身近な樹脂製品を見てみると、スナップフィットという締結方法が使われています。
例としては、ラジコンなどのカバーや、電化製品など着脱できる必要があるものの固定に使われています。
今回は、そんなスナップフィットのパーツを3Dプリンタでも作成することができるのか実際に実験してみました。
はじめに
製品開発の過程で、特に工業デザイン、機械工学、3Dプリンティングの分野では、部品の接合方法の選択はとても重要です。
着脱式固定方法を採用することで組み立てや分解、メンテナンスを容易にします。
着脱式固定方法の種類
着脱式の固定方法は世の中に数多くあります。
下記に簡単にご紹介します。
- ねじ接合
- ネジ、ボルト、ナット – 汎用性が高く信頼性のある方法。
- 強度があり、再利用が可能なため多くの業界で使用。
- ネジ山のピッチや材質の選定には精度が求められる。
- ピン接合
- 可動部品を含む機構に使用される。
- 高精度な位置決めを可能にする。
- 磁気接合
- 機械的な固定具なしで接合可能。
- 小型デバイスやアクセサリーの組み立てに人気。
- 接着力に限界があり、高負荷の構造には適さない場合がある。
このように世の中にはこのほかにも様々な種類の固定方法があります。
実験について
今回は上記の中でもスナップフィット式の固定方法を3Dプリントで作成してみたいと思います。
最初に、二つの接続される部分の設計を始めます。
接続されるプラスチック部品の設計に関しては経験が乏しかったため、非常に簡単な爪式の固定方法を試してみたいと思います。
下記のような上からはめ込む簡単な爪式のパーツを作って実験してみました。
PrusaSlicerに送って印刷します。
プリントは問題なくキレイに完成しました！
早速、接続部分を確認し、このモデルが正常に機能していることを確認しました。
しっかり爪は内側に引っかかりそのままでは反対側に抜けないようにすることができました！
まとめ
3Dプリンタでもしっかりと爪パーツを作成することができました。
しかし、3Dプリンタならではの問題として積層方向に弱いという特徴があります。
そのため、造形時には積層方向を変えることや、爪パーツの根元にフィレットをかけて設置面積を増やすなどの設計を施すことで、より実際に使用できるパーツに近づくと思いました。
今後もっと複雑な嵌合パーツやより複雑な固定方法にもチャレンジしていきたいと思います！
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