攻牙螺絲的扭矩規格從哪裡來

這是一個完全合理的問題

機械螺絲鎖進攻牙孔有扭力表。大家都在用、手冊上都印著、 產線人員照著就能設定電動起子。 所以要求自攻螺絲也給一張同樣的表，要的是一致性，不是特權。

而回來的答案是一個範圍、一套流程、或一句「建議先試」。 那聽起來很像根本沒有人願意去算。

那到底要用多少扭力——以及為什麼沒有人肯講

去問「扭矩規格是怎麼定出來的」，你會得到一個很好、而且大家講法一致的答案： 先決定這個接頭要被夾多緊（工程上叫「預力」， 白話就是螺絲把兩片東西壓在一起的那個力）， 然後用 T = K · D · F 這條式子回推「要轉多大的力才能達到它」。

這個答案是對的。只是它整套都在講「另一端有螺帽的螺栓」。

再問下去——那不用螺帽的時候呢？——討論常常就安靜了。

原因之一是「沒有螺帽」其實是兩種情況，不是一種。

• 鎖進已經有牙的孔，或鎖進金屬嵌件—— 牙本來就在那裡。這仍然是「先想要多緊」那一套，螺栓的方法大致可以用。
• 螺絲自己在薄板上鑽出牙（攻牙螺絲）—— 這是另一回事，本頁講的是這種。

小螺絲的世界裡，特別是板金和射出成型件的組裝，第二種才是常態。

標準到底怎麼說，以及它管到哪裡為止

ISO 2702:2022 這份標準管的是 熱處理的鋼製攻牙螺絲，尺寸從 ST2,2 到 ST9,5， 而且同一段就寫明：這些螺絲是設計來在薄板上自己鑽出牙的。 在這個範圍裡，它說：

攻牙螺絲在設計上不是拿來預拉的， 儘管它們在安裝之後可能承受不同程度的低程度的拉應力。

翻成白話：這種螺絲本來就不是設計來「拉緊」的。 那條 T = K · D · F 存在的目的， 是為了算出「要多大扭力才能拉到某個緊度」； 既然「緊度」不是這種接頭的設計目標，這條式子在這裡就不是拿來用的工具。 真正說了算的數字，要在你自己的零件上量出來。

但這句話很容易被拉去套太寬，要小心。 它講的只是「在薄板上自己鑽牙」的那種攻牙螺絲， 不是「只要沒有螺帽就不管夾持力」。反例很實在：

• 鎖進攻牙孔或金屬嵌件的螺絲，就是照夾持力設計的。
• 有些專門為塑膠設計的螺絲系統也是， 供應商甚至會附上依 VDI 2230 算夾持力的工具。
• 已發表的搓牙螺絲研究，也把「鑽牙那一段」和「鎖緊那一段」分開處理， 並為後面那一段建立扭矩與夾持力的對應關係。

所以真正的分界，是「這個接頭有沒有打算控制夾持力」， 不是「有沒有螺帽」。

還有一個容易讀錯的地方。標準沒有說「這種接頭裡沒有力」。 它說的是這種螺絲設計上不是拿來拉緊的， 同時承認鎖上去之後還是會有一些拉力。 力是有的，只是沒有一個「你拿扭力扳手在瞄準的目標值」。

那扭矩到底怎麼定？看兩個數字之間的空間

有兩個扭矩把這件事框起來，而且都不是「夾持力」：

你要的是這兩個數字離得夠遠。 「鎖進去要多大力」越小、「轉到多大會壞」越大， 中間那段空間就越寬，產線的起子越容易落在安全範圍裡。

所以對這種接頭來說，好螺絲不是「比較強」的那顆， 而是好鎖、又不容易壞的那顆。光是把螺絲做強， 並不會自動把這段空間變寬——因為螺絲變強的同時，鎖進去也可能更費力。

但也別把這段空間當成組裝安全的全部。起子準不準、什麼時候停、 頭部貼合面的摩擦、還有孔徑與板厚在量產中的變異，都會吃掉它。 而且這段空間要用實際零件量，不是用型錄數字算。

製造商的工程手冊（引用 ISO 2702）給了大約的數字—— 以下是供應商手冊的參考值，不是標準的要求：

• 薄板攻牙螺絲：鎖付扭矩設在主導失效扭矩的約 80%——也就是螺絲最小扭轉強度與零件內牙失效，取較低者。
• 薄板攻牙螺絲：最大成型扭矩保持在 螺絲最小扭轉強度的 50% 以下。
• 塑膠件直接鎖付（同一份手冊的另一個章節）： 把量測到的驅入扭矩與剝牙扭矩差距盡可能拉大。

這三條各有各的適用情況，不是同一條通則，更不是你零件的規格。 把它們當成「開始測試時的起點」就好。實際的驅入與剝牙扭矩取決於你的母材、孔徑、孔的前處理與表面處理—— 真正說了算的，是在你自己的零件上量到的那組數字。

這件事在實務上改變了什麼

• 引孔變成主要變數，而且是一個取捨而不是一個旋鈕： 孔放大通常會降低驅入扭矩（這有利）， 但也可能因牙合減少而降低剝牙扭矩（這不利） （引孔尺寸）。
• 牙合長度要選到讓你希望的失效模式留有餘裕。 當零件損壞的代價很高時，設計上常會讓螺絲的強度成為主導—— 但那是一個判斷，不是通則：剝牙的孔有時可以用螺套或嵌件修復， 而斷在孔裡的螺絲可能比它避免的損害更麻煩 （牙合長度； 見是哪一邊壞了）。
• 鍍層與潤滑直接改變驅入扭矩， 所以換表面處理就是一次扭矩變更 （表面處理選型、 鍍層與牙公差）。
• 塑膠還要再加上應力鬆弛。 組裝當下存在的拉力會隨時間衰減，而零件外觀看不出來 （塑膠件用螺絲）。
• 如果你真的需要一個已知的夾持力，那就換接頭。 機械螺絲搭配螺帽或螺紋嵌件，才是支撐那套計算的設計——見 螺絲還是螺栓與 扭矩與夾緊力， 後者談的正是螺栓那一側，以及為什麼 K 屬於整組接觸面而不屬於螺絲。

螺絲帶的是哪個型別字母，會改變對手牙一開始是怎麼被做出來的：自攻螺絲的型別字母在說什麼。

低於某個板厚根本沒有扭力窗口，因為螺絲從頭到尾產生不了旋入扭矩：板太薄，就咬不住螺紋了。

我們查不到的部分

我們找過「定義成型扭矩、並把它與夾持力連起來」的標準，沒有找到。 而我們在過程中把一件相關的事寫錯了，值得寫出來。 已撤銷的 ISO 7085:1999 其實有規定與安裝相關的性能——4.7 節要求螺絲在試板上成型配合牙、 把驅入扭矩上限列在 Table 3，並要求成型的內牙能接受 ISO 965-3 6h 的螺紋件並通過保證載荷試驗。 它沒有提供的，是由夾持力推導鎖付扭矩的方法， 以及成型扭矩與預力之間的一般關係。

所以上面那組 80% 與 50% 依據的是製造商手冊而不是標準， 我們全文都照實標成那樣，不會把它包裝成標準要求。

常見問題

自行成型內牙的攻牙螺絲，扭矩規格怎麼定？

是從失效往回推，不是從預力往前算。製造商對薄板攻牙螺絲的指引是：鎖付扭矩設在主導失效扭矩的約 80%——也就是螺絲最小扭轉強度與零件內牙剝牙，取較低的那一個——並把驅入扭矩與該失效扭矩之間的差距當成組裝裕度去拉大。這與螺栓法蘭的方向相反：那邊是先定目標夾持力，再算出達到它的扭矩。

所以只要沒有螺帽，T = K·D·F 就不適用嗎？

不是，而這正是最容易過度推論的地方。ISO 2702 那句話涵蓋的是在薄板中成型內牙的熱處理攻牙螺絲。機械螺絲鎖進攻牙孔或螺紋嵌件，仍然是以預力設計的接頭；某些針對熱塑性塑膠的專用直接鎖付系統，供應商還提供依 VDI 2230 的預力導向計算。分界在於這個接頭是否以可控制的軸向預力設計，而不在於有沒有螺帽。

驅入扭矩與主導失效扭矩差在哪？

驅入扭矩是把內牙成型或切出來、並把螺絲鎖到底所需要的扭矩。主導失效扭矩則是兩件事裡較低的那一個：零件內牙被剪壞的扭矩，以及螺絲自己扭斷的扭矩。把這兩者分清楚很重要，因為用百分比表示的參考值，需要你知道分母是誰。

攻牙螺絲的接頭是不是完全沒有夾持力？

力是有的。ISO 2702 的措辭是這類螺絲在設計上不是拿來預拉的，同時承認安裝之後會有不同程度的低程度拉應力。不存在的是「一個你拿扭力扳手在瞄準的、經過設計計算的預力」。如果你的接頭真的仰賴一個已知的夾持力，那就是一個訊號：應該改用機械螺絲搭配螺帽或嵌件。

那 80% 與 50% 可以直接套到我的零件上嗎？

把它們當成測試的起點而不是規格，而且要注意它們來自不同脈絡：兩者都是製造商手冊對薄板攻牙螺絲的指引，其中 50% 明確是對應螺絲的最小扭轉強度；而「把驅入與剝牙扭矩的差距拉到最大」這條，出現在同一份手冊談塑膠件直接鎖付的章節。實際數值取決於你的母材、孔徑、孔的前處理與表面處理，必須在具量產代表性的零件上測試。

參考資料

• ISO 2702:2022（第 4 版）—— Fasteners — Heat treated tapping screws — Mechanical and physical properties。 涵蓋 ISO 1478 的 ST2,2–ST9,5 螺絲，適用範圍載明其用途是在薄板中成型配合牙。 本文引用的句子出自第 1 章 Scope。先前版本 1974、1992、2011。
• ISO 7085:1999——搓牙螺絲；已於 2010 年撤銷。 已直接查閱：它有規定最大驅入扭矩與成型能力要求， 但沒有由夾持力推導鎖付扭矩的方法。
• Bossard,《Construction recommendations — Fastening》(01-2025)： 驅入扭矩對剝牙扭矩，以及 80%／50% 參考值，其引用 ISO 2702。 屬供應商工程手冊，不是標準。
• 我們無法直接從標準機構取得這些文件。 在依賴它們之前，請向標準機構確認適用範圍與現行版本。

詢問我們

要建立一個站得住的組裝窗口，必須在具量產代表性的零件上量測扭矩的分布， 而不是單一個數字。如果需要， 把零件、孔規格與螺絲寄來，我們可以做這項量測， 作為你制定組裝規格的其中一項依據。 sales@tigerfasteners.com