2021/4/10

木工、自攻、機械用螺絲的差別

五金行其實有分成兩種,
對應居家的水電五金行:在螺絲部分常見的有木工螺絲、自攻螺絲、水泥用的膨脹螺絲等等,其他生活雜貨也都會兼著點賣。
對應工廠生產設備、廠務的機械五金行,銷售產品項目就比較會專精在某些項目,
例如軸承、空液壓元件等等,看老闆專精項目,
相對的在賣螺絲的方面會以公制機械螺絲為主。

因為一般民眾是以居家修繕為主,所以水電五金行的數量遠比對應工廠的機械五金行數量來得多,
台灣最出名的應該就是特力屋,
其他規模較小的連鎖五金包括像晉茂、振宇等等,
甚至像一些生活大賣場如小北、勝立也都會兼著賣水電五金,
現在連寶雅都加入賣五金,成立了寶家,
還有很多區域性的小型五金百貨商店也都會賣,
畢竟螺絲這種小五金零件在家裡很常會用到,
而且毛利高,進貨幾乎多以重量算價格,分裝後後以顆在算價格,毛利率高,不賣可惜。

想要買公制的機械用螺絲在這些水電五金行相對選擇就比較少,甚至買不到,畢竟術業有專攻。

如前述,水電五金賣的螺絲主要以木工跟自攻螺絲為主,
自攻螺絲用最多的就是牆壁上開關的開關盒(板金),
另外就是塑膠件的固鎖孔,
因為板金厚度通常有限,常見的厚度從0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、2.0等等,
在一般節省成本考量下,通常會直接攻通孔,
再使用自攻螺絲直接在軟金屬板金孔或塑膠件切出螺紋,
但是板金厚度有限,攻牙的有效螺紋長度通常也有限,承載負載時要小心最大力量的限制,
講究跟麻煩一點的會在板金上引孔攻牙、或使用拉帽、焊接螺帽等等。

圖片來源:CNS4306


木工螺絲又不太一樣,

圖面來源:CNS網站,CNS4227


主要原因在於木材的材料特性有方向性,
木材中的纖維提供沿纖維方向較高的強度,
因此使用螺絲鎖進木材時如果螺紋距離太近,
纖維被破壞成碎段時,螺絲螺牙咬住的木材材料強度其實會很差,
另外除非較大的孔,木工螺絲通常不需要先鑽孔,直接鎖,
讓木材在螺絲鎖入過程中產生擠壓,
如果螺紋間距太小,鎖入的抵抗力量會很大。

木工螺絲標稱直徑(d1)跟螺紋間距(P)
以 4mm標稱直徑 P=1.8跟機械螺絲 M4的 P=0.7相比
木工螺絲的Pitch大了1.1,大了超過1.5倍


機械螺絲在螺絲跟螺紋孔兩邊材料的機械強度通常都很好,
加上在組裝微調上的需要,
通常螺紋間距會比較小,
有分一般螺紋(粗牙)跟細螺紋(細牙),還有微調整用、防鬆脫的極細牙,
常見的一般固鎖用途沒有特別聲明的情況下多數使用粗牙,
微調應用時則會使用細牙,
在 DALSA 線掃描相機上看過M90xP0.5的螺紋,
螺紋徑是螺紋間距的180倍,
在螺紋軸向的推、拉力換算成螺紋切線方向上的推拉力很小,
相反的切線方向轉動只需要很小的力量就可以產生很大的軸向推力,
由於在螺紋面上的正向力很大,
正向力乘以磨擦係數後得到很大的摩擦力可以抵抗螺紋切線方向推力,因此可以防止鬆脫。

機械螺絲還有一種相對木工跟自攻螺絲比較少見的是反牙或逆牙螺絲,
用在雙向調整或抵抗正反向作用力/力矩的應用上,
像自行車腳踏板的固定螺紋其中一邊就是反牙。

有趣的是各種螺絲都有分英制、公制規格,
但是在台灣機械螺絲慣用公制,
例如 M4xP0.7xL16,
其中M4指得就是公制外徑4(實際上會略小一點,
P0.7指得是螺紋間距為0.7mm
L16指得是不含頭部長度16mm。

自攻跟木工螺絲則以英制為主,


參考資料:
1. CNS4227,木螺釘螺紋
2. CNS4306,十字穴平頭自攻螺釘


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