Janvier 2012



Les ressorts du clip (2e partie) : et que ça saute

Grâce à la propriété du plastique qui lui permet de fléchir sans se déformer de manière permanente, il est possible d'intégrer dans des pièces moulées diverses attaches à ressort autres que le clip courant à crochet en saillie. À savoir :


  • la fermeture à emboîtement-pression annulaire (circulaire)
  • la fermeture par torsion qui emmagasine l'effort de contre-pression par torsion et non par flexion
  • la fermeture par compression qui s'emboîte par pression puis maintient la fermeture en place par contre-pression.

La fermeture à emboîtement-pression annulaire

Ce type de fermeture est utilisé dans de nombreuses applications courantes : des petits boutons pression qui ferment le rabat protecteur des vestes imperméables, aux couvercles de pots de yaourts, en passant par les capuchons de stylo. Ces exemples de fermeture sont conçus pour faciliter l'ouverture et la fermeture, mais une légère modification permet aussi de les utiliser pour les bouchons de protection à l'épreuve des enfants que l'on peut facilement ouvrir lorsqu'ils se trouvent dans une certaine position mais qui sont pratiquement impossibles à ouvrir dans toutes les autres. Si de nombreuses utilisations des fermetures à emboîtement-pression annulaires sont prévues pour permettre l'ouverture et la fermeture répétées, on peut aussi les utiliser pour une fixation permanente dans certaines applications industrielles, ce résultat étant généralement assuré par l'angle des bords bloquants de la fermeture.


Quelle que soit l'application, les fermetures à emboîtement-pression annulaires fonctionnent par allongement et retour à l'état initial, généralement de l'élément femelle. Cette particularité de fonctionnement ne permet d'utiliser que des matériaux présentant des limites de flèche relativement élevées (la flèche est le point maximum de déformation élastique auquel le matériau cesse de reprendre ses dimensions initiales). La déformation maximum admissible varie selon les matériaux, entre environ 50% de déformation à la rupture pour la plupart des plastiques chargés, à plus de 70% pour la plupart des polymères élastiques. Vous trouverez ici des informations détaillées sur la conception des fermetures à emboîtement-pression annulaires.


La fermeture par torsion

La fermeture par torsion emmagasine l'effort de contre-pression quand on l'ouvre en faisant tourner une barre de torsion au point pivot de la tige au lieu de plier le bras flexible comme avec un clip à crochet en saillie. Cependant, à bien des égards (conception du crochet, etc.), la fermeture par torsion ressemble au clip à crochet en saillie. Le clip basculant est un exemple courant de fermeture par torsion. Pour en savoir plus sur la conception des fermetures par torsion, cliquer ici.


La fermeture par compression

La fermeture par compression (ou serrage) peut se décliner sous de nombreuses formes. L'attache composée en queue d'aronde, utilisée dans le cube Protomold du concepteur (Figure 1), en est un exemple. Ce clip est assemblé en queue d'aronde dans deux directions pour maintenir ensemble deux des six faces du cube. Dans un sens, l'élément mâle est très aminci et fournit un raccord incassable entre les deux éléments. Dans l'autre sens, l'élément mâle n'est que légèrement aminci et fournit un raccord facile à ouvrir pour désassembler le cube. Lorsqu'on pousse l'élément mâle en place, son matériau et celui de l'élément femelle sont comprimés puis décomprimés quand l'attache atteint sa position bloquée.

Figure 1 : Le clip est assemblé en queue d'aronde dans deux directions pour maintenir ensemble deux côtés d'une boîte.

Figure 1 : Le clip est assemblé en queue d'aronde dans deux directions pour maintenir ensemble deux côtés d'une boîte.


Autre exemple de fermeture par compression : le système d'assemblage des Reptangles . Le défi à relever par le concepteur consistait à créer un connecteur permettant à des pièces positionnées dans n'importe quelle direction comprise à l'intérieur d'un arc de 90° de s'imbriquer. Ce dispositif (Figure 2) se compose d'un arc triangulaire qui s'encastre dans l'encoche correspondante. Les parois de cette encoche sont munies de « doigts » qui saisissent le creux ménagé sous l'arc pour maintenir fermement les pièces ensemble tout en permettant de les détacher aisément (Figure 3).

Figure 2 : Des connecteurs en forme d'arc s'encastrent dans des encoches pour former un ajustement serré.

Figure 2 : Des connecteurs en forme d'arc s'encastrent dans des encoches pour former un ajustement serré.


Les fermetures par compression peuvent créer des difficultés au niveau de la moulabilité. Dans certains cas le connecteur peut être « démoulé en force », la pièce présentant une légère contre-dépouille mais le matériau étant suffisamment flexible pour permettre l'éjection. (Pour en savoir plus sur le démoulage en force, lire ce numéro précédent des Suggestions de conception Protomold). Dans le cas des Reptangles, le démoulage en force n'a pas été nécessaire car les éléments arc et encoche des connecteurs ont été formés par des buses à obturation télescopiques passant à travers des trous dans la pièce pour former le dessous des géométries en saillie.


La très grande diversité des options de clips et de fermetures par emboîtement-pression offre aux concepteurs beaucoup de liberté pour la création d'attaches intégrées.


Pour lire Les ressorts du clip (1e partie), cliquer ici.