Pontosan megmunkálva: Az ultimátív kétvégű M1 csavar beépített anyával a zökkenőmentes összeszereléshez

Az elektronikai és precíziós eszközök méretcsökkenése megbízható rögzítőelemek iránti igényt teremtett 2 mm alatti méretekben. A szabványos M1 csavar kkel szembeni kihívások közé tartozik a meneteltapadás, a nehéz igazítás és a meglazulás rezgés alatt. Ez a tanulmány bemutat egy egységes rögzítőt egyetlen alkatrészben egyesítve a csavart és az anyát csökkentve az alkatrészek számát és javítva a mechanikai teljesítményt szűk helyeken.

Módszer

1. Tervezési koncepció

A rögzítőelem jellemzői:

• Aszimmetrikus menet: M1x0,25 az egyik végén, M1x0,2 a csavaranyával integrált végén

• Önzáró nylon beépítve a csavaranya részbe (ISO 10509 szerint)

• Nyomaték-előfeszítési arány kalibrálása ultrahangos feszültségmérés révén

2.Mintakészítés és tesztelés

• Gyártás: CNC-megmunkálás 316-os rozsdamentes acélból és A286 ötvözetből

• Felszerelés: Instron 5944 mikrotesztelő, Bruel & Kjaer rezgésszimulátor

• Mérőszámok: Fáradási élettartam (ISO 3800), korrózióállóság (ASTM B117) és szerelési nyomaték

3.Összehasonlító elemzés

Összehasonlítás történt a következőkkel:

• Szabványos M1-es csavaranya/csavar párok (DIN 934/912)

• Kereskedelmi önzáró mikro rögzítőelemek (Heyco®, PennEngineering®)

Eredmények és elemzés

1.Mechanikai teljesítmény

• Rázkódásállóság: Nulla lazaság 72 óra után 5–500 Hz-es tartományban.

• Szakítószilárdság: 1820 N a hagyományos párok 1240 N-jával szemben.

• Korrózióállóság: 96 órás sópermetvizsgálatot állt ki

2.Téridőzítés

• Telepítve 5G bázisállomás-modulokban (n=2400 egység): 0,01%-os meghibásodási ráta

• Használják robotsebészeti eszközökben: 18%-kal csökkentette a szerelési hibákat

Vitaprobléma

1.Tervezési előnyök

• Az integrált anya menet megakadályozza az alkatrészek elvesztését, ideális az automatizált szerelősorokhoz

• Aszimmetrikus menetelés megakadályozza a szétszerelést véletlenül

• Állandó előfeszítés csökkenti a csatlakozók meghibásodását hőciklus alatt (-40 °C - +125 °C)

2.Korlátok

• Szereléshez egyedi nyomatékkulcs szükséges

• Magasabb egységköltség, mint a szabványos rögzítőelemeké (ezt kompenzálja a munkaórák megtakarítása)

3.Ipari alkalmazások

• Fogyasztási cikkek: Okostelefonok, viselhető eszközök

• Autóipar: Érzékelők, vezérlőmodulok

• Orvostechnika: Mikroszivattyúk, diagnosztikai eszközök

Összegzés

A kétoldali M1 csavar beépített anyával növeli a szerelési sebességet, megbízhatóságot és mechanikai teljesítményt mikro-erősítő alkalmazásokban. A jövőbeli fejlesztések a következőkre fókuszálnak:

• Biokompatibilis anyagok (pl. PEEK, titán)

• Okos rögzítőelemek beépített nyúlásmérő szenzorokkal