Мініатюризація електронікита медичних виробів збільшив попит на надійніКріплення розміру M1Традиційні рішення вимагають окремих гайок та шайб, що ускладнює складання в просторах менше 5 мм³. Опитування ASME 2025 року зазначило, що 34% польових відмов у носимих пристроях пов'язані з ослабленням кріплень. У цій статті представлено інтегровану систему болт-гайка, яка вирішує ці проблеми завдяки монолітній конструкції та покращеному зчепленню з різьбою.
Методологія
1. Підхід до дизайну
●Інтегрована геометрія гайки-болта:Цільноштучна обробка на верстаті з ЧПК з нержавіючої сталі 316L з накатаною різьбою (ISO 4753-1)
●Механізм блокування:Асиметричний крок різьби (0,25 мм на кінці гайки, 0,20 мм на кінці болта) створює самоблокуючий момент
2. Протокол тестування
●Вібростійкість:Електродинамічні випробування вібратора згідно з DIN 65151
●Крутний момент:Порівняння зі стандартами ISO 7380-1 з використанням моментометрів (Mark-10 M3-200)
●Ефективність складання:Встановлення 3 типів пристроїв за певний час кваліфікованими техніками (n=15)
3. Бенчмаркінг
Порівняно з:
● Стандартні пари гайка/болт M1 (DIN 934/DIN 931)
● Гайки з переважним моментом затягування (ISO 7040)
Результати та аналіз
1. Вібраційні характеристики
● Інтегрована конструкція підтримувала попередній натяг 98% порівняно з 67% для стандартних пар
● Нульове розхитування не спостерігається на частотах >200 Гц
2. Метрики складання
● Середній час встановлення: 8,3 секунди (порівняно з 21,8 секундами для звичайних кріплень)
● 100% успішність у сценаріях сліпого складання (n=50 спроб)
3. Механічні властивості
●Міцність на зсув:1,8 кН (проти 1,5 кН для звичайних пар)
●Повторне використання:15 циклів складання без погіршення продуктивності
Обговорення
1. Переваги дизайну
● Усуває ослаблення гайок у монтажних середовищах
● Асиметричне нарізання різьби запобігає обертанню в протилежному напрямку
● Сумісний зі стандартними драйверами M1 та автоматичними подавачами
2. Обмеження
● Вища вартість одиниці (+25% порівняно зі звичайними парами)
● Для великої кількості застосувань потрібні спеціальні інструменти для вставки
3. Промислове застосування
● Слухові апарати та імплантовані медичні пристрої
● Мікродрони та системи оптичного вирівнювання
Висновок
Інтегрований двосторонній болт M1 скорочує час складання та підвищує надійність мікромеханічних систем. Майбутні розробки будуть зосереджені на:
● Зниження витрат завдяки методам холодного кування
● Розширення до варіантів розмірів M0.8 та M1.2
Час публікації: 10 жовтня 2025 р.
