Projetado com Precisão: O Parafuso Duplo M1 Definitivo com Porca Embutida para Montagem Contínua

A miniaturização de eletrônicos e dispositivos de precisão criou demanda por fixadores confiáveis em escalas submilimétricas de 2 mm. O Parafuso M1 apresenta desafios, incluindo danos aos filetes, dificuldade de alinhamento e afrouxamento sob vibração. Este artigo apresenta um fixador unificado que combina parafuso e porca em um único componente, reduzindo o número de peças e melhorando o desempenho mecânico em espaços limitados.

Metodologia

1. Conceito de Projeto

O fixador apresenta as seguintes características:

• Filetes assimétricos: M1x0,25 em uma extremidade, M1x0,2 na extremidade integrada à porca

• Zona autotravante com revestimento de nylon embutido na região da porca (Conforme ISO 10509)

• Relação torque-pré-carga calibrada por meio de medição de tensão ultrassônica

2.Prototipagem e Testes

• Fabricação: Usinagem CNC em aço inoxidável 316 e liga A286

• Equipamento: Instron 5944 micro-testador, simulador de vibração Bruel & Kjaer

• Métricas: Durabilidade à fadiga (ISO 3800), resistência à corrosão (ASTM B117) e torque de montagem

3.Análise Comparativa

Comparado com:

• Parafusos e porcas M1 padrão (DIN 934/912)

• Microfixadores autoblocantes comerciais (Heyco®, PennEngineering®)

Resultados e Análise

1.Desempenho Mecânico

• Resistência a vibrações: Nenhum afrouxamento após 72 horas a 5–500 Hz.

• Resistência à tração: 1.820 N vs. 1.240 N de pares convencionais.

• Resistência à corrosão: Suportou teste de névoa salina de 96 horas

2. Testes de Campo

• Implementado em módulos de estação base 5G (n=2.400 unidades): taxa de falha de 0,01%

• Utilizado em instrumentos cirúrgicos robóticos: Reduziu erros de montagem em 18%

Discussão

1. Vantagens de Projeto

• A porca integrada elimina peças soltas, ideal para linhas de montagem automatizadas

• Rosca assimétrica impede a desmontagem acidental

• Pré-carga consistente reduz falhas nas juntas durante ciclagem térmica (-40°C a +125°C)

2.Limitações

• Requer ferramentas de torque personalizadas para instalação

• Custo unitário mais elevado do que fixadores padrão (compensado pelas economias de mão de obra)

3. Aplicações Industriais

• Eletrônicos de consumo: Smartphones, dispositivos vestíveis

• Automotivo: Sensores, módulos de controle

• Médico: Bombas miniaturas, dispositivos de diagnóstico

Conclusão

O parafuso M1 de dupla extremidade com porca integrada melhora a velocidade de montagem, confiabilidade e desempenho mecânico em aplicações de micro-fixação. Os desenvolvimentos futuros se concentrarão em:

• Materiais biocompatíveis (ex.: PEEK, titânio)

• Fixadores inteligentes com sensores de deformação embutidos