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スナップフィット計算機 – Snap-Fit Calculator | swiftwand.ai

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🧩 スナップフィット計算機

3Dプリントで作るカンチレバー(片持ち)スナップの腕の長さ・厚み・かかり量から、根元のひずみが素材の限界に収まるかを判定し、はめる力・外す力を概算します。折れそうなときは「腕を何mm伸ばせばいいか」も出します。

本体根元=ひずみ最大L 腕の長さt 厚みy かかり量α 挿入側α′ 抜去側← 相手側をはめる向き幅 b は紙面の奥行き方向
① 爪の寸法
根元から爪の付け根まで
たわむ方向の厚み
爪が引っ掛かる深さ=はめるときのたわみ量
5mm以上が目安。力に比例
テーパーはひずみが腕全体に分散する
② 素材と使い方
素材と向きを選ぶと自動入力
素材・向き・使い方から自動入力。書き換え可
③ 爪の角度と摩擦
乗り上げる斜面。30°前後が定番
急なほど外れにくい。90°で外れない
樹脂どうしは0.4〜0.8程度
計算中…
たわませる力 P
–
はめる力(挿入力)
–
外す力(抜去力)
–
    計算のしくみ

    根元のひずみ ε は梁の式で求めます。一定の厚み: ε = 1.5 × t × y ÷ L² 先端で厚み半分: ε = t × y ÷ (1.09 × L²)。ひずみはかかり量と厚みに比例し、腕の長さの2乗に反比例します。折れそうなら太くするより長くするのが効きます。

    たわませる力 P = b × t² × E × ε ÷ (6 × L)、はめる力・外す力 W = P × (μ + tanα) ÷ (1 − μ × tanα)。分母が0以下になる角度では、力をかけても爪がたわまず外れません(自己ロック)。

    許容ひずみの初期値は、印刷した試験片の値から「引張強さ ÷ ヤング率」と「破断伸びの半分」の小さいほうを取り、繰り返し開け閉めする場合はさらに0.6倍しています(樹脂メーカーの設計ガイドが頻繁な着脱に勧める割合)。どちらもこのツールの安全側の目安です。

    素材データ(印刷した試験片の公表値)
    素材ヤング率 (MPa)
    寝かせ / 立て
    引張強さ (MPa)
    寝かせ / 立て
    破断伸び (%)
    寝かせ / 立て
    許容ひずみ (%)
    一度だけ・寝かせ / 立て
    PLA3427 / 306552.3 / 40.56.3 / 1.81.53 / 0.90
    PETG2117 / 189950.8 / 42.88.4 / 3.32.40 / 1.65
    ABS2247 / 208133.4 / 29.717.9 / 3.11.49 / 1.43
    PC2497 / 237169.1 / 52.84.8 / 2.72.40 / 1.35
    ナイロン(乾燥)2703 / 220978.0 / 45.812.7 / 1.32.89 / 0.65
    ナイロン(吸湿)724 / 66034.3 / 13.713.2 / 1.74.74 / 0.85

    ※値は Polymaker の公表値(PolyLite PLA / PETG / ABS / PC、PolyMide CoPA。ISO 527)。メーカー自身が「設計値ではなく比較用」としているとおり、銘柄・印刷条件で大きく変わります。立て印刷の値が小さいのは層の継ぎ目で割れるためです。TPU は大きくたわむので梁の式が当てはまらず、対象外にしています。

    ※この計算は相手側が変形しない前提の概算です。実際の外す力は相手側のたわみで軽くなることが多いので、最後は実物で50回ほど開け閉めし、根元が白くならないかを確かめてください。

    出典: Polymaker PolyLite PLA・PETG・ABS・PC・PolyMide CoPA の技術データシート、Bayer MaterialScience「Snap-Fit Joints for Plastics – A Design Guide」(テーパー形状の係数1.09・力の式・頻繁な着脱は約60%)、Hubs: How to design snap-fit joints for 3D printing(幅5mm以上・根元の丸みは厚みの0.5倍以上)。2026年10月確認。

    設計の考え方(なぜ長さが効くのか、素材と印刷の向きの選び方、フィレットとテーパー)は スナップフィット 設計入門 2026 で詳しく解説しています。蓋をネジ・スナップ・ヒンジのどれで留めるかは 蓋の開け閉めをどう設計するか へ。

    このツールは 無料ツール集 の一つです。関連: 熱収縮率計算機・フィラメント選び診断・3Dプリント トラブル診断

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