TW201434561A - 高強度複合螺絲的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種高強度複合螺絲的製造方法，包含以下步驟：(a)準備一個以不銹鋼製成並具有一焊接面的第一母材，及一個以高強度材料製成並具有一形成在端緣且與該焊接面相對應的接合面的第二母材。(b)透過焊接的方式將該第一母材與第二母材接合成一複合螺絲胚料，且在焊接時該焊接面與接合面交界處設置有一保護氣體，其中該保護氣體具有氫氣。(c)將該複合螺絲胚料成型為一複合螺絲。該第一母材與第二母材是在保護氣體的環境中進行焊接，能避免焊接處的氧化物產生，使接合後的強度高、穩定性高，及具有高結合力。

Description

高強度複合螺絲的製造方法

本發明是有關於一種製造方法，特別是指一種高強度複合螺絲的製造方法。

複合螺絲是將兩種材質結合在一起而形成一螺絲，也就是鑽頭部與鑽尾部的材質不同，原因在於鑽尾部需要較高的強度以鑽過鐵板等材質，但若是整根螺絲皆使用高強度的材質所製成，又會耐蝕性不佳，因此便有複合螺絲的產生，兼具高強度鑽孔攻牙功能，及固鎖部分具有優良耐蝕性；而高強度複合螺絲的製造方法是包含：一備料步驟，準備一個以不銹鋼材質製成的第一母材，及一個高強度材料製成的第二母材，將該第一母材成型出具有一平整周緣的桿體部、一在該桿體部的一端的螺頭，及一在該桿體部相反於該螺頭的一端的焊接面，該第二母材是成型為鑽尾部，該鑽尾部具有一形成在端緣且與該焊接面相對應的接合面。

一焊接步驟，將該焊接面與接合面在一般空氣的環境中焊接在一起，使得第一母材與第二母材結合形成一個複合螺絲胚料。

一整理步驟，將該複合螺絲胚料之焊接處周緣的多餘材料予以去除，使焊接處形成一平整的周緣。

一成型步驟，將該複合螺絲胚料成型出螺牙，及鑽尾，成為一複合螺絲。

然而上述的複合螺絲在焊接面與接合面的焊接處，由於焊接時是在一般空氣中而易產生氧化物，使得結合上的強度不穩定，造成複合螺絲的扭力值不高，所以在泛用性及可靠性上受到不少限制。

因此，本發明之目的，即在提供一種結合強度穩定的高強度複合螺絲的製造方法。

於是本發明高強度複合螺絲的製造方法，包含以下步驟：

(a)準備一個以不銹鋼製成的第一母材，及一個以高強度材料製成的第二母材，該第一母材具有一平整周緣的桿體部、一在該桿體部的一端的螺頭，及一在該桿體部相反於該螺頭的一端的焊接面，該第二母材具有一形成在端緣且與該焊接面相對應的接合面。

(b)將該第一母材與該第二母材以該焊接面與該接合面彼此相對，再透過焊接的方式將該第一母材與該第二母材接合成一複合螺絲胚料，且在焊接時該焊接面與該接合面交界處設置有一保護氣體，其中該保護氣體具有氫氣。(c)將該複合螺絲胚料成型為一複合螺絲。

本發明之功效在於：該第一母材與第二母材的 焊接處是在保護氣體的環境中進行焊接，能避免焊接處的氧化物產生，使接合後的強度高、穩定性高，及具有高結合力，提升泛用性。

31‧‧‧步驟

32‧‧‧步驟

33‧‧‧步驟

4‧‧‧複合螺絲胚料

41‧‧‧第一母材

411‧‧‧桿體部

412‧‧‧螺頭

413‧‧‧焊接面

42‧‧‧第二母材

421‧‧‧接合面

5‧‧‧複合螺絲

51‧‧‧螺牙

52‧‧‧鑽尾

6‧‧‧焊接設備

61‧‧‧電極

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一流程圖，說明本發明高強度複合螺絲的製造方法的一較佳實施例；圖2是一示意圖，說明該較佳實施例中的焊接時的態樣；圖3是一示意圖，說明將該較佳實施例中成型出的一複合螺絲胚料的態樣；及圖4是一示意圖，說明該較佳實施例中成型出一複合螺絲的態樣。

參閱圖1與圖2，本發明高強度複合螺絲的製造方法之一較佳實施例，包含以下步驟：步驟31，準備一個以不銹鋼製成的第一母材41，及一個以強度大於該第一母材的高強度材料製成的第二母材42，該第一母材41具有一平整周緣的桿體部411、一在該桿體部411的一端的螺頭412，及一在該桿體部411相反於該螺頭412的一端的焊接面413，該第二母材42具有一形成在端緣且與該焊接面413相對應的接合面421。較佳地，該第一母材41是以奧斯田 鐵系不銹鋼製成，在抗腐蝕、防銹的效果上較佳，而該第二母材42是以如300系不銹鋼系列、400系不銹鋼系列的高強度鋼材。

步驟32，將該第一母材41與第二母材42置於一焊接設備6中，並在該第一母材41與第二母材42上各設置至少一電極61，接著移動該第一母材41與第二母材42使該第一母材41的焊接面413與第二母材42的接合面421彼此相對且接觸，再使該等電極61通電，由於在接觸面上會產生接觸電阻，通電後接觸電阻會產生高熱，將接觸位置的金屬熔化形成熔池，讓該第一母材41與第二母材42接合在一起，成為一複合螺絲胚料4，上述焊接原理即是常稱為的電阻焊接，但不同的地方在於該電阻焊接時，在該焊接面413與接合面421的交界處設有保護氣體，並在有該保護氣體的環境中進行電阻焊接，且以保護氣體總重量百分比為100%計，該保護氣體具有3wt%至100wt%的氫氣。

步驟33，並配合圖3、4，將該複合螺絲胚料4取出，並成型出至少一螺牙51，及一鑽尾52，使該複合螺絲胚料4成為一複合螺絲5。

本實施例中，該步驟32是在保護氣體包圍中進行電阻焊接，且該保護氣體的組成是氫氣，而能夠藉此減少金屬氧化的機率，使焊接處的氧化物質減少，而提高結合時的穩定性及強度。

配合以下表1，為發明人對先前技術在一般大氣 的環境下進行焊接的複合螺絲與本實施所製造出的螺絲在螺絲直徑為4.5mm尺寸中，扭力值的比較，顯示本實施所製造出的螺絲的扭力值較先前技術提高，且變化性上較為平均，所以在保護氣體中進行電阻焊接確實有提高穩定性與強度的功效。

綜上所述，本發明高強度複合螺絲的製造方法透過在具有氫氣的保護氣體中進行電阻焊接，讓第一母材41與第二母材42結合在一起，減少焊接處的氧化物，使結合力更加穩固、強度也能提升，而增加螺絲的扭力值，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

31‧‧‧步驟

32‧‧‧步驟

33‧‧‧步驟

Claims (6)

1. 一種高強度複合螺絲的製造方法，包含以下步驟：(a)準備一個以不銹鋼製成的第一母材，及一個以高強度材料製成的第二母材，該第一母材具有一平整周緣的桿體部、一在該桿體部的一端的螺頭，及一在該桿體部相反於該螺頭的一端的焊接面，該第二母材具有一形成在端緣且與該焊接面相對應的接合面；(b)將該第一母材與該第二母材以該焊接面與該接合面彼此相對，再透過焊接的方式將該第一母材與該第二母材接合成一複合螺絲胚料，且在焊接時該焊接面與該接合面交界處設置有一保護氣體，其中該保護氣體具有氫氣；及(c)將該複合螺絲胚料成型為一複合螺絲。
2. 如請求項1所述的高強度複合螺絲的製造方法，其中，(b)步驟中的保護氣體，依總重量百分比為100%計，該保護氣體具有3wt%至100wt%的氫氣。
3. 如請求項2所述的高強度複合螺絲的製造方法，其中，該(c)步驟具有一(c-1)次步驟，該(c-1)步驟是將該複合螺絲胚料成型出至少一螺牙，及一鑽尾，使該複合螺絲胚料成為該複合螺絲。
4. 如請求項1所述的高強度複合螺絲的製造方法，其中，該(b)步驟中是利用電阻焊接的方式將該第一母材與該第二母材接合。
5. 如請求項1所述的高強度複合螺絲的製造方法，其中， 該(a)步驟中，該第二母材是以碳鋼製成。
6. 如請求項1所述的高強度複合螺絲的製造方法，其中，該(a)步驟中，該第二母材是以不銹鋼製成。