Un fabricante alemán de pantallas de navegación marina para yates y embarcaciones comerciales estaba desarrollando un nuevo modelo de 12 pulgadas legible a la luz del sol para puestos de timón al aire libre. La carcasa frontal de la pantalla era una lámina de acero inoxidable 316 de 1,5 mm. En la cara frontal, varios tornillos avellanados M4 sujetaron el panel táctil de vidrio. En la generación anterior, las cabezas de los tornillos estaban expuestas por encima de la superficie del panel, creando puntos de enganche y, lo que es más crítico, sitios donde la niebla salina iniciaría la corrosión en las grietas debajo de las cabezas de los tornillos después de meses de uso en el mar.
El cliente quería un diseño en el que las cabezas de los tornillos quedaran al ras o ligeramente por debajo de la superficie del panel, protegidas de la niebla salina directa y la abrasión mecánica.
El desafío
Las tuercas de presión de acero inoxidable 316 estándar tienen una cara superior plana y lisa. Cuando se instala un tornillo avellanado, la cabeza del tornillo se asienta sobre la tuerca y sobresale por encima del panel. Para lograr un montaje empotrado, la tuerca necesitaría un avellanado, un hueco que acepte la cabeza del tornillo.
No había ninguna tuerca de presión disponible en el mercado con una profundidad de avellanado personalizada disponible en la pequeña cantidad (1200 piezas) que el cliente necesitaba para una producción inicial. Los proveedores europeos indicaron plazos de entrega de 8 a 10 semanas y pedidos mínimos de 10.000 piezas.
Nuestra solución
Tingfeng Hardware fabricó una tuerca de presión de acero inoxidable 316 personalizada con un avellanado integrado en la cara superior. El diámetro y la profundidad del avellanado se calcularon a partir del dibujo del tornillo avellanado del cliente (M4, cabeza plana de 90°, altura de la cabeza 1,2 mm). Diseñamos la profundidad del avellanado para que sea de 1,4 mm, lo que permite que la cabeza del tornillo quede 0,2 mm por debajo de la superficie del panel.
Después de mecanizar la característica de avellanado personalizada, las tuercas se pasivaron según ASTM A967 para eliminar el hierro libre y maximizar la resistencia a las picaduras. También realizamos una prueba de niebla salina de 1000 horas en un lote de muestra para validar el rendimiento frente a la corrosión.
Resultados
50 prototipos de nuecesEntregado en 6 días para validación de ajuste.
1.200 nueces de produccióncompletado en 18 días.
Las cabezas de los tornillos se asentaron uniformemente a 0,2 mm por debajo de la superficie del panel en todos los conjuntos.
Prueba de niebla salina: 1100 horas sin óxido rojo ni corrosión en las grietas debajo de las cabezas de los tornillos.
Las unidades de prueba de campo del cliente instaladas en un buque de investigación del Mar del Norte no mostraron corrosión después de 6 meses.
Comentarios del cliente
"Las tuercas de presión avellanadas personalizadas de Tingfeng lograron exactamente lo que queríamos: cabezas de tornillos al ras que resistan la corrosión. El material 316 pasivado funcionó perfectamente en nuestra prueba acelerada de niebla salina. Ya hemos utilizado el mismo diseño en otros dos modelos de pantalla". —Dra. Julia Fischer, Ingeniero mecánico jefe, MarineNav Systems GmbH