Assemblages par clipsage : types et avantages

L'assemblage de composants mécaniques nécessite l'utilisation d'assemblages par clipsage, qui garantissent un ajustement serré des pièces entre elles. Les assemblages par clipsage sont largement utilisés dans de nombreuses applications et se déclinent en différents types.

Si vous souhaitez manipuler des assemblages par clipsage et en savoir plus à leur sujet, consultez le guide ci-dessous.

Qu'est-ce que le clipsage ?

Le clipsage est un assemblage mécanique dans lequel les composants sont réunis les uns aux autres. Les composants assemblés sont généralement les pièces complémentaires, et ils présentent une certaine flexibilité ; ces composants sont fabriqués en plastique.

L'ajustement requis est obtenu en enfonçant un composant dans un autre, puis en les clipsant et en les verrouillant ensemble.

Types d'assemblages par clipsage

Il existe différents types d'assemblages par clipsage, dont certains sont présentés ci-dessous :

Assemblages par clipsage en porte-à-faux

Les clipsages en porte-à-faux sont un type très courant d'assemblage par clipsage, composé d'un élément d'emboîtement et d'un bras en porte-à-faux.

L'assemblage s'effectue en introduisant le bras du composant dans la cavité d'un autre composant. Le bras se déforme et les composants se clipsent ensemble.

Ce type d'assemblage est très durable. Il faut toutefois éviter la sur-extension afin que le bras ne perde pas sa capacité à reprendre sa forme d'origine.

Clipsage annulaire

Un assemblage par clipsage annulaire est constitué d'un anneau circulaire qui se dilate lorsqu'il est poussé dans la gorge correspondante. Cette extension crée une contrainte dans l'anneau annulaire et génère une force de frottement qui le maintient sur la structure de la gorge.

Le clipsage convient aux applications à fortes contraintes et répartit les contraintes de manière uniforme.

Clipsage par torsion

Le clipsage par torsion est très proche du clipsage en porte-à-faux, car il comporte également des bras en porte-à-faux munis de clips d'emboîtement. Le bras reste toutefois dans sa position réelle grâce à la force de torsion.

Pour assembler et désassembler ce clipsage, la force du ressort doit agir contre le clip d'emboîtement et le libérer.

Clipsage en forme de U

Le clipsage en forme de U est un élément d'emboîtement en forme de U doté d'un bras en porte-à-faux replié sur lui-même. Le bras se courbe lors de l'assemblage ou du désassemblage des composants, et un clip assure l'emboîtement des composants.

Cette conception de clipsage est très utile, mais sujette à la sur-extension en raison des différents points de concentration de contraintes.

Avantages des assemblages par clipsage

Les assemblages par clipsage présentent de multiples avantages, dont certains sont présentés ci-dessous :

• Les assemblages par clipsage sont très faciles à assembler et à désassembler, ce qui prend moins de temps, sans outil ni équipement spécial.
• Les assemblages par clipsage créent à eux seuls des liaisons mécaniques, sans besoin de rondelles, de vis ni d'écrous.
• Les assemblages par clipsage sont durables et ne nécessitent pas de remplacement répété s'ils sont utilisés correctement.
• Les autres types de fixations mécaniques ne sont pas esthétiques, tandis que les assemblages par clipsage offrent un aspect esthétique.

Limites d'utilisation des assemblages par clipsage

Les assemblages par clipsage présentent certaines limites en plus de leurs avantages, exposées ci-dessous :

• Les assemblages par clipsage comportent des zones de concentration de contraintes et des caractéristiques d'emboîtement, ce qui rend leur fabrication difficile.
• En raison de leur complexité, le coût de fabrication est élevé.
• Les assemblages par clipsage comprennent des pièces flexibles qui se cassent facilement.
• Les assemblages par clipsage sont des assemblages temporaires et ne sont pas aussi durables que les écrous, les boulons et les vis.

Problèmes courants liés à la conception des clipsages

La conception des clipsages présente certains problèmes qu'il faut garder à l'esprit lors de leur mise en œuvre pour un assemblage. Certains sont présentés ci-dessous :

• Le problème de concentration de contraintes est fréquent dans la conception des clipsages : la zone la plus petite subit davantage de contraintes que l'autre partie. Cette contrainte élevée peut affecter l'assemblage par clipsage et entraîner une rupture.
• Les assemblages par clipsage sont soumis à une charge pendant une longue période, ce qui fragilise le matériau et peut entraîner un fluage.
• Un assemblage par clipsage est constamment assemblé et désassemblé, ce qui affaiblit la structure et provoque de la fatigue dans l'assemblage.
• Les facteurs environnementaux peuvent affecter les performances des assemblages par clipsage, notamment l'exposition aux produits chimiques, l'humidité et les températures élevées.

Conseils pratiques pour concevoir des assemblages par clipsage durables

Les conseils pour concevoir des assemblages par clipsage durables nécessitent certains calculs de conception, présentés dans cette section ci-dessous.

Symboles

Voici quelques-uns des symboles importants pour les calculs de conception :

• b = largeur à la racine
• y = déflexion admissible
• c = centre de gravité
• L = longueur du bras
• E en valeur absolue = pourcentage/100
• h = épaisseur à la racine
• K = facteur géométrique
• P = force de déflexion admissible
• Es - module sécant
• Z = Ic où l est le moment d'inertie axial
• Z = module de section

Clipsage en porte-à-faux

Les calculs de conception du clipsage en porte-à-faux sont les suivants :

Où b est la largeur à la racine et h est l'épaisseur à la racine.

Fmating = Déflexion x (1 + facteur de frottement)

Clipsage par torsion :

Clipsage annulaire

Contre-dépouille admissible = (σallow​xAroot​​)/Charge appliquée

Comment fabriquer des assemblages par clipsage

Le processus de fabrication des assemblages par clipsage est donné ci-dessous.

• La première étape consiste à créer la conception en détail, en fonction de la fonctionnalité. Avant de fabriquer l'ensemble du volume en une seule fois, un prototype peut également être fabriqué.
• Le choix des matériaux est également important une fois la conception finalisée. Les fixations à clips peuvent être fabriquées à partir de matériaux polyvalents, notamment des métaux et des plastiques.
• Les fixations à clips peuvent être fabriquées selon différents procédés, comme l'estampage ou le moulage par injection, selon la compatibilité des matériaux.
• Lorsque la forme requise de la fixation à clips est obtenue, un revêtement résistant à la corrosion est appliqué afin d'en prolonger la durée de vie.
• Une fois les fixations à clips fabriquées, elles sont soumises à un contrôle qualité pour vérifier si les composants s'ajustent exactement les uns aux autres.

Comment installer et entretenir les assemblages par clipsage

Le processus d'installation des fixations à clips est le suivant :

• Tenez compte des dimensions de l'assemblage par clipsage pour vous assurer qu'il convient à l'application requise, et vérifiez ses caractéristiques et sa tolérance.
• Alignez correctement les deux composants à assembler afin qu'ils puissent s'emboîter parfaitement, sans désalignement.
• Une fois les composants alignés, appliquez une certaine force et fixez les composants.

Voici quelques considérations pour l'entretien des fixations à clips :

• Inspectez régulièrement les fixations à clips pour détecter toute déformation ou tout jeu dû à des charges importantes.
• Si des contaminants ou de la saleté s'y déposent, nettoyez-les.
• En cas de dommage sur les fixations à clips, remplacez-les immédiatement afin de préserver l'intégrité structurelle.
• N'appliquez aucune force excessive, car cela pourrait casser les assemblages.

Applications des assemblages par clipsage

Les fixations à clips sont largement utilisées dans de nombreuses industries car elles répondent à de nombreuses applications. Voici quelques-unes de leurs applications :

Industrie automobile : Dans l'industrie automobile, les fixations à clips servent à assembler les phares, les composants de tableau de bord et les panneaux de garniture.

Industrie médicale : Dans l'industrie médicale, les seringues, les dispositifs de diagnostic et de nombreux autres équipements médicaux peuvent être assemblés à l'aide de fixations à clips, car elles facilitent une stérilisation adéquate.

Industrie de l'emballage : L'industrie de l'emballage utilise des assemblages par clipsage pour sceller les boîtiers et les couvercles de conteneurs et garantir l'intégrité de la conception.

Conclusion

Les assemblages par clipsage sont essentiels pour de nombreux composants nécessitant un assemblage, et ils peuvent offrir des assemblages efficaces et durables.

Si vous recherchez des assemblages par clipsage de haute qualité fabriqués à partir de divers matériaux, DEK peut être votre choix de prédilection pour vos futurs projets. Nous proposons la fabrication d'assemblages par clipsage sur mesure, adaptés à vos produits et applications.

FAQ

Quelles sont les principales parties d'un assemblage par clipsage ?

Les deux principales parties d'un assemblage par clipsage qui s'emboîtent sont le clip et le réceptacle.

Quels sont les procédés courants utilisés pour produire des assemblages par clipsage ?

Les procédés courants pour produire des assemblages par clipsage sont le moulage par injection, l'impression 3D et l'usinage CNC.

Le métal est-il compatible avec les assemblages par clipsage ?

Oui, dans les applications à fortes contraintes, le métal est parfaitement compatible avec les assemblages par clipsage.

Quels matériaux conviennent le mieux aux assemblages par clipsage à languette cantilever ?

Différents types de thermoplastiques conviennent aux assemblages par clipsage à languette cantilever, comme le polypropylène, l'ABS et le nylon.

Quelles sont les tolérances correctes pour la conception d'un clipsage ?

Une conception par clipsage n'a pas de tolérances spécifiques, mais elles peuvent se situer entre 0,2 et 0,5 mm.