堅牢な3Dプリント・リビングヒンジの設計：実践ガイド

3Dプリントでリビングヒンジ（一体成形ヒンジ）が作れることをご存知ですか？ヒンジ機能を設計する際、部品の機能性と完全性を維持するために留意すべきいくつかのポイントを紹介します。

プロセス
当社では、熱可塑性樹脂または熱可塑性ライク材料で3Dプリントする2つのプロセス、選択的レーザー焼結（SLS）とステレオリソグラフィ（SL）を提供しています。しかし、リビングヒンジに必要な機能性を実現できるのはSLSのみです。

材料
3Dプリント部品にリビングヒンジの可能性が見られる場合、当社は強くSLSを推奨します。SLSではナイロン熱可塑性樹脂、主にPA11ブラック（ナイロン11材料）を使用します。PA11ブラックの破断伸び（EB）は14〜51%、PA12ホワイトはEB 24%です。

しかし、PA11ブラックやPA12ホワイトで製造された部品を、二次プロセスなしでそのままリビングヒンジとして機能させることはできません。リビングヒンジがある場合、ヒンジが機能する方向や可動範囲を知る必要があります。これは重要です。部品を250〜275°F（約121〜135°C）で加熱アニーリングし、意図した可動範囲でヒンジを屈曲させるからです。これにより、樹脂のリンクを破断させる代わりに材料を伸ばすことで、リビングヒンジの寿命を延ばします。

SLは熱可塑性ライク材料を提供しますが、リビングヒンジ用途には推奨しません。ソモス9120は全SL樹脂中最も柔軟で、破断伸び（EB）は15〜25%です。

設計
すべてのリビングヒンジ設計が機能するわけではありません。特に、ウェットティッシュ容器のポリプロピレン蓋など、射出成形向けの従来のリビングヒンジ設計に慣れている場合は注意が必要です。

第一に、従来のリビングヒンジ設計の知識は一旦忘れてください。SLSのヒンジは0.013インチ（0.33mm）厚では薄すぎて破損につながります。理想的には、水平ビルド方向で0.020〜0.040インチ（0.5〜1.0mm）の厚さ範囲を推奨します。これにより部品が伸びて折り返せるようになります。

第二に、射出成形設計よりもヒンジ長を大幅に長くする必要があります。90度曲げの場合、最小長0.050インチ（1.27mm）、180度曲げの場合、最小長0.150インチ（3.81mm）を推奨します。

ヒンジが耐えられる屈曲サイクル数の保証はありませんが、数百回耐えた事例もあります。部品が必要な機能を果たせるよう、カスタマー・サービス・エンジニアまでお問い合わせください。電話：877.479.3680、メール：ADMIN@MFGROBOTS.COM。

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