自攻螺釘

自攻螺釘

螺紋扣件
自攻螺釘,英文名為Self-tapping Screw是在金屬或非金屬材料之預鑽孔中自行攻鑽出所配合陰螺紋之一種有螺紋扣件。自攻螺釘多用于薄的金屬闆(鋼闆、鋸闆等)之間的連接。連接時,先對被連接件制出螺紋底孔,再将自攻螺釘擰入被連接件的螺紋底孔中。由于自攻螺釘的螺紋表面具有較高的硬度(≥45HRC),可在被連接件的螺紋底孔中攻出内螺紋,從而形成連接。[1]
    中文名:自攻螺釘 外文名:tapping screw 所屬品牌:

特點

由于其自行成型或攻出其配合螺紋,因此在組合上具有高防松能力,且可以裝卸。在小形螺絲上其尺寸,螺紋型式,頭型,攻鑽性能在工程用途上幾乎無可限量。

分類

螺釘頭部形狀有圓頭,平頭,半沉頭及沉頭等。材料一般用滲碳鋼,熱處理後材料表面硬度不低于45HRC。與普通螺釘的螺紋相比,在相同的大徑時,其螺距大而小徑則稍小,已标準化。自攻螺釘材料可分為碳鋼和不鏽鋼兩種,其中碳鋼材料通常用1022中碳鋼為主。通常用在門窗,鐵皮上。 其頭部是一端制成增大形狀之部分形成的承面,對螺紋成型及螺紋切削自攻螺絲(自攻釘)而言,平頂埋頭( Flat Countersunk ), 扁圓埋頭( Oval Countersunk), 盤頭( Pan ), 六角及六角華絲頭( Hex and Hex washer Head )最為重要,這五種頭型占了所有自攻螺絲幾乎90%以上, 使用自攻螺絲(自攻釘)應先考慮此。另五種其它型式為平頂凹承面( Flat Undercut ), 平頂整緣( Flat Trim), 扁圓凹承面( Oval Undercut ), 扁圓整緣( Oval Trim )及圓柱頭(崗山頭Fillister )為比較次要頭型, 而香頂埋頭.螺紋滾成自攻螺絲(自攻釘)頭型之選擇與上同, 使用主要考慮菇頭( Truss ), 圓頭( Round )及100度平頂埋頭為新設計所不取,蓋其功用可為其它頭型所取代,盤頭可取代香菇頭及圓頭, 82度平頂埋頭可取代100度平為平頂,扁圓頂,盤頭,六角頭及六角華司頭五種。

螺釘作用

自攻鎖緊螺釘也多用于薄的金屬闆之間的連接。其螺紋為具有弧形三角截面的普通螺紋,螺紋表面也具有較高的硬度,故在連接時,螺釘也可在被連接件的螺紋底孔中攻出内螺紋,從而形成連接。這種螺釘的特點是具有低擰入力矩和高鎖緊性能,比普通自攻螺釘具有更好的工作性能,并可代替機器螺釘使用。

牆闆自攻螺釘用于石膏牆闆等和金屬龍骨之間的連接。其螺紋為雙頭螺紋,螺紋表面也具有很高的硬度(≥HRC53),能在不制出預制孔的條件下,快速擰入龍骨中,從而形成連接。

自鑽自攻螺釘與普通自攻螺釘不同之處是普通自攻螺釘在連接時,須經過鑽孔(鑽螺紋底孔)和攻絲(包括緊固連接)兩道工序;而自鑽自攻螺釘在連接時,就将鑽孔和攻絲兩道工序合并一次完成。它先用螺釘前面的鑽頭進行鑽孔,接着就用螺釘進行攻絲(包括緊固連接),節約施工時間,提高施工效率。

盤頭和六角頭自攻螺釘适用于鑽頭允許露出的場合,六角頭自攻螺釘可比盤頭自攻螺釘随較大的力矩。沉頭和内六角花形自攻螺釘适用于釘頭不允許露出的場合,内六角花形自攻螺釘可比沉頭自攻螺釘承受較大的力矩;半沉頭自攻螺釘适用于釘頭允許輕微露出的場合。自攻螺釘的裝拆時,開槽自攻螺釘需用一字形螺釘旋具,十字槽自攻螺釘需用十字形螺釘旋具,内六角花形自攻螺釘需用内六角花形扳手,六角頭自攻螺釘需用呆扳手、梅花扳手、套筒扳手或活扳手。

标準

标準代号

名 稱

材 料

GB/T845-1985

十字槽盤頭自攻螺釘

滲碳鋼

GB/T846-1985

十字槽沉頭自攻螺釘

滲碳鋼

GB/T2670.1- 2004

内六角花形盤頭自攻螺釘

GB/T2670.2- 2004

内六角花形沉頭自攻螺釘

GB/T5282-1985

開槽盤頭自攻螺釘

滲碳鋼

GB/T5283-1985

開槽沉頭自攻螺釘

滲碳鋼

GB/T5285-1985

六角頭自攻螺釘

滲碳鋼

GB/T6560-1986

十字槽盤頭自攻鎖緊螺釘

20Mn 15MnB

10、15

GB/T6561-1986

十字槽沉頭自攻鎖緊螺釘

20Mn 15MnB

10、15

GB/T6562-1986

十字槽半沉頭自攻鎖緊螺釘

20Mn 15MnB

10、15

GB/T6563-1986

六角頭自攻鎖緊螺釘

20Mn 15MnB

10、15

GB/T6564-1986

内六角花形圓柱頭自攻鎖緊螺釘

20Mn 15MnB

10、15

GB/T13806.2- 1992

精密機械用緊固件 十字槽

自攻螺釘 刮削端

滲碳鋼

GB/T15856.1-2002

十字槽盤頭自鑽自攻螺釘

20Mn 15MnB

GB/T15856.2- 2002

十字槽沉頭自鑽自攻螺釘

20Mn 15MnB

GB/T15856.3- 2002

十字槽半沉頭自鑽自攻螺釘

20Mn 15MnB

材料

1.自鑽自攻螺釘的材料(GB/T3098.11-1995)

化學成分,% 材料牌号參考

C Mn P S

min max min max max max

0.13 0.27 0.64 1.71 0.04 0.04 20Mn、15MnB(GB699)

注:允許的硼的含量範圍為:0.05-0.30%

2.自擠螺釘(包括自攻鎖緊螺釘)(GB3098.7-2000)

自擠螺釘應用滲碳冷镦制造。表1給出的材料化學成分僅是指導性的。

化學成分

分析成分極限,%

碳 錳

桶樣 0.15-0.25 0.70-1.65

檢驗 0.13-0.27 0.64-1.71

注:如果通過添加钛和(或)鋁使不起作用的硼受到控制,則硼含量可達到0.005%

3.自攻螺釘由冷镦、滲碳鋼制造(GB3098.5-2000)

4.木螺釘的材料牌号(GB922-86)

種類 材料牌号 标準編号

碳素鋼 Q215、Q235 GB700

銅及銅合金 H62、HPb59-1 GB4424、GB4425

注:1)不同冶煉和澆注方法制造的鋼材材同樣可以采用。

2)“牌号”欄内每一通欄中所列各種材料,可以互相通用。

表面處理

表面處理種類

表面處理即是通過一定的方法在工件表面形成複蓋層的過程,其目的是賦以制品表面美觀、防腐蝕的效果,進行的表面處理方法都歸結于以下幾種方法:

1、電鍍:将接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中,以電流通過鍍液,使電鍍金屬析出并沉積在部件上。一般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻、銅鎳合金等,

有時把煮黑(發藍)、磷化等也包括其中。

2、熱浸鍍鋅:通過将碳鋼部件浸沒溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽内完成。其結果是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成産品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍鋁是一個類似的過程。

3、機械鍍:通過鍍層金屬的微粒來沖擊産品表面,并将塗層冷焊到産品的表面上。

作業流程

(一)、鍍鋅(藍白、五彩、黑色)

1、前處理:熱脫脂槽(5槽)— 電解脫脂槽(3槽)— 除鏽槽(4槽)

2、電鍍:電鍍槽(20槽)(氯化铵、氧化鋅、光澤劑、柔軟劑溶液)。

3、後處理:溶化槽(1槽)— 青藥槽(1槽)— (藍白/五彩/黑色)

(二)、發黑:

1、前處理:熱脫脂槽(4槽)— 除鏽槽(4槽)

2、 黑:發黑(5槽)(片堿、亞硝酸鈉溶液)

3、後處理:防鏽油(1槽)

(三)、磷化:

1、前處理:熱脫脂槽(1槽)— 除鏽槽(1槽) — 電解脫脂槽(1槽)— 表面處理(1槽)

2、磷化:磷化(形成皮膜)

3、後處理:浸防鏽油(2槽)

(四)、熱浸鍍鋅:

1、前處理:脫脂槽(1槽)— 除鏽槽(1槽)— FLUX槽(1槽)— 烘幹

2、熱浸鍍鋅:熱浸鋅槽

3、後處理:離心處理 — 氯化氨冷卻 — 清水冷卻

品質控制

電鍍的質量以其耐腐蝕能力為主要衡量标準,其次是外觀。耐腐蝕能力即是模仿産品工作環境,設置為試驗條件,對其加以腐蝕試驗。電鍍産品的質量從以下方面加以控制:

1、外觀:

制品表面不允許有局部無鍍層、燒焦、粗糙、灰暗、起皮、結皮狀況和明顯條紋,不允許有針孔麻點、黑色鍍渣、鈍化膜疏松、龜裂、脫落和嚴重的鈍化痕迹。

2、鍍層厚度:

緊固件在腐蝕性大氣中的作業壽命與它的鍍層厚度成正比。一般建議的經濟電鍍鍍層

厚度為0.00015in~0.0005 in(4~12um)。

熱浸鍍鋅:标準的平均厚度為54 um(稱呼徑≤3/8為43 um),最小厚度為43 um(稱呼徑≤3/8為37 um)。

3、鍍層分布:

采用不同的沉積方法,鍍層在緊固件表面上的聚集方式也不同。電鍍時鍍層金屬不是均勻地沉積在外周邊緣上,轉角處獲得較厚鍍層。在緊固件的螺紋部分,最厚的鍍層位于螺紋牙頂,沿着螺紋側面漸漸變薄,在牙底處沉積最薄,而熱浸鍍鋅正好相反,較厚的鍍層沉積在内轉角和螺紋底部,機械鍍的鍍層金屬沉積傾向與熱浸鍍相同,但是更為光滑而且在整個表面上厚度要均勻得多。

4、氫脆:

緊固件在加工和處理過程中,尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及随後的電鍍過程中,表面吸收了氫原子,沉積的金屬鍍層然後俘獲氫。當緊固件擰緊時,氫朝着應力最集中的部分轉移,引起壓力增高到超過基體金屬的強度并産生微小的表面破裂。氫特别活動并很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-破裂-滲入的循環一直繼續到緊固件斷裂。通常發生在第一次應力應用後的幾個小時之内。

為了消除氫脆的威脅,緊固件要在鍍後盡可能快地加熱烘焙,以使氫從鍍層中滲出,烘焙通常在375-4000F(176-190℃)進行3-24小時。

由于機械鍍鋅是非電解質的,這實際上消除了氫脆的威脅,而鍍鋅利用電化學方法,存在氫脆現象。另由于工程标準禁止硬度高于HRC35的緊固件(英制Gr8,公制10.9級以上)熱浸鍍鋅。所以熱浸鍍的緊固件很少發生氫脆。

5、粘附性:

以堅實的刀尖和相當大的壓力切下或撬下。如果在刀尖前面,鍍層以片狀或皮狀剝落,以緻露出了基體金屬,應認為粘附性不夠。

發展

自1914年自攻螺釘開始商品化。第一次之設計─主要源自木螺絲─系屬可滲碳鋼錐尾甲型螺紋成型螺絲。當時主要之用途是用在空調系統導管上鐵皮之接合,因此又叫做鐵皮螺絲。經過80餘年之發展,共可分為四個時期─螺紋成型,螺紋切削,螺紋滾成及自鑽。

螺紋成型自攻螺釘(螺紋成型自攻螺釘)─系直接由鐵皮螺絲發展而來,螺紋成型自攻螺釘使用時須預先鑽孔,再将螺絲旋入孔中,強力擠出配合陰螺紋,而原來在陰螺紋位置上之材料将被擠到陽螺紋之間,此謂之螺紋成型自攻螺絲。僅可适用于薄且具有可塑性之材料,因此又發展出螺紋切削自攻螺絲;

螺紋切削自攻螺絲(螺紋切削自攻螺釘)─在螺紋之尾端切割出一或多道之切削口,使能在旋入預鑽孔時,利用螺絲尾部及牙部以類似螺絲攻的方式切削出配合陰螺紋。它可以用在厚闆,比較堅硬或易碎等不易塑造之材料。

螺紋滾成自攻螺釘(滾絲攻螺釘)─三角牙自攻螺絲,又稱為特型(型号大現階段仍有專利)系基于成型螺絲攻之原理發展成,螺紋滾成自攻螺絲具有特殊設計之螺紋及尾端使螺絲可以在斷續之壓力下自行滾成配合之陰螺紋。同時在孔周圍之材料可以更輕易的填補自攻螺絲螺紋及牙底之空間,由于其磨擦力較螺紋成型自攻螺絲為小,因此可以使用在更厚之材料上,旋轉所需之扭矩更好控制,且組合後強度更高。螺紋滾成自攻螺絲其工程标準定義比成型或切削自攻螺釘在材料,熱處理,強度上之定義更高且更為明确,使得螺紋滾成自攻螺絲成為真正的“構造用”扣件。

鑽尾自攻螺釘(自鑽攻螺釘)─又稱為技術公司,在組裝之所有過程中,最耗費成本的是預鑽孔的準備。自攻螺絲的使用,必需先鑽孔。而且孔徑也必需限制。無需預鑽孔而在某些方面可以節省成本。這就是集鑽,攻,旋緊于一次作業的鑽尾自攻螺絲。鑽尾螺絲的表面硬度及心部硬度比一般自攻螺絲高一點,這是因為鑽尾螺絲多了一個鑽孔之作業,另外鑽尾螺絲尚需作貫穿試驗,用以測試螺絲可以在規定時間内鑽孔并攻出螺紋。上述為四種主要自攻螺絲之設計及發展過程,另有兩種為特殊螺紋設計之螺絲,第一種為;高低牙自攻螺絲(高-低攻螺絲)─使用在塑料或其它低密度材料。雙螺紋設計,高螺紋(牙部外徑較大)具有更平更尖銳螺紋角為30度之螺紋型式。低螺紋(牙部外徑較小)具有一60度之螺紋角,牙高隻有高螺紋的一半。高低螺紋之組合設計降低了旋轉扭矩,改善了拉出強度,大幅降低了組合工件破裂的危險性另一種用在建築工業上幹牆(幹壁)之組裝用途上。,具有此類螺紋設計之自攻螺絲特别适合于塑料,零件闆及木頭。

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