La miniaturisation de l'électroniqueet les dispositifs médicaux ont augmenté la demande de dispositifs fiablesFixations de taille M1Les solutions traditionnelles nécessitent des écrous et des rondelles séparés, ce qui complique l'assemblage dans des espaces inférieurs à 5 mm³. Une enquête ASME de 2025 a révélé que 34 % des pannes sur le terrain des dispositifs portables sont dues au desserrage des fixations. Cet article présente un système boulon-écrou intégré qui résout ces problèmes grâce à une conception monolithique et un engagement du filetage amélioré.
Méthodologie
1. Approche de conception
●Géométrie écrou-boulon intégrée :Usinage CNC monobloc en acier inoxydable 316L avec filetage roulé (ISO 4753-1)
●Mécanisme de verrouillage :Le pas de filetage asymétrique (pas de 0,25 mm sur l'extrémité de l'écrou, 0,20 mm sur l'extrémité du boulon) crée un couple autobloquant
2. Protocole de test
●Résistance aux vibrations :Essais d'agitateurs électrodynamiques selon DIN 65151
●Performances de couple :Comparaison avec les normes ISO 7380-1 à l'aide de dynamomètres (Mark-10 M3-200)
●Efficacité de l'assemblage :Installations chronométrées par des techniciens formés (n=15) sur 3 types d'appareils
3. Analyse comparative
Comparé à :
● Paires écrou/boulon M1 standard (DIN 934/DIN 931)
● Écrous à couple prédominant (ISO 7040)
Résultats et analyses
1. Performances vibratoires
● La conception intégrée maintient une précharge de 98 % contre 67 % pour les paires standard
● Aucun desserrage observé à des fréquences > 200 Hz
2. Mesures d'assemblage
● Temps d'installation moyen : 8,3 secondes (contre 21,8 secondes pour les fixations conventionnelles)
● Taux de réussite de 100 % dans les scénarios d'assemblage à l'aveugle (n = 50 essais)
3. Propriétés mécaniques
●Résistance au cisaillement :1,8 kN (contre 1,5 kN pour les paires conventionnelles)
●Réutilisabilité :15 cycles d'assemblage sans dégradation des performances
Discussion
1. Avantages de conception
● Élimine les écrous desserrés dans les environnements d'assemblage
● Le filetage asymétrique empêche la contre-rotation
● Compatible avec les pilotes M1 standard et les chargeurs automatiques
2. Limitations
● Coût unitaire plus élevé (+25% par rapport aux paires conventionnelles)
● Nécessite des outils d'insertion personnalisés pour les applications à volume élevé
3. Applications industrielles
● Prothèses auditives et dispositifs médicaux implantables
● Assemblages de micro-drones et systèmes d'alignement optique
Conclusion
Le boulon M1 double intégré réduit le temps d'assemblage et améliore la fiabilité des systèmes micromécaniques. Les développements futurs porteront sur :
● Réduction des coûts grâce aux techniques de forgeage à froid
● Extension aux variantes de taille M0.8 et M1.2
Date de publication : 10 octobre 2025
