Einführung in Filmscharniere ‒ was Sie wissen müssen

Filmscharniere sind langlebig und können in einer unbegrenzten Anzahl von Anwendungen verwendet werden, daher ist es sinnvoll, etwas mehr über sie zu erfahren.

Was ist ein Filmscharnier?

Ein Filmscharnier ist ein dünner, flexibler Abschnitt aus (normalerweise) Kunststoff, der verwendet wird, um zwei starre Teile an einem Gegenstand oder einer Anwendung zu verbinden.

Oft werden die beiden Teile und das Filmscharnier selbst aus einem durchgehenden, geformten Stück Kunststoff hergestellt. Sie können aber auch einzelne Filmscharniere kaufen, die an den beiden Teilen befestigt werden können, die Sie mit mechanischen Befestigungen zu verbinden versuchen.

Ein Scharnier der etwas anderen Art

Inwiefern unterscheidet sich ein Filmscharnier von einem herkömmlichen Scharnier?

Ein herkömmliches Scharnier benötigt normalerweise einen mittleren Stift oder Stab, damit es gedreht werden kann, wie in den Beispielen hier gezeigt wird:

Arten von Filmscharnier-Designs

Es gibt vier Hauptarten von Filmscharnier-Designs, jedes mit seinen eigenen Vorteilen:

Herstellungsmethoden

Wenn Sie ein maßgeschneidertes Filmscharnier benötigen, sollten Sie sich über die verschiedenen Herstellungsmethoden informieren.

3D-Druck

Bis vor Kurzem war die beste Möglichkeit, einen Prototyp eines Filmscharniers zu produzieren, durch CAD- und CNC-Bearbeitung.

Aber der 3D-Druck hat in der Prototypenherstellung enorm an Bedeutung gewonnen: Er ist schnell, kostengünstig und häufig vollständig automatisiert. 3D-Druck eignet sich am besten für die Herstellung einzelner Prototypen zu Demonstrationszwecken, da gedruckte Scharniere nicht die gleiche Langlebigkeit aufweisen wie solche, die auf andere Weise hergestellt werden.

CNC-Zerspanung

Wenn Sie an CNC bearbeitete Scharniere denken, kommen Ihnen wahrscheinlich direkt hochbelastbare Stahlscharniere anstatt Kunststoffscharniere in den Sinn.

CNC-bearbeitete Kunststoffe haben jedoch viele Vorteile – solange Sie mit einem Unternehmen mit qualifizierten Zerspanungsmechanikern zusammenarbeiten, können Sie großartige Ergebnisse erzielen. Die CNC-Zerspanung eignet sich perfekt für die Herstellung von Prototypen und Testchargen von Produkten mit Kunststoff-Filmscharnieren.

Der Prozess ist schneller und wesentlich kostengünstiger als Formteile, vor allem, wenn sich herausstellt, dass das Design geändert werden muss.

Bei Prototypenchargen von mehr als 100 Einheiten sollten Sie in Erwägung ziehen, für kundenspezifische Werkzeuge zu bezahlen und sich für die Formteil-Option zu entscheiden.

Spritzgussverfahren

Wenn Sie das Design Ihres Filmscharniers perfektioniert haben und bereit für die Massenproduktion sind, ist es an der Zeit, zum Spritzgussverfahren überzugehen.

Sobald Sie das anfängliche Layout für das Design und die Herstellung von maßgeschneiderten Werkzeugen erstellt haben, ist das Spritzgussverfahren die bei weitem schnellste und kostengünstigste Methode zur Produktion von Artikeln mit Filmscharnieren.

Laserschneiden

Hierbei handelt es sich nicht um ein typisches Filmscharnier, aber aufgrund seiner wachsenden Beliebtheit sollte es dennoch erwähnt werden. Sie können einen Laserschneider verwenden, um Filmscharniere in dickerem Plattenmaterial wie MDF zu produzieren.

Diese Art von Filmscharnier ist nach wie vor eher ästhetisch ansprechend als langlebig und wird häufig für kommerzielle Luxusartikel wie Notebook-Abdeckungen, Ordner und Laptop-Hüllen verwendet.

Extrusion

Extrusion wird bei der Herstellung von Stangenscharnieren aus Kunststoff verwendet, die zur Anbringung an anderen Gegenständen gedacht sind. Daher ist sie für Scharnierhersteller wesentlich relevanter als für Produktingenieure.

Ebenso wie das Spritzgussverfahren nutzt Extrusion Wärme, um ein Objekt in eine bestimmte Form zu bringen – in diesem Fall einen Querschnitt. Der erwärmte Kunststoff wird durch eine Gussform gedrückt und beim Abkühlen verfestigt er sich.

Filmscharniere im Vergleich zu herkömmlichen Scharnieren: Welche sollte man verwenden?

Es kann schwierig sein zu wissen, wann man ein bestimmtes Scharnier verwenden sollte, daher haben wir die Hauptmerkmale von Filmscharnieren hier dargelegt. Zu den Hauptvorteilen gehören:

• Anwendbarkeit

Filmscharniere sind kompakt, einfach und vielseitig, wodurch sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet sind, sowohl kommerziell als auch industriell, wie etwaHVAC-Komponenten mit geringem Gewicht.

• Langlebigkeit

Mit ihrem Unibody-Design stehen geformte Filmscharniere ganz oben auf der Langlebigkeitsskala. Man hat nicht mit mehreren Teilen zu tun und sie funktionieren ohne Reibung, daher unterliegen sie in der Regel nicht der gleichen Abnutzung wie herkömmliche Scharniere, selbst nach Hunderttausenden – oder sogar Millionen – von Zyklen. Dies macht sie zu einer beliebten Clip-Close-Lösung, zum Beispiel für Türriegel an Gehäusen.

Vorausgesetzt sie werden korrekt hergestellt und nicht beschädigt oder unnatürlichen Bedingungen ausgesetzt, kann davon ausgegangen werden, dass Filmscharniere die gesamte Lebensdauer des Gegenstandes, zu dem sie gehören, überdauern.

• Kostenersparnis

Filmscharniere bestehen aus einem einzigen Teil und sind in der Massenherstellung wesentlich kostengünstiger als herkömmliche Scharniere, die eine Vielzahl von Werkzeugen, mehrere Komponenten und manuelle Montage erfordern.

Wenn Sie sich für ein individuell gestaltetes Scharnier entscheiden, sollten Sie daran denken. Während die anfänglichen Aufwendungen für Formteile und maßgefertigte Werkzeuge recht teuer sein können, werden diese Kosten durch die Zeit und das Geld, die bei der Massenproduktion eingespart werden, leicht ausgeglichen.

• Chemische Beständigkeit

Filmscharniere bestehen in der Regel aus Kunststoff, das nicht rostet wie herkömmliche Metallscharniere. Da Kunststoffscharniere nicht wie Edelstahlscharniere korrodieren, werden sie häufig für den Einsatz an beispielsweise Versorgungsschränken im Freien, Elektrogehäusen im Freien oder Schaltkästen für Telekommunikationsanlagen im Freien bevorzugt.

• Flexibilität

Filmscharniere bieten eine hervorragende Flexibilität rund um ihren Rotationspunkt und bieten in der Regel mehr als 180˚ in geraden Standard-Filmscharnieren.

Das Filmscharnierdesign kann so angepasst werden, dass eine 360˚-Rotation gegeben ist oder um bei Bedarf die Rotation in einem bestimmten Winkel zu begrenzen.

Diese zusätzliche Flexibilität ist nützlich für Anwendungen, bei denen der Deckel um mehr als 180˚ gedreht werden muss und vollständig weggeschoben wird, wie etwa Türscharniere für Schaltschränke und Serverschränke in Rechenzentren, bei denen uneingeschränkter Zugang erforderlich ist.

Länge

Lange Stangenscharniere aus Kunststoff können verwendet werden, um eine gleichmäßig verteilte Unterstützung und Stabilität entlang der Rotationskante Ihres Produkts zu bieten, was das Gewicht und die Belastung reduziert, die sowohl auf die verbundenen Teile als auch auf das Scharnier während jedes Zyklus ausgeübt werden. Diese zusätzliche Stabilität eignet sich gut für kompakte, wandmontierte Kunststoffschränke und verleiht Filmscharnieren einen Vorteil gegenüber anderen Arten von Schrankscharnieren.

Beschränkungen von Filmscharnieren

Wie jede Art von Scharnier haben auch Filmscharniere ihre Schwächen. Sie sollten konventionelle Scharniere in Betracht ziehen, wenn Sie eine der folgenden Eigenschaften in Ihrem Design priorisieren möchten:

• Stärke

Filmscharniere werden nicht aufgrund ihrer Stärke gewählt und eignen sich auch nicht für Anwendungen, bei denen zwei (oder mehr) schwere Teile miteinander verbunden werden.

Obwohl sie sich für einige industrielle Anwendungen ausgezeichnet eignen, sind sie einfach nicht stark genug für andere. Sie funktionieren beispielsweise gut als Teil eines Türverschlusses für starke Beanspruchung, aber an übliche schwere Türscharnierarten können sie nicht heranreichen. Mit ihrem hochflexiblen Mittelteil haben Filmscharniere eine sehr begrenzte Tragfähigkeit und können durch übermäßige Krafteinwirkung leicht beschädigt werden, vor allem dann, wenn die Krafteinwirkung ungleichmäßig auf das Scharnier verteilt ist.

• Thermische Stabilität

Kunststoff hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, was bedeutet, dass ein typisches Filmscharnier für Anwendungen, bei denen es extremer Hitze ausgesetzt wird, völlig ungeeignet ist.

Ebenso neigen Polymere dazu, spröde und leicht zerbrechlich zu werden, wenn sie extrem niedrigen Temperaturen ausgesetzt sind. Am besten verwendet man Filmscharniere nur für Gegenstände, die in Umgebungen mit mäßiger Temperatur verwendet werden.

• Mangelnde Materialauswahl

Filmscharniere werden fast immer aus Kunststoff hergestellt, normalerweise aus Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE).

Und obwohl Sie Additive verwenden können, um bestimmte Eigenschaften des Polymers zu verbessern oder zu reduzieren, sind Sie dennoch dahingehend eingeschränkt, inwieweit Sie seine Zusammensetzung verändern können, bevor Sie das Risiko eingehen, die Wirksamkeit des Scharniers zu beeinträchtigen.

Für welche Anwendungen kann ein Filmscharnier verwendet werden?

Filmscharniere sind überall auf dem Konsumgütermarkt zu finden. Sie sind flexibel, widerstandsfähig, feuchtigkeitsbeständig und in der Massenproduktion kostengünstig, was sie zur perfekten Lösung macht für:

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