CN103071969A - 复合螺丝的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种复合螺丝的制造方法，是制备一半成品复合螺丝，半成品复合螺丝由一柄部与一杆部接合而成，之后于半成品复合螺丝形成螺牙，然后对形成有螺牙的半成品复合螺丝执行一后清洗处理，接着于一真空炉中对执行后清洗后的半成品复合螺丝执行一热处理，而得到具有良好韧性、硬度、及强度的一复合螺丝，最后执行一表面处理以达到耐腐蚀、酸雨与紫外线保护等功能。
Description
技术领域
本发明是关于一种复合螺丝的制造方法，特别是关于一种使用真空炉热处理，进而制造出具有良好韧性、硬度、及强度的复合螺丝的方法。
背景技术
螺丝常见于各式工业机械、交通工具、及建筑等之中。高强度螺丝通常为金属制造、呈圆柱形或其它特定形状、且表面形成有螺纹，以供结合件之间的紧固。
一般而言，为了加工方便，螺丝通常以碳钢或合金钢为主要的材料。但考虑到螺丝的外露部分(例，螺丝头)需长时间暴露于大气之中，因此除了紧固构件所需的强度之外，尚须具有一定的防腐蚀能力。从而，发展出将防腐蚀材料制成的螺丝柄与高强度材料制成的螺丝杆结合为一体的复合螺丝。
发明内容
本发明所欲解决的技术问题
现有的复合螺丝在后段制程中多半采用高周波或中周波热处理，使其达到符合一定标准的韧性、硬度、及强度。然而，随着科技的进步，现代的工业机械、交通工具、及建筑物等所需螺丝的标准不断的提高，以现有的制造方式所制造出的复合螺丝已逐渐无法达到这样的需求。
缘此，本发明的目的即是提供一种复合螺丝的制造方法，以制造出具有良好韧性、硬度、及强度、以及耐腐蚀的复合螺丝，满足现代产品对于螺丝的高标准需求。
本发明解决问题的技术手段
本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是提供一种复合螺丝的制造方法，包含下列步骤：(a)制备一半成品复合螺丝，半成品复合螺丝由一柄部与一杆部接合而成；(b)于半成品复合螺丝形成螺牙；(c)对形成有螺牙的半成品复合螺丝执行一后清洗处理；(d)于一真空炉中对执行后清洗后的半成品复合螺丝执行一热处理；(e)对热处理后的复合螺丝执行一表面处理而得到一复合螺丝的成品。
依据本发明的一实施例，步骤(a)中，柄部及杆部以一摩擦焊方式或一电阻焊方式所接合。
依据本发明的一实施例，步骤(a)中，柄部及杆部互为碳钢与不锈钢、合金钢与不锈钢、或是同种类或异种类的不锈钢与不锈钢材质所制成。
依据本发明的一实施例，步骤(a)及步骤(b)之间，还包括对半成品复合螺丝执行一车修处理的步骤，以除去柄部与杆部的接合处周围的废料。
依据本发明的一实施例，步骤(a)及步骤(b)之间，还包括对半成品复合螺丝执行一前清洗处理的步骤。
依据本发明的一实施例，步骤(b)的前一步骤或后一步骤，另增加于杆部的端部形成一螺丝尾的一步骤。
依据本发明的一实施例，上述螺丝尾形成为一尖尾、一钻尾、一平尾、或一割尾。
依据本发明的一实施例，步骤(b)及步骤(c)之间，还包括对半成品复合螺丝执行一钝化处理的步骤。
依据本发明的一实施例，步骤(c)中，后清洗处理选自一超音波清洗处理、一化学处理、及一喷砂处理。
依据本发明的一实施例，步骤(e)中，表面处理为涂装处理、电镀处理、机械镀锌处理、钝化处理、或浸镀处理。
本发明对照先前技术的功效
经由本发明所采用的技术手段，通过复合螺丝的材质选用、高洁净度的清洗、及高质量的热处理，排除了有可能降低生产质量的各种因素，使热处理的硬化效能更佳，而使所制造出的复合螺丝具有良好韧性、硬度、及强度。并且，由于复合螺丝的柄部及杆部皆采不锈钢材质制成，并经过适当的表面处理，故复合螺丝整体还同时拥有良好的防腐蚀、以及锁入端高硬度与强度的能力。
附图说明
图1是显示依据本发明的一实施例的复合螺丝的制造方法的流程图；
图2是显示柄部及杆部进行摩擦焊的示意图；
图3是显示执行摩擦焊接合后的半成品复合螺丝；
图4是显示执行车修处理后的半成品复合螺丝；
图5是显示形成有螺丝尾的半成品复合螺丝；
图6是显示形成有螺牙的半成品复合螺丝。
【主要元件符号说明】
1 柄部
2 杆部
3 废料
4 螺丝尾
5 螺牙
F1 压力
F2 压力
R 旋转作用力
具体实施方式
本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。
参阅图1，其是显示依据本发明的一实施例的复合螺丝的制造方法的流程图，并请配合图2至图6对此一实施例的实施方式作一说明如后。
首先，制备一半成品复合螺丝(步骤101)。如图2及图3所示，半成品复合螺丝是由一柄部1与一杆部2接合而成。其中，柄部1及杆部2较佳地为不锈钢材质所制成。不锈钢的种类很多，不同种类的不锈钢在材料性质上有所不同。在本发明中，柄部1及杆部2所采用的不锈钢材质可为同种类或异种类，以视不同情况的需求作调整。当然，柄部1及杆部2也可以互为碳钢与不锈钢、合金钢与不锈钢或其它材质制成。关于柄部1及杆部2的接合方式，本发明并无特别限制，可采用摩擦焊(friction welding)、电阻焊(resistance welding)、或其它接合方式。而在此一实施例中，柄部1及杆部2是以摩擦焊方式所接合。摩擦焊是一种利用压力与摩擦热而使构件连接在一起的方式。详细而言，如图2所示，摩擦焊通常是通过施加压力F1、F2而使柄部1与杆部2相互接触，同时让柄部1与杆部2的其中一个固定、另一个受旋转作用力R的作用而相对旋转，从而使二者的接触面相互摩擦，产生热量及塑性变形，而实现柄部1与杆部2的焊接。
接着，对接合后的半成品复合螺丝执行一车修处理(步骤102)。车修处理即是利用车床等工具进行的切除、修饰处理。由于经摩擦焊接合之后，在柄部1与杆部2的接合处会形成有因摩擦及塑性变形而产生的废料3，通过车修处理能够除去柄部1与杆部2的接合处周围的废料3，使半成品复合螺丝的表面较为平整。
在接合与车修处理之后，可对半成品复合螺丝执行一前清洗处理(步骤103)。前清洗处理的用途主要在于将前段加工所产生的碎屑、废料自半成品复合螺丝上洗去。换言之，前清洗处理通常只是对半成品复合螺丝进行稍微的表面清洗。
接着，于杆部2的端部形成一螺丝尾4(步骤104)。螺丝尾4的尾型有很多种，如尖尾、钻尾、平尾、或割尾等。形成螺丝尾4并非是必要的，例如在螺丝尾型为平尾或是杆部2已预先形成有螺丝尾的情况中，此一步骤便可以省略。
接着，于半成品复合螺丝形成螺牙5(步骤105)。形成螺牙5的方式有数种，主要分为车削(cutting thread)及辗牙(rolling thread)。在此一实施例中是采用辗牙处理，其优点在于经处理后形成有螺牙的半成品复合螺丝的硬度较高。要注意的是，虽然此一实施例是在形成螺丝尾4之后形成螺牙5，但是本发明并不限于此，也可在形成螺丝尾4之前形成螺牙5，亦即，步骤104与步骤105的顺序是能够对调的。
在上述的加工之后，在半成品复合螺丝为不锈钢材质所制成的情况下，为了增强半成品复合螺丝的抗腐蚀能力，可执行一钝化处理(步骤106)。钝化(passivation)有时又称为酸洗，是以化学方式(例，柠檬酸或重铬酸钠)除去金属表面的游离铁及外部颗粒，并于金属表面形成薄膜或钝化层，由此保护金属表面、且抑制金属本身发生进一步的氧化或生锈。同时，经钝化处理后的半成品复合螺丝还有增亮的效果。
接着，对半成品复合螺丝执行一后清洗处理(步骤107)。后清洗处理可选自一超音波清洗处理、一化学处理、或一喷砂处理。在本实施例中，对半成品复合螺丝执行超音波清洗处理。超音波清洗是一种清洗效果极佳的清洁方式，其基于空穴效应所产生的冲击力而将污物自构件表面震落剥离。超音波清洗的超音波能量能够穿透细微的缝隙与小孔、并且清洗时无需拆卸构件、以及无视构件的尺寸及结构复杂度皆能达到均一的洁净度，故应用超音波清洗于半成品复合螺丝上，能够提高半成品复合螺丝于后续制程所需的洁净度。
接着，于一真空炉中对执行超音波清洗后的半成品复合螺丝执行一热处理(步骤108)。真空炉的种类很多，真空渗碳炉也是其中的一种。真空炉所提供的真空环境是指低于一个大气压的氛围环境。在这种氛围环境中进行热处理，能够使热处理质量提高。在前面的步骤中，半成品复合螺丝的柄部1及杆部2是采用不锈钢材质，以及在真空热处理前采用洁净度较高的超音波清洗。从而，提升真空热处理的硬化效能，而能够得到具有良好韧性、硬度、及强度的复合螺丝。
最后，为了实现复合螺丝的保护，使其使用寿命更为长久，可对复合螺丝执行一表面处理(步骤109)。表面处理的方式有很多种，例如涂装处理、电镀处理、机械镀锌处理、钝化处理、或浸镀处理。可依据复合螺丝使用环境的不同、以及处理设备与成本考虑，选择适当的表面处理方式执行，从而保护复合螺丝的表面，降低破损的可能性。
本发明所揭露的复合螺丝的制造方法，通过复合螺丝的材质选用、高洁净度的清洗、及高质量的热处理，排除了有可能降低生产质量的各种因素，使热处理的硬化效能更佳，而使所制造出的复合螺丝具有良好韧性、硬度、及强度。并且，由于复合螺丝的柄部及杆部皆采不锈钢材质制成，并经过适当的表面处理，故复合螺丝整体还同时拥有良好的防腐蚀、以及锁入端高硬度与强度的能力。
由以上的实施例可知，本发明所提供的复合螺丝的制造方法确具产业上的利用价值，故本发明业已符合于专利要求。但以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明而作其它种种的改良，但这些改变仍属于本发明的发明精神及以下所界定的专利范围中。
Claims (10)
1.一种复合螺丝的制造方法，包含下列步骤：
(a)制备一半成品复合螺丝，该半成品复合螺丝由一柄部与一杆部接合而成；
(b)于该半成品复合螺丝形成螺牙；
(c)对该形成有螺牙的半成品复合螺丝执行一后清洗处理；
(d)于一真空炉中对该执行该后清洗处理后的半成品复合螺丝执行一热处理；
(e)对该热处理后的复合螺丝执行一表面处理而得到一复合螺丝的成品。
2.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(a)中，该柄部及该杆部是以一摩擦焊方式或一电阻焊方式所接合。
3.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(a)中，该柄部及该杆部互为碳钢与不锈钢、合金钢与不锈钢、或是同种类或异种类的不锈钢与不锈钢材质所制成。
4.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(a)及步骤(b)之间，还包括对该半成品复合螺丝执行一车修处理的步骤，以除去该柄部与该杆部的接合处周围的废料。
5.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(a)及步骤(b)之间，还包括对该半成品复合螺丝执行一前清洗处理的步骤。
6.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(b)的前一步骤或后一步骤，另增加于该杆部的端部形成一螺丝尾的一步骤。
7.如权利要求6所述的复合螺丝的制造方法，其中该螺丝尾形成为一尖尾、一平尾、一钻尾、或一割尾。
8.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(b)及步骤(c)之间，还包括对该半成品复合螺丝执行一钝化处理的步骤。
9.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(c)中，该后清洗处理选自一超音波清洗处理、一化学处理、及一喷砂处理。
10.如权利要求1所述的复合螺丝的制造方法，其中步骤(e)中，该表面处理为涂装处理、电镀处理、机械镀锌处理、钝化处理、或浸镀处理。
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