IMU意大利牙板参考数据

我们是IMU意大利牙板广东授权指定代理商-东莞精鼎螺丝模具厂。我公司有完备的库存，对于各种规格之机械牙板，都能迅速送达。

I．IMU意大利机械牙牙板

意大利I.M.U. sas公司自1977年开始制造搓丝板，累积三十多年的科技与工艺，是全球机械牙板真正的第一品牌, 客户遍布世界各地；亚洲方面，台湾的RODEX (华祺集团)，新加坡的UNISTEEL( 联钢）等知名不锈钢紧固件企业都是我们的用户。
    IMU牙板主要用于辗造机械螺丝，有较佳的质量一致性及较长的寿命，更有较低的成本率。IMU牙板全部由位于米兰的工厂生产，生产范围有公制的 M1.4 *0.3 ~ M20*2.5    &  美规 #0-80 UNRF ~ 3/4 UNRC 的机械牙板。对于辗造热处理后或较高硬度之组件，例如用于航空、汽车及电子精密螺丝等，更有其举世公认的领先地位。

下图说明了典型的IMU搓丝板寿命/磨损曲线，和一般搓丝板的比较，可以明显的看出IMU牙板的质量优于一般牙板。            

以螺丝类型来说，IMU牙板特别适用于辗造各种标准机械螺丝(栓)及组合螺丝(栓)。

以螺丝材质来说，

IMU 标准牙板(M2钢材)建议使用之应用如下︰
1.加工量大需长时辗造的低碳钢组件(未经热处理)。
2.未超过120,000 psi张力强度之 300 & 400系列不锈钢。
3.合金或未超过36 HRC硬度之热处理后组件。

IMU超级牙板(M42钢材)建议使用之应用如下︰
1.应用于航空器的材料，例如钛合金零件 A-286、 8740、4047、耐高热镍基合金零件。
2.就是用于任何超过硬度36 HRC的组件。

特色為何選用高速鋼製造搓牙板?
IMU致力於製造(HSS)高速鋼搓牙板，而不是一般流行的D2系列工具鋼. 簡要的說，(HSS)高速鋼搓牙板比一般的D2系列工具鋼搓牙板有更長的壽命。而使用壽命更長意味著:

1) 輾造出的螺絲有較佳的品質一致性:

2) 一般D2的搓牙板因使用中易逐漸磨損而漸漸的改變搓牙板輪廓的幾何形狀，這種改變可經由觀察牙板的峰(山)頂，峰頂因磨損而漸漸平坦，因此輾造出的螺絲，牙底徑漸增而搓丝板深度卻漸減。所以輾造出的螺絲其牙板的輪廓，與更換前的搓丝板，還是新的時候是不同的。同時一般牙板的磨損也導致牙板的峰頂有明顯的表面粗糙化現象，這種表面粗糙化現象主要影響螺絲位於牙底部的表面亮潔度。而由IMU搓牙板製造出的螺絲，其有效表面亮潔度維持的一致性，幾乎從頭到尾貫徹了搓丝板的有效壽命，輪廓面幾何形狀的改變和不良的表面亮潔度只有在最後才會顯現。下面的圖面說明了典型的IMU搓牙板壽命 / 磨損曲線，和一般搓牙板的比較，可以明顯的看出IMU搓牙板的品質優於一般的搓丝板。

2)較少次的搓丝板更換:

因IMU搓丝板的壽命較長，所以更換牙板的次數較少，也就是機器的不運作時間可減短，進而提高了產量。

3) 較高的再修磨能力

使用者有時會注意到〝重新修磨後的牙板不耐久〞，而且可以看出比新的搓丝板少了40%到50%的壽命，這種現象在 一般牙板上是常見的，當任何牙板到達有效的使用壽命終點時，它們已經累積了許多不良的機械應力，而僅以再修磨處理並不能將應力消除。再者有些品牌的一般牙板並沒有確切的硬化到核心；他們的硬化在熱處理時並沒有達到徹底的金屬內部組織結構的轉換，而只到達表層下某深度。高速鋼本身提供非常好的應力消減處理和多樣性的表面處理能力，另外、IMU搓牙板的熱處理過程，絕對保證有高度一致性的結構強化，整個牙板的輪廓都是一樣的，因此IMU保證不論是新的或再修磨的，IMU的搓牙板都有相同的優良表現。

4) 較低的成本率

即使IMU牙板，較〝一般搓丝板〞貴，但是IMU牙板卻能生產製造較多的螺絲量，這就使得螺絲製造成本因而更低。一般使用者不願意轉而使用高速鋼搓丝板的原因是：D2搓丝板一般被認為較堅韌，因此對於操作者使用時有較多的誤差空間，而不需要精確的控制。然而IMU牙板在設計時就特別注意熱處理過程，以達到較高的堅韌性，卻不犧牲抗磨性。因此，IMU搓丝板可在任何操作下安全地被使用(不過很明顯地一個適當的搓丝板安裝步驟總是必要的—請參考安裝說明)

IMU 提供2種不同牙板版本：標準版 ＆ 超級版

這2種版本之不同在於所應用之的高速鋼、熱處理和表面處理，至於幾何精準度則並無差別。

簡單的說，標準版牙板定義為M2表面包覆，而超級版則是M42表面包覆。這2個基本版又有不同的變異，通常是根據客戶的應用要求，或者有時是IMU的強化研發計劃，所規定的已成形牙板再升級。舉例來說，有些IMU變化版牙板會依據相關金屬規格而標記為”超級牙板1 “或”超級牙板2 “。需要應用標準版牙板或超級版牙板，取決於被輾造材料的種類、硬度和張力強度。

標準版

IMU不會隨便向任意來源購買鋼材，而是提供特定規格給指定的賣商。標準版牙板是以合乎IMU特定規格之 AISI M2鋼材建造。IMU遵循歷經長期進化的專有步驟，自力從事熱處理和表面鍍料。典型地標準牙板的平均硬度是64.5 HRC。

標準牙板建議使用之應用如下：

長時間輾造低碳元件(未經熱處理)。
未超過120,000 psi張力強度之 300 & 400系列不銹鋼。
合金或未超過36 HRC硬度之熱處理後元件。

超級牙板

超級牙板是IMU 最先進科技的產物，其背後的精密研發計劃之驅動力，是來自輾造最強合金或接近40 HRC以上的硬化元件之需要。這樣的挑戰來自於為了航空應用、特定的汽車和高科技應用而設計的緊固件。
超級牙板是以符合IMU特定要求之AISI M42鋼材製造，其應用了特別的熱處理步驟和表面包覆。這兩樣技術都仍在持續的發展，不同世代的超級牙板也因而產生。是否要將研發之提升技術應用於一般庫存的超級牙板，取決於兩個條件：製造過程的一致性和顧客的回應，並且都經過相當數量的測試。
超級牙板典型的平均硬度是67.5 HRC。

超級牙板建議使用之應用如下：
應用於航空器的材料，例如鈦 A-286、 8740、4047。
差不多就是用於任何超過硬度36 HRC的元件。

以下表格顯示超級牙板，在輾造愈來愈硬的元件時，是如何優於標準牙板。測試是依據 # 30, 2" 單面牙板，輾造 M10x1.25 熱處理後原件。

牙板壽命

因為變數很多，牙板壽命乍看起來好像無法預期。

雖然精確預計還是無法達到，我們仍可提供相當準確的牙板壽命圖，給大部分我們的牙板所應用之範圍。對此，要感謝大規模的牙板壽命資料庫。IMU儲存了客戶所提交的任何重要牙板壽命資料，而對發展適合各項特定應用之牙板來說，不斷地更新的資料是非常重要的。
  本章節的目標，不在於提供所有受檢事件之嚴格統計資料，而是針對決定機械螺絲牙板壽命之重要變數，提供普遍性的資訊。

牙板壽命取決於三項因素：

緊固件

機器

牙板

此處“緊固件”代表一般被輾造之原件，所有的技術特性。同樣地“機器”代表相關於牙紋轉造機械的所有概念。這些都是兩面性的，一方面是機器本身的技術特性；另一方面是機器的操作方式。

以下表列出相關於前兩項因素中，最重要級別的變數。

所列出的變數之間，是互相獨立的。所有的資料，意指應用於ISO標準牙紋中M1-M24範圍之公制牙紋，和0-80 - 1" UNC/UNF 範圍之標準牙紋。

 緊固件

 牙紋尺寸

兩個幾乎相同的螺絲，即使牙紋輪廓微小的不同，也會造成牙板壽命顯著的差異。舉例來說，相對於轉造M6x1螺絲，轉造MJ6x1牙紋螺絲的牙板，將產出多很多的原件。有較大的牙峰半徑之J牙紋輪廓，將比相同牙紋尺寸之標準輪廓，有明顯更好的耐磨損性。

牙紋直徑和長度也是重要的變數

當兩個螺絲只有牙紋直徑上不同，其中較大牙紋直徑的，會導致牙板較嚴重的磨損。例如，轉造M14x1.5 原件的牙板，會比轉造M10x1.5 原件的牙板，磨損得快。因為材料置換在轉造過程中，分佈於較少的迴轉數量。假使這二個原件以# 40搓牙機來轉造，M14光釘只迴轉6.53次；而M10的要迴轉8.16次。

螺紋長度與牙板壽命關係之分析是較為複雜的。一般來說，較長的螺紋長度會減少牙板壽命，原因是需要較大的搓牙壓力。不過這也有例外，極短螺紋長度的原件(就如一些微型螺絲)在搓牙時易於傾斜，造成壓力分佈不均勻，而導致牙板過早邊角碎裂。

工件尺寸和形狀

當螺紋起點緊接於螺絲頭下端或柄部倒角，牙板容易在倒角邊上碎裂，因此大大地減少牙板壽命。類似的問題，也會發生在有倒角不夠充分之點的工件上。在這種情況時，牙板過早磨損區會產生在輾造此點附近。被輾造光釘的幾何形狀不一致，會減少牙板壽命。

典型的例子為橢圓形或直徑不一致的冷鍛光釘。這些情況讓操作者無法適當安裝，以致產生的搓牙壓力，不能使牙板壽命最佳化。另外，當光釘桿徑不是筆直時，相同的問題也會發生。這樣桿徑非直線的情形，源自冷鍛螺絲頭的過程或熱處理過程(這是對要先熱處理再搓牙的工件來說)。

影響牙板壽命因素的分析，並不包括廣泛的非標準緊固件。它們的幾何輪廓會負面地影響牙板壽命。IMU所提供的牙板壽命資料，都是參照標準六角或一字頭型的螺絲，而且螺紋起點非緊接於螺絲頭下端或柄部倒角。熱處理

光釘在熱處理過程中，注意不到的變化或不一致，經常會可觀地影響到牙板的磨損。例如，假使回火週期太短，工件在搓牙時的延展性，會比適當回火的工件差。因此真實的牙板壽命，將會明顯地減少。或者，當熱處理不是在全面控制中完成，則將被輾造的工件，可能會氧化。這樣在搓牙過程中，工件與牙板之間的磨擦力增加。因此，同樣地會減少牙板壽命。

張力強度和硬度

當輾造任何超過110,000 psi或20 HRC的工件時，細微的張力強度或硬度之變化，會大大地影響牙板壽命。

這張圖顯示，牙板壽命隨所輾造工件之硬度增加而減少的情況。本圖來自於觀察IMU的標準牙板，在# 10車台上，輾造熱處理成不同硬度的相同M6x1工件

要求的品質等級

在所有變數中，這是最中重要的。

兩個緊固件製造商，在輾造相同工件至相同的規格時，經常依據明顯不同的品質等級之認可，來決定何時替換已磨損牙板。一家製造商可能決定在輾造30,000個工件時替換牙板；而另一競爭廠商在相似條件下，輾造相同工件，可能決定45,000個工件才是對的。在這二種情況下，螺紋可能都非常符合幾何規格，然而被觀察到的螺紋不一致性，甚或疊料，將會分辨出此二工件之不同。仔細檢驗磨損後的牙板，通常能指出所有輾造的工件，是否都符合相同的標準。

機器

機器的狀況和操作者的安裝

假設機器的狀況良好，則定期保養搓牙機是關鍵。尤其要特別注意主滑台和送料裝置(送料刀…等)。操作者的安裝和一部良好的機器同等重要。在安裝設定的章節中，我們建議了一系列的安裝步驟，使IMU牙板達到最佳壽命和緊固件品質。除了不良的搓牙機狀況和不適當的安裝，經常拆卸也不利於牙板壽命。一組重覆拆裝的牙板所能生產的工件，會少於一組只用於同一工作直到最後的牙板。

速度(工件量/分).

速度這項變數，對於牙板壽命的影響，時常被低估了。經驗顯出IMU牙板的壽命，到某一臨界點之前，會隨速度成正比性增加；而超過此點之後，卻會急速地減少。對於各種應用，我們無法建議什麼速度才是對的，而是各客戶應該依據特定的應用，找出最佳速度。以下的牙板壽命表，可以找到一些有用指示。

冷卻劑

油總是被推薦來用作冷卻劑。經驗顯示，不管對任何應用，油都比水溶性冷卻劑能讓牙板壽命達到最長(請注意，會使用水溶性冷卻劑，甚至乾性冷卻劑，通常源自環境的理由)。

IMU牙板的壽命

 以下牙板壽命的資料，需要一些預先的解釋。

所有呈交的資料，都要含有所有上述各項不利牙板壽命變數，才能視為有效。

IMU 牙板通常不被視為變數之一，因為在製造時，都被要求達到非常高標準的一致性。

不銹鋼工件的張力強度，永遠意指冷鍛後的光釘(會有一定量的因冷鍛而變粗短) ；而不是指冷鍛前的線材。

用油來做為冷卻劑

對被輾造工件的品質而言，有螺栓製造導入角的單面或分割面牙板，好過雙面牙板。因為它們較長且順的滾入，保證了螺紋的漸進形成；而雙面牙板卻是以少很多的滾轉數來輾造光釘。此外單面牙板，因底部平坦，而能在牙板槽中保持穩定。底下，我們提供了這兩種牙板的資料

牙板壽命是以每一牙板稜邊來計算，而且只記錄單一初使安裝後，就不重複拆裝的資料，以避免因熱機後壓迫牙板，而導致產量些微減少。

全面性的控制變數是不可能的。所呈交的資料，代表得自不同的公司在非常相似的狀況下，所做的比較測試之平均值。

我們依據所輾造材料之不同，將IMU牙板壽命資料分為3组:

不銹鋼AISI 300系列

parts in stainless steel 300 series

用於汽車工業之熱處理後工件

parts for automotive applications rolled after heat treatment

用於航空工業之熱處理後工件或合金

parts for aircraft applications

初步的操作說明

查核如下
1)主滑台必須穩定不可有太多的晃動，放置一塊長鐵板於主滑台和牙板座之間用手使勁的撬動，使用比較測定機來測定晃動。晃動距離不可大於0.004"，在主滑台的兩瑞重複施作這一個動作，並在主滑台多點行距中重複的用手使勁的撬動。
2)兩個牙板座必須要乾淨，不可有毛邊及金屬屑片。
3)如需要使用墊片時，也必須絕對乾淨不可有毛邊，並且墊片面要完全平整。
4)當IMU的牙板放置於輾牙機中時，有刻字的部份必須同時被看到，也就是說同時向上。如果是雙面牙板時，有刻字的部份必須同時向上或向下。
5)當使用再製的牙板時，每一塊牙板的補償厚度必須和新( 原尺寸 )的牙板相等。
6) 當牙板置放於輾牙機中後，在每次輾造第一個螺絲時，應儘量減低擠壓的壓力，否則，牙板會被損毀。
7) 於輾牙的操作中，牙板應儘量減低擠壓的壓力，因只要一輕微的過壓就會減低牙板的壽命。

步驟1
如圖示，檢查牙板的上頂部水平。置放一完全筆直的鋼尺在兩牙板的頂部。由如下的3個動作中，讓主滑台空轉滑動並確保兩牙板的上頂部在同一水平上。
1) 在滑動行程的開始，當未輾造的螺絲(光釘)已餵送入兩塊牙板中間。2) 在滑動行程的一半，當兩塊牙板的中心點正面相對時;3) 在滑動行程的末端，當輾造的螺絲(光釘)已離開兩塊牙板中間。

步驟2
檢核垂直的平行度，如下圖所示。以漸增的壓力輾造光釘，不要一次輾成滿牙。要確保輾造的縲釘的全長外徑一至，輾造的縲絲不可成錐型。

步驟3
檢核水平的平行度及未輾造螺絲(光釘)正確的輾壓起始點，藉由置放量測工具(塊規)於兩塊牙板的中間以檢核水平的平度，也就是不要把牙板的有錐度部份列入考慮。A. B 兩端必須等距。正確的輾壓起始點為兩塊牙板的長度相減除以2 。

步驟4
檢核輾造螺絲的送料(餵料)是否正確:確定滑軌及送料刀沒有損傷及變形，藉由送料刀將未輾造的螺絲送到正確位置，否則，稍有晃動，就不會有正確的起始點。
      

步驟5
核查牙板的設置，如圖示。以漸增的壓力輾牙，未輾造的螺釘必須至少輾(轉)動大於半轉，如此牙板的牙峰會擠印出牙紋。藉由將移動塊往後時，拿出未輾造的螺釘。並且比對移動塊和固定塊擠印出的牙紋是否相合。假使不相合，就以調整固定塊牙板來修正。

 步驟6
核查出螺釘的摺痕(牙裂)。摺痕，如下所示，當移動塊和固定塊牙板，未做正確的配合時造成。
可經由2 種方法檢出摺痕(牙裂)。1) 鹽酸酸蝕:縲釘先脫脂後酸蝕，放於鹽酸中5-10分，拿出來風乾後，用放大鏡檢視摺痕(牙裂)。2) 金相顯微鏡: 螺釘作箱埋後，將側剖面切開，磨光後，用金相顯微鏡檢視摺痕(牙裂)。(如圖所示)。