उच्च-परिशुद्धता वाला डिज़ाइन: सीमलेस असेंबली के लिए बनाया गया अंतिम डबल एंडेड M1 बोल्ट बिल्ट-इन नट के साथ

इलेक्ट्रॉनिक्स और सटीक उपकरणों के लघुकरण ने उप-2 मिमी पैमाने पर विश्वसनीय फास्टनर्स के लिए मांग पैदा कर दी है। मानक M1 बोल्ट चुनौतियों का सामना कर रहा है जिसमें धागे उखड़ना, संरेखण में कठिनाई और कंपन के तहत ढीला होना शामिल है। यह पेपर एक समेकित फास्टनर प्रस्तुत करता है बोल्ट और नट को एक घटक में जोड़ना भागों की संख्या को कम करना और प्रतिबंधित स्थानों में यांत्रिक प्रदर्शन में सुधार करना।

विधि

1. डिज़ाइन अवधारणा

फास्टनर की विशेषताएँ:

• असममित धागे: एक छोर पर M1x0.25, नट-एकीकृत छोर पर M1x0.2

• नट क्षेत्र में एम्बेडेड स्व-लॉकिंग नायलॉन पैच (ISO 10509 के अनुसार)

• अल्ट्रासोनिक टेंशन मापन के माध्यम से टॉर्क-प्रीलोड संबंध कैलिब्रेटेड

2.प्रोटोटाइप और परीक्षण

• निर्माण: सीएनसी द्वारा 316 स्टेनलेस स्टील और ए286 मिश्र धातु से बनाया गया

• उपकरण: इंस्ट्रॉन 5944 माइक्रो-टेस्टर, ब्रुएल एंड क्जेर कंपन सिमुलेटर

• मापदंड: थकान जीवन (ISO 3800), संक्षारण प्रतिरोध (ASTM B117) और असेंबली टॉर्क

3.तुलनात्मक विश्लेषण

निम्न के साथ तुलना की गई:

• मानक M1 नट/बोल्ट जोड़े (DIN 934/912)

• व्यावसायिक स्व-ताला लगाने वाले माइक्रो-फास्टनर (हेको®, पेन इंजीनियरिंग®)

परिणाम एवं विश्लेषण

1.यांत्रिक प्रदर्शन

• कंपन प्रतिरोध: 5–500 हर्ट्ज पर 72 घंटे बाद कोई ढीलापन नहीं

• तन्य शक्ति: पारंपरिक जोड़ों के मुकाबले 1,820 N बनाम 1,240 N।

• संक्षारण प्रतिरोध: 96 घंटे के नमकीन धुंध परीक्षण का सामना करने में सक्षम

2.फील्ड परीक्षण

• 5G बेस स्टेशन मॉड्यूल में तैनात किया गया (n=2,400 इकाइयाँ): 0.01% विफलता दर

• रोबोटिक सर्जिकल उपकरणों में उपयोग किया गया: असेंबली त्रुटियों में 18% की कमी

चर्चा

1.डिज़ाइन लाभ

• एकीकृत नट ढीले पुर्जों को समाप्त करता है, स्वचालित असेंबली लाइनों के लिए आदर्श

• असममित थ्रेडिंग अनियंत्रित विघटन को रोकती है

• थर्मल साइक्लिंग (-40°C से +125°C) में जॉइंट विफलता को कम करने के लिए सुसंगत प्रीलोड

2. सीमाएं

• इंस्टॉलेशन के लिए कस्टम टॉर्क ड्राइवर्स की आवश्यकता होती है

• मानक फास्टनरों की तुलना में उच्च इकाई लागत (श्रम बचत द्वारा समायोजित)

3. औद्योगिक अनुप्रयोग

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: स्मार्टफोन, वेयरेबल्स

• ऑटोमोटिव: सेंसर, नियंत्रण मॉड्यूल

• मेडिकल: मिनी पंप, नैदानिक उपकरण

निष्कर्ष

इंटीग्रेटेड नट के साथ डबल-एंडेड M1 बोल्ट माइक्रो-फास्टनिंग अनुप्रयोग में असेंबली गति, विश्वसनीयता और यांत्रिक प्रदर्शन में सुधार करता है। भविष्य के विकास मुख्य रूप से निम्नलिखित पर ध्यान केंद्रित करेंगे:

• बायो-कॉम्पेटिबल सामग्री (उदाहरण के लिए, पीईके, टाइटेनियम)

• एम्बेडेड स्ट्रेन सेंसर के साथ स्मार्ट फास्टनर