La miniaturització de l'electrònicai els dispositius mèdics han augmentat la demanda de dispositius fiablesfixacions de mida M1Les solucions tradicionals requereixen femelles i volanderes separades, cosa que complica el muntatge en espais inferiors a 5 mm³. Un estudi ASME del 2025 va assenyalar que el 34% de les fallades de camp en components desgastables provenen de l'afluixament dels elements de fixació. Aquest article presenta un sistema integrat de cargol-femella que aborda aquests problemes mitjançant un disseny monolític i un encaix de rosca millorat.
Metodologia
1. Enfocament de disseny
●Geometria integrada de cargol-femella:Mecanitzat CNC d'una sola peça d'acer inoxidable 316L amb rosques laminades (ISO 4753-1)
●Mecanisme de bloqueig:El pas de rosca asimètric (0,25 mm de pas a l'extrem de la femella, 0,20 mm a l'extrem del pern) crea un parell de bloqueig autoblocant
2. Protocol de proves
●Resistència a les vibracions:Proves d'agitador electrodinàmic segons DIN 65151
●Rendiment del parell motor:Comparació amb les normes ISO 7380-1 utilitzant manòmetres de torsió (Mark-10 M3-200)
●Eficiència del muntatge:Instal·lacions temporitzades per tècnics formats (n=15) en 3 tipus de dispositius
3. Avaluació comparativa
Comparat amb:
● Parells de femelles/perns M1 estàndard (DIN 934/DIN 931)
● Femella de parell de roscatge predominant (ISO 7040)
Resultats i anàlisi
1. Rendiment de vibració
● El disseny integrat manté una precàrrega del 98% enfront del 67% dels parells estàndard
● Sense afluixament observat a freqüències >200Hz
2. Mètriques de muntatge
● Temps mitjà d'instal·lació: 8,3 segons (enfront dels 21,8 segons dels elements de fixació convencionals)
● Taxa d'èxit del 100% en escenaris de muntatge a cegues (n=50 assajos)
3. Propietats mecàniques
●Resistència al cisallament:1,8 kN (enfront dels 1,5 kN dels parells convencionals)
●Reusabilitat:15 cicles de muntatge sense degradació del rendiment
Discussió
1. Avantatges del disseny
● Elimina les femelles soltes en entorns de muntatge
● El roscatge asimètric evita la contrarotació
● Compatible amb els controladors M1 estàndard i els alimentadors automatitzats
2. Limitacions
● Cost unitari més elevat (+25% en comparació amb els parells convencionals)
● Requereix eines d'inserció personalitzades per a aplicacions d'alt volum
3. Aplicacions industrials
● Audifons i dispositius mèdics implantables
● Conjunts de microdrons i sistemes d'alineació òptica
Conclusió
El cargol M1 de doble punta integrat redueix el temps de muntatge i millora la fiabilitat en sistemes micromecànics. Els desenvolupaments futurs se centraran en:
● Reducció de costos mitjançant tècniques de forja en fred
● Expansió a variants de mida M0.8 i M1.2
Data de publicació: 10 d'octubre de 2025
