A miniaturização da eletrônicae dispositivos médicos aumentaram a demanda por produtos confiáveisFixadores de tamanho M1Soluções tradicionais exigem porcas e arruelas separadas, complicando a montagem em espaços menores que 5 mm³. Uma pesquisa da ASME de 2025 observou que 34% das falhas em campo em dispositivos vestíveis decorrem do afrouxamento de fixadores. Este artigo apresenta um sistema integrado de parafuso e porca que aborda esses problemas por meio de um design monolítico e engate de rosca aprimorado.
Metodologia
1. Abordagem de Design
●Geometria Integrada de Porca e Parafuso:Usinagem CNC de peça única em aço inoxidável 316L com roscas laminadas (ISO 4753-1)
●Mecanismo de travamento:Passo de rosca assimétrico (avanço de 0,25 mm na extremidade da porca, 0,20 mm na extremidade do parafuso) cria torque de autotravamento
2. Protocolo de Teste
●Resistência à vibração:Testes de agitadores eletrodinâmicos conforme DIN 65151
●Desempenho de torque:Comparação com as normas ISO 7380-1 utilizando torquímetros (Mark-10 M3-200)
●Eficiência de montagem:Instalações programadas por técnicos treinados (n=15) em 3 tipos de dispositivos
3. Benchmarking
Comparado com:
● Pares de porca/parafuso M1 padrão (DIN 934/DIN 931)
● Porcas de torque predominantes (ISO 7040)
Resultados e Análise
1. Desempenho de vibração
● O design integrado manteve 98% de pré-carga contra 67% para pares padrão
● Afrouxamento zero observado em frequências >200Hz
2. Métricas de montagem
● Tempo médio de instalação: 8,3 segundos (vs. 21,8 segundos para fixadores convencionais)
● Taxa de sucesso de 100% em cenários de montagem às cegas (n=50 ensaios)
3. Propriedades Mecânicas
●Resistência ao cisalhamento:1,8 kN (vs. 1,5 kN para pares convencionais)
●Reutilização:15 ciclos de montagem sem degradação do desempenho
Discussão
1. Vantagens do design
● Elimina porcas soltas em ambientes de montagem
● A rosca assimétrica evita a contra-rotação
● Compatível com drivers M1 padrão e alimentadores automatizados
2. Limitações
● Maior custo unitário (+25% vs. pares convencionais)
● Requer ferramentas de inserção personalizadas para aplicações de alto volume
3. Aplicações Industriais
● Aparelhos auditivos e dispositivos médicos implantáveis
● Conjuntos de microdrones e sistemas de alinhamento óptico
Conclusão
O parafuso M1 de extremidade dupla integrado reduz o tempo de montagem e melhora a confiabilidade em sistemas micromecânicos. Os desenvolvimentos futuros se concentrarão em:
● Redução de custos por meio de técnicas de forjamento a frio
● Expansão para variantes de tamanho M0.8 e M1.2
Horário de publicação: 10 de outubro de 2025
