Miniaturizarea electroniciiși dispozitive medicale a crescut cererea de dispozitive fiabileElemente de fixare de dimensiunea M1Soluțiile tradiționale necesită piulițe și șaibe separate, ceea ce complică asamblarea în spații sub 5 mm³. Un studiu ASME din 2025 a constatat că 34% din defecțiunile pe teren ale componentelor de uzură provin din slăbirea elementelor de fixare. Această lucrare prezintă un sistem integrat șurub-piuliță care abordează aceste probleme printr-un design monolitic și o angrenare îmbunătățită a filetului.
Metodologie
1. Abordarea de proiectare
●Geometrie integrată piuliță-șurub:Prelucrare CNC dintr-o singură piesă din oțel inoxidabil 316L cu filete laminate (ISO 4753-1)
●Mecanism de blocare:Pasul filetului asimetric (0,25 mm pas pe capătul piuliței, 0,20 mm pe capătul șurubului) creează un cuplu de autoblocare
2. Protocol de testare
●Rezistență la vibrații:Teste electrodinamice cu agitator conform DIN 65151
●Performanța cuplului:Comparație cu standardele ISO 7380-1 utilizând manometre de strângere (Mark-10 M3-200)
●Eficiența asamblării:Instalări temporizate efectuate de tehnicieni instruiți (n=15) pe 3 tipuri de dispozitive
3. Analiză comparativă
Comparativ cu:
● Perechi piuliță/șuruburi standard M1 (DIN 934/DIN 931)
● Piulițe cu torsiune dominantă (ISO 7040)
Rezultate și analiză
1. Performanța la vibrații
● Designul integrat a menținut o preîncărcare de 98% față de 67% pentru perechile standard
● Zero slăbire observată la frecvențe >200Hz
2. Metrici de asamblare
● Timp mediu de instalare: 8,3 secunde (față de 21,8 secunde pentru elementele de fixare convenționale)
● Rată de succes de 100% în scenarii de asamblare în orb (n=50 de încercări)
3. Proprietăți mecanice
●Rezistență la forfecare:1,8 kN (față de 1,5 kN pentru perechile convenționale)
●Reutilizabilitate:15 cicluri de asamblare fără degradarea performanței
Discuţie
1. Avantajele designului
● Elimină piulițele slăbite în mediile de asamblare
● Filetarea asimetrică previne contrarotația
● Compatibil cu driverele standard M1 și alimentatoarele automate
2. Limitări
● Cost unitar mai mare (+25% față de perechile convenționale)
● Necesită unelte de inserție personalizate pentru aplicații de volum mare
3. Aplicații industriale
● Aparate auditive și dispozitive medicale implantabile
● Ansambluri de micro-drone și sisteme de aliniere optică
Concluzie
Șurubul M1 cu două capete integrat reduce timpul de asamblare și îmbunătățește fiabilitatea sistemelor micromecanice. Dezvoltările viitoare se vor concentra pe:
● Reducerea costurilor prin tehnici de forjare la rece
● Extindere la variantele de dimensiuni M0.8 și M1.2
Data publicării: 10 oct. 2025
