そうですね、リビングヒンジですよね？たとえば、今日だけで何回使用したか考えてみましょう。ああ、そうだね、きっと。確かに、それはあなたが思っている以上のものです。シャンプーボトル、ノートパソコン、ペンも。あなたは、何が機能するのかなど、もっと知りたかったのです。ある材料が他の材料よりも優れている理由。
そうですね、それは壊れるまでは考えないことの一つです。
その通り。そして、待ってください、この小さなプラスチック片がどうして私の一日を台無しにしたのですか？
完全に。そこで私たちは、あなたが送った情報源をすべて調査しました。そこには多くの技術的な内容が含まれていますが、実際にリビングヒンジを使って実際に作業を行ったデザイナーからの非常に素晴らしい洞察も含まれています。
はい、設計図と戦闘ストーリーはあります。しかし、深く掘り下げる前に、リビング ヒンジとは何なのかを簡単に定義できますか?正直に言うと、私の頭の中に、別々のヒンジが付いた小さな小さなドアのようなイメージがありました。
ああ、いや、そんなことはない。はるかにエレガントです。
うん。
それはすべて 1 つの材料、通常はプラスチックです。そして、これらの硬い部品がこの柔軟なゾーンで接続されるように成形されているため、余分な部品を必要とせずに曲げることができます。
記事の 1 つは、それを「デザインの中に秘密の通路を見つけるようなもの」と呼んでいました。
私はそれが好きです。
私も。でもそれは魔法じゃないですよね？それは科学のようなものです。成形プロセス中に分子がどのように並ぶかについての何か。
わかりました。スパゲッティの束のような分子の長い鎖がすべて絡み合っていると想像してみてください。
わかった。私はそれをイメージしています。
成形中に、これらは一方向に引き伸ばされて整列され、その整列により、曲げる柔軟性と、破損に耐える強度の両方が得られます。
つまり、ただ曲がるだけではありません。しなやかでタフであることです。シャンプーボトルの蓋みたいに。おそらく何百回も開けたり閉めたりしても、ずっと動き続けます。
その通り。そして、材料に関して言えば、私たちが読んだ限りでは、ポリプロピレンが王様のようです。
うん。私たちのデザイナーの友人はそれを分子の魔法とさえ呼んでいます。
まあ、かなり近いですね。私は言及されている他の候補者の何人かについて興味があります。たとえば、ポリエチレンもありますが、設計者はそれについて少し躊躇しているようです。そこの取引は何ですか？
そうです、それはオフブランドのポリプロピレンのようなものですか？
通常より安いので魅力的かもしれません。そこで、すでにヒンジ用に使用されている高密度タイプの hdpe があります。そして低密度の ldpe があります。それは非常に柔軟で、ほとんどゴムのようです。
とても曲がる。でも、そこまで厳しくないかも知れません。私たちのデザイナーがそれについて話があるかもしれません。
ああ、そう、彼らは苦労して学んだんだ。彼らはヒンジに安価なプラスチックを使用することで、プロジェクトにかかる費用を節約しようとしました。プロトタイプは問題なく動作しましたが、実際のテスト中は問題ありませんでした。スナップ。ただストレスに耐えられなかったのです。
ああ。あれは痛いよ。ヒンジだけでなく、エゴも確かにそうです。
そして、材料の選択が、どれだけ曲げられるかということだけではないことを本当に強調しています。つまり、引張強度や耐衝撃性などを比較した記事の 1 つに、この表全体が掲載されています。
物理。授業のフラッシュバック、誰かいますか？
右。しかし、ヒンジが野生環境で生き残るためには、このことが重要です。
さて、思い出してください。引張強さは、何かをその前にどれだけ引っ張ることができるか、つまり、形が崩れるまで伸ばすことができるかのようなものです。
その通り。ヒンジが麺状になるのは望ましくありません。そして耐衝撃性は？そう、それは落下や衝撃を乗り越えるということなのです。携帯電話を何回落としたか考えてみてください。
そこには行きたくもありません。つまり、この表を正しく読んでいると、ポリプロピレンがすべてのカテゴリーで優勝していることになります。
かなり。強く、曲がりやすく、A と D、コスト効率が高い。パッケージ全体が揃っていますが、これが唯一の材料ではありません。
本当、本当。ナイロンもありますよね？非常に高い引張強度を持っていますが、必要な曲げやすさが欠けているようです。ポリプロピレンが最適な選択ではない状況はあるのでしょうか?
ああ、確かに。場合によっては、より専門的なものが必要になることがあります。たとえば、携帯電話のボタンなど、非常に柔軟性が必要なヒンジがある場合のように。電話。次に、熱可塑性エラストマーに注目してみましょう。 TPE。
TPE。未来的ですね。
ゴムとプラスチックのハイブリッドのようなものです。つまり、ゴムのような柔軟性を持ちながら、プラスチックの強度と加工性も備えています。
つまり、曲がって丈夫になりますが、次のレベルでは、曲がるということは、ポリプロピレンを一種の古風な外観にします。
まあ、それは必要なものによって異なります。ポリプロピレンが信頼できる主力製品であるかのようなものです。ほとんどのヒンジに適していますが、さらに何かが必要な場合は、より特殊な素材を検討することになります。
たとえば、折りたたみ式携帯電話や超コンパクトなものを設計している場合は、さらなる柔軟性が必要になります。
その通り。そして情報筋は、3D プリンティングと TPU 熱可塑性ポリウレタンを使用したこの本当に素晴らしい開発について言及しました。これは、カスタム デザインを作成するための完全なゲームチェンジャーです。
わかりました、興味があります。 3D プリントが大きくなっていることは知っていますが、どのようにしてリビング ヒンジのゲームを変えるのでしょうか。
さて、従来の製造では、ヒンジの形状がどれだけ複雑になるかには制限があります。しかし、3D プリントと TPU を使用すると、想像できるほぼすべての形状のヒンジを設計して印刷できます。
では、まさに必要なものに合わせてカスタマイズされたヒンジが設計されているのでしょうか?
その通り。まるで突然、デザイナーが工場でできることに制限されなくなったようです。特定の動きや応力、さらには見た目に合わせて最適化されたヒンジを製造できます。
それはかなりワイルドですね。まるでヒンジの未来が大幅にアップグレードされているかのようです。
本当にそうです。うん。そして、ナノコンポジットのようなさらに未来的なもののヒントさえあります。ポリマーを想像してみてください。ただし、小さなナノ粒子で強化されて、さらに強くなり、耐久性がさらに高まります。
ナノコンポジット。さて、あなたはスーパーヒーロー映画からそのまま出てきたものを作っているだけです。
それは一種です。右。しかし、それは本当です。私たちは分子レベルでの工学材料について話しています。まだ初期段階ですが、可能性は非常に大きいです。
さて、現時点ではポリプロピレンが王者かもしれませんが、深刻な競争が近づいているようです。これは物質科学のゲーム・オブ・スローンズのようなものですが、流血が少なくなることを願っています。
その通り。そして最も素晴らしいのは、私たちはまだ始まったばかりだということです。マテリアルの内容とその理由については説明しましたが、実際のデザインの秘密についてはまだ触れていません。リビングヒンジを作るもの。本当に素晴らしい。
さて、これで私は夢中になりました。デザインのヒントについてお話しましょう。ヒンジの知識をレベルアップする準備ができました。
さて、デザインの秘密は、最高の素材を使用できても、ヒンジのデザインに根本的な欠陥がある場合です。
そう、最高の材料はすべて揃っているのに、どうやってケーキを焼くのかわからないようなものです。
完全に。そして、私たちの友人のデザイナーは、すべては作用する力を理解することに尽きると強調しています。
うん。彼らは、CAD シミュレーションに何時間も費やし、設計がどこで壊れているかを確認するためにデジタルで拷問するようなものだと話していました。
これは賢いことです。なぜなら、現実の世界では、ヒンジは単に前後にうまく曲がるだけではないからです。右。ねじれたり、引っ張られたり、落ちたりします。
楽しいことばかり。
右。したがって、それらすべてを予測し、それに応じて設計する必要があります。本当に印象に残ったヒントはありますか?
そうですね、ヒンジの厚みが均一であることが非常に重要です。最初は、当然のことではないか、と思いました。
はい、私もそう思いました。
しかしその後、厚さの微妙な変化でさえ弱点が生じる例をいくつか示しました。
理にかなっています。ある部分がほんの少しでも薄いと、そこに応力が集中するのと同じです。
右。これは、あるセクションが他のセクションよりも弱い橋を想像するようなものです。そこが崩れてしまうのです。
その通り。リビングヒンジと同じ原理です。
なるほど、厚みは均一ですね。わかった。ほかに何か？
半径。私たちのデザイナーは半径に執着しているようです。
Radii は radius の複数形です。
ここで幾何学の授業に戻ります。基本的には、デザインに鋭い角の代わりに緩やかな曲線を使用することを意味します。
ああ、分かった。彼らは初期のデザインに鋭い角があり、文字通り角で壊れるような応力破壊が続いたという例を挙げたのを覚えています。
右。繰り返しになりますが、ストレスの集中についてです。シャールは、ストレスが蓄積する小さな焦点のようなものです。したがって、ヒンジが壊れる可能性が非常に高くなります。滑らかな曲線、つまり半径は、応力をより均等に分散します。
つまり、家具の角を丸くするようなものです。見た目だけではなく強度も重視。
その通り。そして、ここでデザイナーの実世界の経験が活かされるのです。彼らは、プロトタイピングとテストを、1 回だけではなく、デザイン プロセス全体を通して行うことを非常に重視していました。
うん。彼らは特にプロトタイプの 3D プリントについて言及していましたが、これは今では完全に理にかなっています。とてもアクセスしやすいです。
右。それはゲームチェンジャーのようなものです。プロトタイプを印刷してテストし、どこが壊れているかを確認してから、デザインを微調整して新しいものを印刷できます。超高速の反復。
そして、ビジュアルプロトタイプのようなものにとどまらないところが気に入っています。彼らは、実際の使用をシミュレートするために実際にサイクルテストを行うことを推奨しています。
これは非常に重要です。なぜなら、コンピュータ上でどのように見えるかに基づいて動作すると仮定することはできないからです。何度も開けたり閉めたりして、実際に受ける力にどのように対処するかを確認する必要があります。
ヒンジのブートチャンプのようなものです。
強い者だけが生き残る。そして、この種のテストにより、自分の設計が実際に耐えられるという確信が得られます。
さて、材料、設計原則、テストができました。しかし、リビングヒンジの将来についてこれだけ話があると、もっと全体像は何だろうと疑問に思うようになります。この技術は他にどこに応用できるでしょうか?
それがとてもエキサイティングなことなのです。つまり、私たちはポリプロピレンに焦点を当てましたが、世の中には先進的なポリマーの世界が存在します。私たちが話した TPE のように、その驚異的な柔軟性と TPU は 3D プリンティングで大きな変革をもたらしています。
そして、バイオベースのプラスチックも忘れてはいけません。持続可能性は大きな問題になりつつあります。
絶対に。コーンスターチから作られた PLA などの材料は、リビング ヒンジに使用できるほど優れているため、パフォーマンスを犠牲にすることなく、より環境に優しい選択肢となります。
そこで、私たちが当たり前だと思っている日常のヒンジが、再生可能な資源から作られ、地球に優しく、今でもしっかりと機能することを想像してみてください。
はい、勝ちです。そしてそれは素材そのものだけではありません。右。 3D プリントのような積層造形では、このような複雑な形状を作成できるため、ヒンジ設計の可能性のまったく新しい世界が開かれます。
カスタムデザインの話をしましたが、ライトリーディングについても考えています。 3D プリントを使用すると、複雑な内部構造を作成できるため、強度を維持しながら使用する材料を減らすことができます。
全体として、これは重量が非常に重要となる航空宇宙や自動車などにとって非常に大きなことです。強くて超軽い。
そして、ナノコンポジット全体についてです。右。ポリマーをナノ粒子で強化し、さらに強度を高めます。それは本当であるにはあまりにもうますぎるように聞こえます。
確かに最先端ではありますが、可能性は十分にあります。想像してみてください。ヒンジがとんでもなく耐久性があり、極端な温度にも耐えられ、場合によっては自己修復することもできます。
自己修復ヒンジ。さて、ここからはSFです。傷や亀裂が時間の経過とともに消えてしまうのと同じように。
そんなに遠くないですよ。研究者たちはすでに自己修復ポリマーの開発に取り組んでいます。それは起こります。
したがって、現時点ではポリプロピレンが王者である可能性がありますが、確実に深刻な競争が目の前にあるようです。
そして、限界を押し広げ、間違いを犯し、学び、より優れた、より持続可能で、さらにスマートなヒンジ付きデザインを考案するデザイナーがそこにはいます。
見るのは本当にクールです。つまり、私はすでに日常の物体を違った見方で見ています。まったく新しい世界が開けたかのように。
ちょっとした集中研究でこれほどのことができるのは驚くべきことです。そしてまだ終わっていません。
真実。私たちは現在と未来について話しましたが、デザイナーが学んだ教訓について何を言うのかを聞きたいと思っています。こういった現実世界での経験は非常に貴重なものです。
絶対に。彼らの知恵を活用して、彼らが共有する洞察を見てみましょう。塹壕から知恵を隠してください。
さて、私たちは素材について話し、デザインについて話し、そして未来についても少し覗いてきました。しかし、私は現実世界の授業に非常に興味があります。実際にやってみて、途中で失敗することによってのみ学べるものです。
右。たとえば、これらのものを使って実際にどのような経験をしているのでしょうか?
私たちのデザイナーの友人たちは、伝えたい良い話を持っているようです。
そうそう。彼らは製品のライフサイクルを本当に理解することの重要性を間違いなく強調しています。研究室で動作するだけのヒンジを設計するだけでは十分ではありません。
右。野生の中で生き残らなければなりません。
時間の経過とともにどのようにパフォーマンスが向上するかを考える必要があります。あらゆる種類の条件下で何千回ものサイクルを経たようなものです。
うん。彼らは、現実世界において製品が受ける避けられない打撃を考慮して設計することについて何かを述べていましたが、それは当然のことです。
完全に。私たちは、物を落としたり、こぼしたり、かばんに物を詰め込みすぎたりします。
その通り。そしてどうやら彼らは、テストは研究室を超えて行われる必要があることを早い段階で学んだようです。友人や家族とプロトタイプを家に送ることについて話し合っていたそうです。
ああ、すごい。モルモットみたいに。
そう、要するに、愛する人たちを、知らず知らずのうちにヒンジテスターに変えてしまうのです。
それが大好きです。
なんとなくイメージできます。パーティーでプロトタイプを配布。ねえ、この新しいウォーターボトルを試してみてください。ヒンジが折れた場合はお知らせください。
しかし、おそらく、それはいくつかの貴重な洞察につながったでしょう。研究室では決して見つけられなかったもの。
そう、製品をテストする最良の方法は、それをティーンエイジャーに与えることだ、という格言を思い出します。きっと彼らは、あなたが想像すらしなかった状況を打破する方法を見つけてくれるでしょう。物を壊すということに関して言えば、当社のデザイナーは素材について次のような素晴らしい例えをしました。彼らは、リビングヒンジに間違った素材を選択することは、砂の上に家を建てるようなものだと言いました。
ああ、それはいいね。
最初は良いように見えるかもしれませんが、それは長続きしません。
仰るとおり。これは、たとえ素晴らしいデザインであっても、間違った素材によって完全に台無しになる可能性があることを強調しています。
それはビーチサンダルでマラソンを走ろうとしているようなものです。うまく終わるわけがない。
その通り。また、彼らはヒンジ設計の将来についていくつかの興味深い考えを持っていました。彼らはリビング ヒンジを他のテクノロジーと統合することに非常に興奮しています。
ああ、分かった。どのような？例を挙げてみましょう。
彼らは、磨耗や応力レベルなどを監視できるセンサーが組み込まれたヒンジを想像しています。
基本的に、ヒンジは故障しそうになったことを知らせてくれます。
そうですね、潜在的な問題を発生前に予測するようなものです。
それは賢いですね。文字通り、スマート ヒンジは製品のライフサイクルに大きな変革をもたらす可能性があります。物を長持ちさせ、無駄を減らします。
右。そして、形状が変化するヒンジにも興味をそそられています。必要に応じて形状や剛性を調整できるヒンジなど。
持続する。形状変更ヒンジ?今はトランスフォーマーの映画の中にいるのでしょうか？
思っているほどクレイジーではありません。実際に熱や電気などに反応して、その形状や柔軟性を変化させることができる材料があります。
たとえば、硬いヒンジは、重い荷重を支える必要があるときは硬くなり、そうでないときは緩みます。それはワイルドだ。
それを使って何ができるか想像してみてください。ロボット、義肢、さらにはさまざまな用途に適応する家具まで。
さて、私の心は正式に吹き飛ばされました。この徹底的な調査により、リビング ヒンジに対する私の見方が大きく変わりました。つまり、以前はほとんど気付かなかったのです。
単純なことを見落としがちです。
しかし今では、この世界全体がイノベーションと可能性に満ちているようです。私たちはリビングヒンジとは何かから、それがどのようなものになり得るのかを考えてきました。
素晴らしい旅でした、それは。
その旅はまだ始まったばかりのようです。つまり、今のところポリプロピレンが頼りになるかもしれませんが、その後、これらのバイオベースのプラスチックが登場し、3Dプリント、さらには将来的にはナノ複合材料さえも登場するでしょう。
そして、限界を押し広げ、実験し、失敗から学び、より良いデザインを常に考え出すデザイナーたちを集めました。
正直、感動的だ。したがって、次回、シャンプー ボトルを開けたり、ラップトップを閉じたりする場合など、リビング ヒンジを備えたものを使用するときは、次のことを考えてください。
うん。
少し時間をとって、この小さなエンジニアリングの部分を理解してください。
最もありふれたものの中にも、たくさんの創意工夫と革新があり、それがすべてであることを思い出させてくれます。
私たちの生活を少しでも楽に、少しでも良くするために舞台裏で働いています。締めくくりにぴったりなメモだと思います。深い内容にご参加いただきありがとうございます
