[科普中国]-自攻螺丝

系统介绍

自攻螺丝是一种带有钻头的螺丝，通过专用的电动工具施工，钻孔、攻丝、固定、锁紧一次完成。自攻螺丝主要用于一些较薄板件的连接与固定，如彩钢板与彩钢板的连接，彩钢板与檩条、墙梁的连接等，其穿透能力一般不超过 6mm，最大不超过12mm。自攻螺丝常常暴露在室外，自身有很强的耐腐蚀能力；其橡胶密封圈能保证螺丝处不渗水且具有良好的耐腐蚀性。自攻螺丝通常用螺钉直径级数、每英寸长度螺纹数量及螺杆长度三个参数来描述。螺钉直径级数有10级和12级两种，其对应螺钉直径分别为4.87mm和5.43mm；每英寸长度螺纹数量有14、16、24三种级别，每英寸长度螺纹数量越多，其自钻能力越强。1

产品区别自攻螺钉硬度高，螺纹间距宽，螺纹深，表面不光滑，木螺钉则相反，另一个差别更明显，木螺钉后段没有螺纹。木螺钉螺纹细，尖钝且软。自攻螺钉螺纹较粗，尖锐且硬。1

发展前景自1914年自攻螺丝开始商品化.第一次之设计─主要源自木螺丝─系属可渗碳钢锥尾A型螺纹成型螺丝。当时主要之用途是用在空调系统导管上铁皮之接合，因此又叫做铁皮螺丝.经过80余年之发展，共可分为四个时期─螺纹成型、螺纹切削、螺纹滚成及自钻。1

螺纹成型（Thread Forming Tapping Screws)─系直接由铁皮螺丝发展而来，螺纹成型自攻螺丝使用时须预先钻孔，再将螺丝旋入孔中，强力挤出配合阴螺纹，而原来在阴螺纹位置上之材料将被挤到阳螺纹之间，此谓之螺纹成型自攻螺丝。仅可适用于薄且具有可塑性之材料，因此又发展出；螺纹切削自攻螺丝（Thread Cutting Tapping Screws）─在螺纹之尾端切割出一或多道之切削口，使能在旋入预钻孔时，利用螺丝尾部及牙部以类似螺丝攻的方式切削出配合阴螺纹。它可以用在厚板，比较坚硬或易碎等不易塑造之材料。1

螺纹滚成（Thread Rolling Tapping Screws）─三角牙自攻螺丝，又称为Type TT(Type Tai 仍有专利）系基于成型螺丝攻之原理发展而成，螺纹滚成自攻螺丝具有特殊设计之螺纹及尾端使螺丝可以在断续之压力下自行滚成配合之阴螺纹，同时在孔周围之材料可以更轻易的填补自攻螺丝螺纹及牙底之空间，由于其磨擦力较螺纹成型自攻螺丝为小，因此可以使用在更厚之材料上，旋转所需之扭矩更好控制，且组合后强度更高。螺纹滚成自攻螺丝其工程标准定义比成型或切削自攻螺丝在材料，热处理，强度上之定义更高且更为明确，使得螺纹滚成自攻螺丝成为真正的”构造用”扣件。1

钻尾螺丝（Self Drilling Tapping Screws）─又称为Tec，在组装自攻螺丝之所有过程中，最耗费成本的是预钻孔的准备。自攻螺丝的使用，必需先钻孔，而且孔径也必需限制。无需预钻孔而在某些方面可以节省成本。这就是集钻、攻、旋紧于一次作业的钻尾自攻螺丝。钻尾螺丝的表面硬度及心部硬度比一般自攻螺丝高一点，这是因为钻尾螺丝多了一个钻孔之作业，另外钻尾螺丝尚需作贯穿试验,用以测试螺丝可以在规定时间内钻孔并攻出螺纹。上述为四种主要自攻螺丝之设计及发展过程，另有两种为特殊螺纹设计之螺丝，第一种为；高低牙自攻螺丝（High – Low Tapping Screws）─使用在塑料或其它低密度材料。双螺纹设计，高螺纹（牙部外径较大）具有更平更尖锐螺纹角为30度之螺纹型式。低螺纹（牙部外径较小）具有一60度之螺纹角，牙高只有高螺纹的一半。高低螺纹之组合设计降低了旋转扭矩，改善了拉出强度，大幅降低了组合工件破裂的危险性另一种用在建筑工业上乾墙（Drywall）之组装用途上。具有此类螺纹设计之自攻螺丝特别适合于塑料，零件板及木头。1

双螺纹（Twin Lead Self Drilling Point Tapping Screws) ─组装时可以轻易旋入乾墙，在钢铁牙条上自钻一洞并攻出配合之阴螺纹。其喇叭头具凹入之承受面可以在旋入时不至于破坏到壁纸或石膏表面。大多数之自攻螺丝均属于商业用途，例如当自攻螺丝以组合螺丝（SEMS）提供时，可以提供更紧密之服务，而螺丝如具有粗细螺纹特殊设计者则系著眼于组装后之防松。1

螺纹型式标准自攻螺丝辨识字符，包括代表螺纹及尾部形状之符号。自攻螺丝有一个或两个代表螺纹的字符用以代表机械螺纹或宽螺纹（SPACED)。如带有辨识字符”B”代表为宽螺纹螺丝。无”B”者代表为机械螺纹，尾端代表字符用以区分自攻螺丝为螺纹成型，切削，滚成或自钻。机械螺纹与英美统一螺纹一样具有60度之螺纹角及粗，细螺纹相同之螺距，如果在拆卸后螺丝遗失或有需要的话，可以用标准螺纹扣件代替之。宽螺纹具有一60度之螺纹角但其螺距则较宽，而因其宽螺距之故，其螺纹较陡因此其螺纹导程比机械螺纹为大。另有一种专使用于塑料上的螺纹，其螺纹角度为48度，俗称PT牙螺丝。螺纹成型自攻螺丝A,AB,B,BP,C等型式已逐渐为螺纹滚成自攻螺丝所取代，故在新设计中不建议使用。AB,B,BP不同处仅在尾部形状，AB有一个螺纹锥尾，B有一个钝尾，BP有一个无螺纹之锥尾，尖尾中心进入预钻孔并开始使螺纹成型。螺纹切削自攻螺丝有BF,BP,D,F,G及T等形式，BF,BP为宽螺纹，其余为机械螺纹。辨识字符不同点在于其切削尾.每一种切削尾都有一个可以收集切削下废料之形状。 如果自攻螺丝旋入盲孔（不贯通之孔），则其碎片将残留且密封于孔底。但如攻入贯通孔时，则废料将掉在工件的另一边。所以在选择本型式自攻螺丝时必需考虑及此，废料可能会造成污染，掉进运转中之零件或使电子基板无运作。所有螺纹滚成自攻螺丝均为机械螺纹，与英美统一螺纹粗牙一样，请参阅SAE J81规定。公制螺纹请参阅SAE J1237及DIN7500规定。钻尾自攻螺丝有切削宽螺纹BSD及机械螺纹CSD两种型式。另尚有特殊螺纹型式，包含高低双螺纹，同时各种攻钻尾亦适用。因为攻钻尾及螺纹性质，钻尾螺丝不适用于盲孔作业。在组装自钻螺丝时，钻尾需完全穿透工件后方可进行螺纹之切削或成型，所以通常会有一些碎屑，如果又使用螺纹切削型螺纹，更免不了有碎屑.因此实用上必需考虑此一问题。有关于BSD及CSD钻尾螺丝请参阅SAE J78及DIN7504（宽螺纹）之规定。1

结构要素自攻螺丝从头到尾都是由头部、杆部和杆部末端三部分组成的。每一个自攻螺钉的构成都有四大要素：头部形状、扳拧方式、螺纹种类、末端型式。头部形状—头部形状各式各样。有圆头（半圆头）、 扁圆头、圆头凸缘（带垫）、扁圆头凸缘（带垫）、盘头、盘头凸缘（带垫）、沉头、半沉头、圆柱头、球面圆柱头、喇叭头、六角头、六角法兰头、六角凸缘（带垫）等等。扳拧方式—扳拧方式五花八门。外扳拧：六角、六角法兰面、六角凸缘、六角花形等；内扳拧：一字槽、十字槽H型（Phillips）、十字槽Z型（Pozidriv）、十字槽F型（Frearson）、四方槽（Scrulox）、复合槽、内花键、内六角花形（梅花槽）、内三角、内六角、内12角、离合器槽、六叶片型槽、高扭矩十字槽等等。螺纹种类—螺纹种类繁多。有自攻螺纹（宽牙螺纹）、机螺纹、干壁钉螺纹、纤维板钉螺纹、以及其它一些特殊螺纹。另外螺纹可分为单导程（单头）、双导程（双头）、多导程（多头）及高低牙双头螺纹。末端型式—末端型式主要有锯端、平端。但根据使用功能可以加工出具有切削功能的沟、槽、切口或类似钻头形状的部分等等。在有的标准中，同样是锯端或平端，也有不同的形式。从以上介绍可以看出：自攻螺钉的头部形状，扳拧方式，螺纹种类和杆部末端型式等方面，都有各种各样的变化。它们之间可以相互组合，演释出许许多多属于自攻螺钉范畴的不同产品。1

表面处理自攻螺丝表面处理 : 大部份自攻螺丝之外表被覆系运用镀锌或磷酸锌披覆。镀镉因其高本钱和毒性因而运用的很少,若是外观是很重要的话,能够挑选镀镍或铬。外表处置会发作两项疑问:其一为,外表处置不只会加大尺度(例如孔穴的减小等)且不一样的外表处置会影响扭矩,旋紧程度,强度间之联系,所以在做攻入实验时须依镀锌,镀镉或磷酸盐处置做不一样之规则。在测验适用攻钻孔径时,所运用之螺丝必需是同一外表处置之螺丝。其二为,高硬度,小尺度之自攻螺丝常因氢脆化致使运用失利。自攻螺丝为了要攻入铁板中,不得不予渗碳处置。在渗碳处置后会发作高硬度及高碳含量,当以此情况做电镀或酸洗处置时会发作氢脆化。规范上所主张消除氢脆的办法为:a).电镀或酸洗处置后1小时内施行烘烤.b).温度375 ~ 425 oF(190 ~ 220 oC).时刻至少4小时。氢脆化测验 : 氢脆化测验主要是要测验自攻螺丝是不是残留氢在螺丝安排中及是不是会使得自攻螺丝发作脆化,(一般脆断不是一会儿就发作,且须施予必定之应力才会显现出来)电镀或披覆之螺丝应装入如表3所规则之测验铁板和钢制的平华司中,杰出头型螺丝头下承面运用规范的平华司,埋头型(Oval)螺丝运用一相配合之有倒角距离钢片。装在头下承面之平华司或 距离片的厚度应能契合螺丝的最大无效牙长度。关于半牙之长螺丝,其柄部能够运用较长之冷轧钢制的距离片或平华司支撑,以确保彻底牙部份能够结兼并维持在测验铁板厚度中。螺丝应被锁紧到最大破断扭矩的80% ,破断扭矩是以锁紧5支螺丝至破断以其平均值决议,继续坚持锁紧继续24小时后,再将螺丝旋松后再旋至原锁紧扭力,螺丝应无显着的失利。1

主要特征自攻螺丝种类虽然很多，但它们都具有以下几个主要特征：（1）一般都是采用渗碳钢制造（占总产品的99%）。也可以采用不锈钢或有色金属制造。（2）产品必须经过热处理。碳钢自攻螺钉必须经过渗碳处理，不锈钢自攻螺钉必须经过固溶硬化处理。以使自攻螺钉达到标准要求的机械性能和使用性能。（3）产品表面硬度高，芯部韧性好。即“内柔外刚”。这是自攻螺钉性能要求的一大特点。如表面硬度低，拧不进基体中；如芯部韧性差，一拧就断，也不能使用。所以“内柔外刚”是自攻螺钉满足使用性能的要求。（4）产品表面均需要表面防护处理，一般是电镀处理。有的产品表面需经磷酸盐处理（磷化）。如：墙板自攻螺钉多为磷化。（5）采用冷镦工艺生产。推荐采用高速冷镦机和高速搓丝机或高速行星式滚丝机生产，以确保产品质量。这样生产的自攻螺钉头部成型好，螺纹质量高。1

基本定义自攻螺丝定义是指不需要配合螺母使用的自攻螺丝，牙螺纹是自攻型的，尾部尖端的。三角牙自挤成型螺钉当被拧入塑性金属材料上的孔时，靠挤压作用在孔内形成内螺纹并形成可靠的锁紧螺纹连接。1

基础知识一般是指牙螺纹是自攻型的，使自攻作用的，不需要配合螺母使用。螺钉头部有很多分类，有外六角头的，有盘头的，有沉头的，有内六角头的。伞头的，带垫头的等等。而尾部一般是尖端的。使自攻作用的。自攻螺丝也叫自攻螺钉。叫法不一样，但意思是一样的。都是使自攻作用的。自攻螺钉的最主要作用是不需要配合螺母使用，在成本上来看，省了一大批。不需要出螺母的成本费。自攻螺丝常用的有很多，比如说十字槽盘头自攻螺丝，沉头自攻螺丝，带垫自攻螺丝，伞头自攻螺丝，割尾自攻螺丝，还有上次写的一贴当中的三角牙自锁螺钉。三角牙自锁螺钉在市场上运用非常广。客户用的也非常多。有兴趣的朋友可以看看自锁螺钉定义，三角牙自锁螺钉定义与基础知识。方便大家了解一下，学习一下。1