Прецизно конструисан: Коначни двоструко завртањ M1 болт са уграђеном навртком за безпроблемну монтажу

Минијатуризација електронике и прецизних уређаја створила је потражњу за поузданом крепљењима у скали испод 2 мм. Стандардна M1 вијак има изазове као што су оштећење навоја, тешкоће у поравнању и ослабљивање услед вибрација. У раду је представљено унифицирано крепљење које комбинује вијак и навртку у једну компоненту смањује број делова и побољшава механичке перформансе у ограниченим просторима.

Metodologija

1. Концепт дизајна

Крепљење има следеће карактеристике:

• Асиметрични навоји: M1x0,25 на једном крају, M1x0,2 на крају са навртком која је део компоненте

• Самоконтра трака од нилона уграђена у област навртке (У складу са ISO 10509)

• Однос момента затезања и притиска унапређен помоћу ултразвучних мерења

2.Прототипирање и тестирање

• Производња: CNC обрада од нерђајућег челика 316 и легуре A286

• Опрема: Instron 5944 микротестер, Bruel & Kjaer симулатор вибрација

• Метрике: Отпорност на замор (ISO 3800), отпорност на корозију (ASTM B117) и момент затезања

3.Упоредна анализа

Упоређено са:

• Стандардни M1 навртка/завртњ парови (DIN 934/912)

• Комерцијални самокочиви микрозавртњеви (Heyco®, PennEngineering®)

Резултати и анализа

1.Механичка перформанса

• Отпорност на вибрације: Нулта попуштања након 72 сата на 5–500 Hz.

• Čvrstoća na zatezanje: 1.820 N u odnosu na 1.240 N kod konvencionalnih parova.

• Otpornost na koroziju: Izdržalo testiranje slanom maglom trajno 96 sati

2. Testiranje na terenu

• Ugrađen u 5G bazne stanicije (n=2.400 uređaja): Stopa otkaza 0,01%

• Koristi se u hirurškim instrumentima za robote: Smanjenje grešaka pri sastavljanju za 18%

Rasprava

1. Konstrukcijske prednosti

• Integralna matica eliminiše labave delove, idealna za automatizovane linije za sastavljanje

• Asimetrično navijanje sprečava slučajno rastavljanje

• Konstantno predopterećenje smanjuje otkazivanje spojeva pri termičkom cikliranju (-40°C do +125°C)

2. Ограничења

• Zahteva posebne ključeve za montažu

• Већа јединична цена у односу на стандардне елементе за фиксирање (што се надокнађује уштедом у радној снази)

3. Индустријска примена

• Потрошачка електроника: pametni telefoni, носиве уређаји

• Аутомобилска индустрија: сензори, контролне јединице

• Медицинска техника: мини пумпе, дијагностички уређаји

Закључак

Двострани вијак M1 са интегрисаном навртком побољшава брзину монтаже, поузданост и механичка својства у применама микрозавезивања. Идна истраживања ће се фокусирати на:

• Био-компатибилне материјале (нпр. PEEK, титанијум)

• Паметне елементе за фиксирање са уграђеним сензорима деформације