2010/08/16 • no comments

影响塑胶自攻螺丝扭力的因素

塑胶部件使用自攻螺丝来互相锁紧已经是个很普遍的制程与设计了，可还是经常听到或是发生螺丝孔破裂或是螺丝滑牙(strip)等情事。

本文将试着探讨影响螺丝起扭力的因素及可能原因，如果碰到螺丝锁不紧或滑牙的事情，就可以先检查看看是否有哪些因素发生的变化。

影响螺丝起扭力的因素其实非常的多，如果有不同意见，也欢迎留言讨论，下面将列举出我认为有可能影响到的因素：

螺丝的直径 (Screw diameter)：螺丝的直径越大、所需电动起扭力就越大。因为越大直径的螺丝，通常意味着需要吃到较深的塑胶内侧。
螺丝的长度 (Screw length) ：螺丝的越长度越长、所需电动起扭力就越大。电动起扭力基本上与螺丝与塑胶的接触面积成正比，螺丝锁得越进去螺丝孔，就会有越多的螺丝面积与塑胶接触。
螺丝的螺牙间距 (Screw pitch)：螺牙间距越大、所需电动起扭力就越大。这点似乎有点与上面的接触面积牴触，但这是因为同样把螺丝转一圈，螺牙间距比较大的螺丝锁进塑胶的深度比间距小的还要深，所以需要比较大的扭力。就像是同样直径不同齿轮数的齿轮，转动同一个别的齿轮，齿轮数越多的越省力的道理一样。
螺丝尾端的形状 (Screw shape)：尖尾的、三角的。扭力其实跟螺丝的尾端形状没有多大关系，但不同的螺丝尾端形状通常代表不同的螺纹设计，就经验来说尖尾的螺丝其螺纹较浅，所需的电动起扭力也较小。
螺丝孔的直径 (Screw hole diameter)：螺丝孔的直径越小，所需电动起扭力就越大。
螺丝孔的脱模角度 (Screw hole draft angle)：螺丝孔的脱模角度越大，扭力需要越大。这是因为越往螺丝孔底部的孔径会越小的关系。另外值得注意的是随之而来的螺丝柱外侧脱模角度（Screw boss draft angle），这两项脱模角度会直接影响到螺丝柱的肉厚。
螺丝孔的进孔处斜面 (Screw hole chamfer)：斜面的作用是帮助螺丝站稳在螺丝孔上，让作业员锁螺丝时不容易打滑到旁边。可是斜面如果太大或太深，虽然所需要的电动起扭力可能就会越小，但这样一来所剩余的塑胶螺丝柱与螺丝的咬合面积就越少，有可能会降低螺丝的锁合力。
塑胶材质 (Plastic resin material)：越硬的塑胶材质（如 reinforce 或是含 glass fiber(玻璃纤维) 的塑胶），所需的电动起扭力就越大。