螺丝扭力功能测试 (1)

一、《螺丝扭力功能测试》电批被广泛应用於产品的组装上：手表、HDD(硬碟机)、数码相机、随身听、CD/DVD、手机等。

1.电动螺丝刀的构造比较：HAYASHI电流制御式电动螺丝刀扭力产生原理：通过给电机加电而产生扭力。

所以可以通过改变电流值进行扭力调整，具有离合装置（批头冲程：滑板机构），是一种不会对批头产生多余振动（G shock）的机构。

离合式电动螺丝[刀产生扭力原理：通过弹簧的挤压使球状装置穿过离合装置来产生扭力，所以是通过改变施加给弹簧的力量来进行扭力的调整。

与离合式电批的不同处：A. HAYASHI电批受重力冲击力小，B.离合式是利用球状装置产生扭力，其与离合装置产生冲击，扭力波形出现象铁锤打钉一样尖锐的波形。

而HAYASHI电批是在拧到底为止都是用很小的惯性力在旋转，拧到底後先使电机停止、再使加在电机上的电流慢慢上升、等达到设定扭力时、再使扭力维持一定时间之後完成螺丝拧紧工作。

2.如何知道产品取大及最小扭力：TD:自攻螺丝在拧进螺孔时的扭力最大值TF:螺丝拧到位之後，再增大扭力破坏底孔时的扭力TS:是从TD和TF计算得出的结果设定的、拧紧设定扭力扭力设定原则：A.拧紧扭力（TS）要结合螺孔的强度进行设定，通常由於螺孔的素材是最弱的、结构最弱的部位进行扭力的极限设定，这样就能强化拧紧达到最强的锁紧。

B.拧紧扭力（TS）设定为TD和TF的平均中间点。

使用标准偏差σ的扭务设定方法：破坏扭务（TF）的最小值与拧紧扭力（TD）之间定为设定扭力。

3.底孔设计的方法（原则）：第一步：对於底孔直径、以TF为TD3倍以上进行设计。

以塑胶等较软的部材、由於TF变小所以底孔直径也要小，但是底孔越小就容易出现底孔破裂的情况，所以要设计成不破裂的程度。

第二步：底孔直径根据底孔部材的厚度进行改变，部材薄时TF变小、厚进TF变大。

根据部材的厚度TF发生变化、底孔的直径也要发生变化。

因此部材薄的时候底孔直径变小、厚的时候底孔直径变大。

第三步：底孔直径是对TD/TF没有不规则变化进行管理，如果底孔的形成不一致的话，那麽TD/TF就不稳定，极端来说就是螺孔比螺丝大的时候TD和TF为0，螺丝就拧不上。

第四步：底孔部材厚度的设计决定了螺孔的强度，越薄强度越低、越厚强度越高。

由於螺孔的强度越高拧紧扭力TS就可以越大，构件就拧得越牢固。

第五步：底也部材软的时候（塑胶等），使用的是尖端的、螺纹粗的自攻螺丝，而由於使用螺纹粗的自攻螺丝所以TD就能变低。

第六步：螺丝有下面3种情况时，底也直径不一样（因为外形公关与螺距的不同），第1种：螺丝的螺距是比罗粗的、外形采用正公差；第2种：螺丝的螺距与第1种几乎一样、外形采用负公差；第3种：螺丝的螺距与小螺丝一样（螺距较细）、TD变高。

注意事项：A.为了谋求提高作业性降低拧紧扭力而扩大底孔直径导致螺钉滑牙的事故经常发生，B.需要注意的是由於底孔部材的强度（厚度）不足话（特别是塑胶）也很容易造成滑牙。

4.为何要随时监控扭力：A.扭务的维持进间直接影响着拧螺丝的品质的好坏，B.最低50msec、可能的话最好是200msec的维持间。

5.提高扭力精度的设计：通过林时设计工业自行研制开发的游星齿车机构，实现了扭务精度的提高。

二、《结构陶瓷材料应用》陶瓷生产方式：结构陶瓷成型、热等静压烧结（HIP）电子陶瓷元器件仍为市场主流，复合陶瓷、防弹陶瓷、压电陶瓷继续保持最佳商机。

陶瓷材料一般分为：传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。

传统陶瓷：用天然矽酸盐粉未（如黏土、高岭土等）为原料生产的产品。

因为原料的成份混杂和产品的性能波动大，仅用於餐具、日用容器、工艺品以及普通建筑材料（如地砖、水泥等），也不用於工业用途。

现代技术陶瓷：根据所要求的产品性能，通过严格的成份和生产工艺控制而制造出来的高性能材料，主要用於高温和腐蚀介质环境，是现代材料学发展最活跃的领域之一。

现代陶瓷主要三大领域：结构陶瓷、陶瓷基复合材料、功能陶瓷结构陶瓷同金属材料相比，最大优点是：优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小（约为金属的1/3）。

在许多场合取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合，如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等，结构陶瓷可分为三大类：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、玻璃陶瓷。

氧化物陶瓷：包括氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝，最突出优点是不存在氧化问早到题、原料价格低廉及和平工艺简单。

氧化铝和氧化锆具有优异的室温机械性能、高硬度和耐化学腐蚀性，主要缺点是在1000度以上高温蠕变速率高，机械性能显着降低。

氧化铝和氧化锆主要用於陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。

非氧化物陶瓷：主要包括碳化矽、氮化矽和赛龙（SIALON）、氮化硅。

同氧化物陶瓷不同是以共价键结合在一起，因而具有较高的硬度、模量、蠕变抗力。

并且能把这此性能大部分保持到高温，这是氧化物陶瓷无法比拟的。

它的烧结非常困难，必须在极高的温度下（1500~2500度）并有烧结助剂存在的情况下才能获得较高的密度的产品，有时必须借助热压烧结法才能达到希望的密度（在於95%），所以非氧化物陶瓷的生产成本一般比氧化物陶瓷高。

非氧化物陶瓷也广泛应用於陶瓷切削刀具。

相比之下，其成本较高但高温韧性、强度、硬度、蠕变抗力优异得多，并且刀具寿命长、允许切削速度高。

应用领域还包括轻质无润滑陶瓷轴承、密封件、磨球等。

工业陶瓷普遍误解：1.陶瓷昂贵？生产精密技术陶瓷部件的工艺步骤复杂，因此音个部件的制造成本可能较高於聚合物或金属部件。

但是若考虑总体价格/性能的比值，使用低性能的隐形成本包括较短的使用寿命、更频繁的维修、故障率的提高、性能的下降和磨损以及噪音的增加。

2.陶瓷易碎？这可能是被问到最普遍的问题，答案是肯定也是否定的。

大部分人对陶瓷的弯曲强度和碎裂强度都会紧张，可能这是由於我们知道餐盘都很易摔裂。

但是新一代的高技术陶瓷材料具有很高的强度，它们与家庭常用陶瓷处於谱图的两端，它与谋些标准金属相当，通过很好的设计，根本不用担心碎裂问题。

尽量减少拉伸应力、消除应力提高点、确保压缩载荷、精确计算应力分布都会防止发生故障，可以达到最高的机械和物理强度。

摩根技术陶瓷（MTC）公司生产性能独特的陶瓷部件，可用於车辆和盔甲中，可以满足最严格的城市防弹要求。

具有生物相容性和耐久性可以在外科手术中为病人提供人造关节，先进陶瓷用作人造髋关节材料，使用寿命达20年。

制造流程：原料（氧化锆ZrO2/氧化钇Y2O2/氧化镁MgO）＞混合与研磨＞造粒＞成形＞炖烧＞粗加工＞烧结＞成品加工（特性测试）烧结方式分为：冷等静压烧结和热等静压烧结两种，热等静压烧结（HIP=hot isostatic pressing）是一种集高温、高压於一体的工艺生产技术，加热温度通常为1000~2000度，通过以密闭容器中的高压惰性气体或氮气为传压介质，工作压力可达200MPa,在高温高压的共同作用下被加工件的各向均衡受压，故加工产品的致密度高、均匀性好、性能优异，同时该技术具有生产周期短、工序少、能耗低、材料损耗小等特点。

热等静压烧结特性：为增加陶瓷的韧性，通常在陶瓷基体中引入纤维或晶须，而传统烧结过程中因需要很高的烧结温度和较长的烧结时间，往往会使纤维和晶须发生表面强度的退化，甚至与基体发生化学反应，失去补强增韧的作用，采用热等静压烧结工艺则大大降低了烧结温度和保温时间，可获得性能优异的纤维或晶须补强陶瓷基复合材料。

EZU3YA-1,CIP+HIP 改善应用领域：EZU3YA-1,CIP+HIP系一种不影响结构陶瓷特性下，用来提升陶瓷材料韧性及耐磨性的一种陶瓷产品，除了用於结构瓷材料所引用的产业外，对业界所疑虑陶瓷产品易脆折状态也达到100%的提升。

主要可引用产业有：Y-TZP磨球、分散和研磨介质、精密冲压、光学模具、压铸产业、光电自动化设备、喷觜、球阀球座、各类模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉丝模和切割工具、耐磨刀具、表壳及表带、高尔夫球的轻型击球棒、自动化设备及其他室温耐磨零器件等。

EZU3YA-1,CIP+HIP对机构的价值与运用：陶瓷工件拥有的耐腐蚀、抗酸硷、耐磨、表面光洁度上的优异特性，足能取代地球上99%的金属。

应用到机构上的例子不胜枚举，抗酸硷性：利用於电镀设备上的关键，还有化学产品生产机构等等; 耐磨性：拥有钨钢2~4倍耐磨性的特性，在往复运动的机构上，有极大的取代性，材料轻质化，对动力的负担相对降低，更能使设备寿命获得延续。

表面光洁度高：在持续运转机构内，跳动值与振动值是非常需要注意的部分，工业陶瓷的表面光洁度达到~，将能减少机构工程师的设计顾虑。

结构陶瓷材料是超硬质物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体，高温时抗氧化，而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000度以上，急剧冷却再急剧加紧热也不会碎裂。

由於氮化矽陶瓷具有如此优异的特性，人们常常用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。

如果用耐高温且不易传热的氮化矽陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机品质，节省燃料，而且能够提高热效率。

中国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。

金属基陶瓷涂布：是指涂在金属表面上的耐热无机保护层或表面膜的总称，它能改变金属材料外表形象，属於金属表面处理的一种。

按涂层总类可分为：硅酸系、氧化物、非氧化物及复合陶瓷等。

按加工方式可分为：熔烧、喷涂、氧相沉积、扩散涂层等。

特点：耐高温、表面强度及耐磨性增加、光洁度优、磨擦系数小等等。

应用：航空事业、太空梭机身、齿轮箱传送、金属冲压及塑胶成型业等。

应用实例：冲压：内导柱套、冲头及入子 A.端子类：能降低磨损率，另外表面高光洁度也降低搭配金属之磨耗率，对於金属沾黏问题能完全获得改善。

B.拉伸模：内导柱套、冲头及入子的表面光洁度对外观件有更好的表现。

C.塑胶成型：顶针类、模仁---无金属热涨冷缩问题、表面光洁度高、耐高温、抗酸硷不易耗损。

D.粉未冶金：圆顶----强度高、无金属热涨冷缩问题及耐磨性强。

在3C产品上的应用：平板电脑、一体机、笔记本电脑方面，在外观接缝或整个外观上，可采用高於钨钢倍耐磨性的氮化矽，设计强而美观之产品表面或接点。

内部散热系统利用氧化铝散热效益为铝材的6倍。

氮化铝是氧化铝散热效益的6~10倍的基楚原理，对目前的散热困扰有极大的帮助，加上材料的抗酸硷、不生锈、材料本身的轻量化，进而提升产品价值（陶瓷表带已大量为国际品牌采用）。

手机产品上：除前面所述外观件的改变外，电源与传输插口也常有使用频繁易损问题，也可使用氮化矽来改善，寿命可比金属接口增加12~13倍。

照相机/摄影机方面：伸缩镜头跟显示幕转轴可使用氮化矽，来增加产品使用寿命及轻量化的改善。