Что такое живой шарнир?

Живой шарнир, иногда называемый изгибным подшипником или гибким подшипником, представляет собой гибкий сегмент материала, обычно сделанный из какого-либо типа пластика, который соединяет две жесткие поверхности. Шарнир гибкий, что позволяет ему сгибаться. Этот тип петли чаще всего используется для прикрепления крышки к контейнеру в одноразовой упаковке.

Хотя аналогичные петли могут быть изготовлены из таких материалов, как ткань или кожа, термин «живой шарнир» относится конкретно к тем, которые изготовлены из какого-либо типа пластика. Такие петли обычно отливаются под давлением, что означает, что пластик впрыскивается в твердую форму, а затем удаляется при отверждении. Литье под давлением является быстрым и недорогим, а количество материала, необходимого для живого шарнира, относительно мало, поэтому такие шарниры обычно являются недорогим вариантом.

Несмотря на низкую стоимость, такие петли неожиданно прочны и могут прослужить гораздо дольше, чем можно было ожидать. Стандартные шарниры создают трение между движущимися частями, что приводит к износу. Сформированные из одного куска пластика, живые петли физически не взаимодействуют с какой-либо другой деталью, поэтому трение не создается, что увеличивает срок службы петли.

Различные типы пластмасс используются для разных сценариев. Полиэтиленовые и полипропиленовые смолы являются популярными материалами, поскольку они имеют низкий уровень усталости. Это означает, что они могут быть согнуты много раз без трещин или повреждений. Петли, которые вряд ли будут сгибаться более нескольких раз, иногда изготавливаются из менее стойких к усталости материалов, таких как нейлоновая смола.

Одноразовая упаковка - самое распространенное использование для живых петель. Такие петли можно увидеть на упаковках для предметов, начиная от моющих средств и заканчивая детскими салфетками и продуктами питания. В чемоданах из пластика, таких как мыльницы или пеналы, также часто используются живые петли. Другое распространенное использование, возможно, менее очевидное для широкой публики, заключается в изготовлении микроэлектромеханических систем, таких как схемы, используемые в обычных электронных устройствах, включая телефоны, компьютеры и телевизоры.

Живой шарнир, способный сгибаться несколько тысяч раз до разрушения, известен как полностью эластичный шарнир. Полностью пластиковые петли могут согнуться только несколько раз. Эластичные пластиковые петли, однако, могут изгибаться сотни и более раз.

Разработка живого шарнира, который будет длиться столько, сколько нужно, требует тщательного расчета и глубоких знаний физики. Угол, на который должен открываться шарнир, наряду с эластичностью используемых пластиковых волокон, являются критическими факторами в сроке службы шарнира. Инженеры-проектировщики должны точно понимать, какое напряжение будет оказано на шарнир, чтобы определить правильную толщину и материал для этой цели.