Proiectat cu Precizie: Surubul M1 Dublu cu Piuliță Incorporată pentru Asamblare Fără Dificultăți

Micșionarea dimensiunilor electronicii și a dispozitivelor precise a creat o cerere pentru elemente de fixare fiabile la scări sub-2 mm. Suruburile standard Surub M1 întâmpină provocări, inclusiv strivirea filetului, aliniere dificilă și slăbirea în condiții de vibrații. Acest studiu prezintă un element de fixare unic care combină surubul și piulița într-un singur component reducând numărul de piese și îmbunătățind performanța mecanică în spațiile limitate.

Metodologie

1. Conceptul de Proiectare

Elementul de fixare are următoarele caracteristici:

• Filete asimetrice: M1x0,25 la un capăt, M1x0,2 la capătul cu piuliță integrată

• Sistem de blocare cu nylon integrat în zona piuliței (Conform ISO 10509)

• Relația cuplu-forță de strângere calibrată prin măsurare ultrasonică a tensiunii

2.Prototipare și Testare

• Producție: Strunjit CNC din oțel inoxidabil 316 și aliaj A286

• Echipamente: Instron 5944 micro-tester, Bruel & Kjaer simulator de vibrații

• Parametri măsurați: Durata de viață la oboseală (ISO 3800), rezistența la coroziune (ASTM B117) și cuplul de asamblare

3.Analiză Comparativă

Comparat cu:

• Perechi standard piuliță/șurub M1 (DIN 934/912)

• Sistem de fixare micro-auto-blocant comercial (Heyco®, PennEngineering®)

Rezultate și Analiză

1.Performanță mecanică

• Rezistență la vibrații: Nicio slabire după 72 de ore la 5–500 Hz.

• Rezistență la tracțiune: 1.820 N comparativ cu 1.240 N pentru modelele convenționale.

• Rezistență la coroziune: A rezistat testului de stropire cu sare timp de 96 de ore

2.Testare în condiții reale

• Implementat în module de stații de bază 5G (n=2.400 unități): Rata de defectare de 0,01%

• Utilizat în instrumente chirurgicale robotizate: Reducerea erorilor de asamblare cu 18%

Discuție

1.Avantașe de proiectare

• Piulița integrată elimină componentele separate, fiind ideal pentru liniile de asamblare automatizate

• Filetarea asimetrică previne demontarea neintenționată

• Prestrângerea constantă reduce eșecul îmbinării în ciclurile termice (-40°C până la +125°C)

2. Limitări

• Necesită șurubelnițe cu reglare precisă a momentului de torsiune pentru instalare

• Cost unitar mai mare decât fixările standard (compensat de economii de muncă)

3. Aplicații industriale

• Electronice pentru consumatori: Telefoane inteligente, dispozitive purtabile

• Auto: Senzori, module de control

• Medical: Pompe miniaturale, dispozitive de diagnostic

Concluzie

Șurubul dublu M1 cu piuliță integrată îmbunătățește viteza de asamblare, fiabilitatea și performanța mecanică în aplicațiile de micro-fixare. Viitoarele dezvoltări se vor axa pe:

• Materiale biocompatibile (de exemplu, PEEK, titan)

• Elemente de fixare inteligente cu senzori de tensiune încorporați