 제한된 공간 범위 내에서 유효 빔 길이를 늘이는 또 다른 방법으로 유리가 많이 채워진 재료와 같은 허용 변형 제한은 조립 요구 사항을 충족하도록 설계할 수 있으며 스냅이 돌출되는 벽에 슬롯이 허용되지 않는 한 "U"자형 디자인은 일반적으로 부품의 외부 가장자리에 언더컷을 통합하여 금형에 슬라이드 할 필요가 없습니다.

 

비틀림 스냅 조인트

• 비틀림 스냅 조인트는 구성 요소를 함께 단단히 고정하기 위해 비틀림 힘을 이용하는 기계적 고정 유형으로 이러한 조인트는 주로 전단 응력 하중을 전달하고 기본적으로 막대를 회전시켜 빔을 편향시킵니다.
• 일반적으로 다른 구성 요소의 해당 홈이나 리세스에 맞물리도록 비틀거나 회전하는 한 구성 요소의 돌출 탭 또는 텅으로 구성되며 조인트는 안전한 연결을 제공하기 위해 재료의 탄력성과 조인트의 기하학에 의존합니다.
• 비틀림 스냅 조인트는 일반적으로 전자 장치, 장난감 및 가전제품과 같이 빠르고 쉬운 조립 및 분해가 필요한 응용 분야에 사용되며 높은 강도와 내구성이 요구되는 자동차 및 항공우주 분야에도 사용됩니다.

 

환형 스냅 조인트

• 환형 스냅 조인트는 구성 요소를 함께 단단히 고정하기 위해 타원형, 원형 또는 링 모양 요소의 변형을 활용하는 기계적 체결 유형으로 회전 대칭이며 다축 응력을 수반하고 일반적으로 다른 구성 요소의 해당 홈이나 리세스에 스냅 되는 한 구성 요소의 링 모양 돌출부로 구성됩니다.
• 조인트는 안전한 연결을 제공하기 위해 재료의 탄력성과 조인트의 기하학에 의존하며 환형 스냅 조인트는 일반적으로 전자 장치, 장난감 및 가전제품과 같이 빠르고 쉬운 조립 및 분해가 필요한 응용 분야에 사용되고 또한 고강도 및 내구성이 요구되는 자동차, 항공 우주 및 산업 응용 분야에도 사용할 수 있습니다.

 

스냅 맞춤 설계 지침

스냅핏은 일반적으로 패스너나 접착제 없이 플라스틱 부품을 조립하는 데 사용되는 두 부품을 함께 스냅 할 수 있는 기계적 기능입니다. 스냅 핏으로 설계할 때 염두에 두어야 할 몇 가지 지침이 있습니다.

 

• 쉽게 조립하고 분해할 수 있도록 부품 사이에 충분한 간격을 두십시오.
• 부품의 적절한 정렬을 보장하고 과도한 삽입을 방지하기 위해 스냅핏에 포지티브 스톱이 있는지 확인하십시오.
• 스냅핏에 부품이 단단히 조립된 상태를 유지하기에 충분한 유지력이 있는지 확인하십시오.
• 응력 집중을 유발하고 스냅핏의 강도를 감소시킬 수 있는 날카로운 모서리나 모서리를 피하십시오.
• 베이스에서 스냅 두께를 줄이면 응력 집중도 줄일 수 있지만 기본 두께를 낮추면 결합력도 크게 낮아집니다.
• 테이퍼형 스냅은 응력 집중을 낮추고 재료를 적게 사용하며 결합력을 낮춥니다.
• 다양한 온도에 맞게 설계할 때 스냅핏에 대한 열팽창 및 수축의 영향을 고려하십시오.
• 스냅핏 설계를 테스트하여 필요한 조립 및 분해력을 충족하고 적절한 유지 강도를 가지고 있는지 확인하십시오.

 

일반적인 스냅 맞춤 설계 문제

일반적인 스냅핏 설계 문제는 다음과 같습니다.

 

• 불충분한 연결: 스냅핏 기능이 완전히 맞물리지 않으면 연결이 약해지고 고장이 나기 쉽습니다.
• 과도한 교전력: 부품을 조립하는 데 필요한 결합력이 너무 높으면 스냅핏을 사용하기 어려울 수 있으며 부품 또는 스냅핏 기능이 손상될 수 있습니다.
• 불충분한 유지력: 유지력 또는 조립 후 부품을 함께 고정하는 힘이 충분히 강하지 않으면 연결이 쉽게 분리될 수 있습니다.
• 과도한 변형: 조립 중에 스냅핏 기능이 과도하게 변형되면 부품이나 스냅핏 기능이 영구적으로 손상되어 연결의 신뢰성이 떨어질 수 있습니다.
• 피로 파괴: 스냅핏에 주기적 하중이 가해지면 스냅핏 기능이 결국 피로로 인해 실패할 수 있습니다.
• 환경 적 영향: 스냅핏 디자인은 온도, 습도, 화학 물질 및 기타 환경 요인의 영향을 받을 수 있습니다.
• 비용: 스냅핏 설계는 재료 비용 및 제조 공정과 같은 비용 고려 사항의 영향을 받을 수 있습니다.