Miniaturizácia elektronikya zdravotníckych pomôcok zvýšil dopyt po spoľahlivýchSpojovacie prvky veľkosti M1Tradičné riešenia vyžadujú samostatné matice a podložky, čo komplikuje montáž v priestoroch menších ako 5 mm³. Prieskum ASME z roku 2025 zistil, že 34 % porúch nositeľných zariadení v prevádzke pramení z uvoľnenia spojovacích prvkov. Tento článok predstavuje integrovaný systém skrutka-matica, ktorý rieši tieto problémy prostredníctvom monolitickej konštrukcie a vylepšeného závitového spoja.
Metodika
1. Prístup k návrhu
●Integrovaná geometria matice a skrutky:Jednodielne CNC obrábanie z nehrdzavejúcej ocele 316L s valcovaným závitom (ISO 4753-1)
●Uzamykací mechanizmus:Asymetrický stúpanie závitu (stúpanie 0,25 mm na konci matice, 0,20 mm na konci skrutky) vytvára samosvorný krútiaci moment
2. Testovací protokol
●Odolnosť voči vibráciám:Elektrodynamické testy na trepačke podľa DIN 65151
●Krútiaci moment:Porovnanie s normami ISO 7380-1 s použitím meradiel krútiaceho momentu (Mark-10 M3-200)
●Efektivita montáže:Časovo obmedzené inštalácie vyškolenými technikmi (n=15) na 3 typoch zariadení
3. Benchmarking
V porovnaní s:
● Štandardné páry matice/skrutky M1 (DIN 934/DIN 931)
● Uťahovacie matice (ISO 7040)
Výsledky a analýza
1. Vibračný výkon
● Integrovaný dizajn udržiaval 98 % predpätie oproti 67 % u štandardných párov
● Nulové uvoľnenie pozorované pri frekvenciách > 200 Hz
2. Metriky montáže
● Priemerný čas inštalácie: 8,3 sekundy (oproti 21,8 sekundám pri konvenčných upevňovacích prvkoch)
● 100 % úspešnosť v scenároch slepej montáže (n=50 pokusov)
3. Mechanické vlastnosti
●Pevnosť v šmyku:1,8 kN (oproti 1,5 kN pre konvenčné páry)
●Opätovné použitie:15 montážnych cyklov bez zníženia výkonu
Diskusia
1. Výhody dizajnu
● Eliminuje uvoľnenie matíc v montážnych prostrediach
● Asymetrické závitovanie zabraňuje protibežnému otáčaniu
● Kompatibilné so štandardnými ovládačmi M1 a automatickými podávačmi
2. Obmedzenia
● Vyššia jednotková cena (+25 % oproti konvenčným párom)
● Vyžaduje si vlastné vkladacie nástroje pre aplikácie s vysokým objemom
3. Priemyselné aplikácie
● Načúvacie prístroje a implantovateľné zdravotnícke pomôcky
● Zostavy mikrodronov a optické zarovnávacie systémy
Záver
Integrovaná obojstranná skrutka M1 skracuje čas montáže a zlepšuje spoľahlivosť mikromechanických systémov. Budúci vývoj sa zameria na:
● Zníženie nákladov vďaka technikám kovania za studena
● Rozšírenie na varianty veľkostí M0.8 a M1.2
Čas uverejnenia: 10. októbra 2025
