夾持範圍與鑽孔能力，是箱子上兩個不同的數字

兩個數字，各自回答什麼

鑽孔能力（drill capacity）是鑽尖鑽得穿的總厚度。 夾持範圍（grip range，也叫 fastening thickness range） 是螺絲夾得住的組件厚度，由全長、頭下尺寸、未攻牙段， 以及你需要的螺紋穿出量共同決定。

定義裡還有一個值得知道的細節： 鑽孔能力要把層與層之間的空隙算進去，不是只算金屬。 ASTM C1513 把它定義為「螺絲設計上可鑽穿的材料總厚度，包含層間空隙」。 兩片各 2 mm 的板，如果彼此相隔 3 mm，那就不是一個 4 mm 的鑽孔問題。

這兩個數字量的都是金屬的厚度，值得特別講一句，因為鈑金常常是用號數在下單的。 那個號數在定義它的文件裡並不是厚度， 要換成厚度得先有人假設一個密度， 所以一張只寫了號數的詢價單，上面那兩欄都還沒有回答。

鑽尾編號不是通用刻度

鑽尾編號看起來像一套標準刻度，但它不是。 某份商業技術表對低碳鋼給的是：#2 約 0.89–2.79 mm、#3 約 2.79–5.59 mm、 #4 約 3.68–7.92 mm、#5 約 6.35–12.70 mm。 而某大廠自己的鑽尾系統則是 1 約 1–3 mm、1L 約 1–4 mm、 3 約 2.1–6 mm、5 約 4.6–15 mm。

所以「3 號鑽尾」不是一個規格。 它是某一家廠商範圍內的一個代號， 而它所隱含的能力會隨螺絲直徑與被鑽材料改變。 請引用該產品實際的額定能力，不要只寫鑽尾編號。

那個額定值是怎麼來的

那不是行銷估計，它背後有一個試驗； 而知道試驗條件，就知道那個數字能走多遠。

先釐清一個常見的錯引：ISO 15480 是產品標準， 規範 ST2.9 到 ST6.3 的六角華司頭鑽尾螺絲， 它以規範性引用的方式把鑽尖功能交給另一份標準，本身不含鑽削試驗。 試驗在 ISO 10666：鑽削與旋入試驗規定低碳鋼試板、 軸向力 150–350 N、 較小尺寸 1,800–2,500 rpm、ST5.5–ST6.3 為 1,000–1,800 rpm， 最大鑽削時間依尺寸從 3 秒到 13 秒。 美規那一側的 SAE J78，最大鑽穿加攻牙時間約 2 到 5 秒。

兩條現場流傳、但不成立的規則

「轉速太高會燒鑽尖，太低鑽不動。」 後半句在物理上是錯的。低轉速不會讓它切不動； 真正失敗的是工具扭矩不夠、或推力太小讓鑽尖 摩擦停留而不是切削、或切屑形成不良。 推力過大同樣會折斷或燒毀鑽尖。 轉速只有和鑽尖直徑、材料硬度、推力與排屑一起看才有意義。

「不鏽鋼會失敗是因為加工硬化。」 對，但不完整，而漏掉的那一半是關於螺絲、不是關於板。 奧氏體不鏽鋼確實會加工硬化，而且熱傳導低， 所以熱量集中在刃口；鑽尖一旦停留摩擦，表面就地硬化，下一刀更難切。 但還有：一般的 A2、A4 不鏽鋼，並不比滲碳硬化的碳鋼鑽尖硬。 部分全不鏽鋼自鑽螺絲只被核准用於鋁與其他軟金屬； 要鑽鋼通常得用硬化的麻田散鐵不鏽鋼，或 雙金屬螺絲（bi-metal）——不鏽鋼本體配硬化碳鋼鑽尖。

當組件比能力還厚的時候

直覺是先鑽一個孔、再用同一支螺絲。 那不是標準的做法，而且那也不完全是同一個動作。

1. 換一支額定能力涵蓋整疊厚度的螺絲——空隙要算進去。
2. 在上層或上面幾層做 clearance hole（餘隙孔）， 讓鑽尖只需要鑽真正要咬的那一層。 這是 SAE J78 對厚的多層組件所描述的做法， 而它和「在承重基材上鑽 pilot hole」是不同的兩件事。
3. 如果連基材都必須預鑽，就改用有指定底孔直徑的 self-tapping 系統，而不是沿用鑽尾螺絲。

預鑽之後，鑽尾螺絲不是物理上不能用，鑽尖也不是必然有害。 但它能不能形成合格的螺紋，取決於底孔直徑、板厚與牙型—— 孔太大會失去咬合量，孔太小則鑽尖仍會切削、可能擴孔或卡死。 而那個額定能力與任何結構認證，當初都是在沒有那個孔的情況下建立的， 所以兩者都不會自動延用。 刻意預鑽時的孔徑見底孔怎麼定， 本篇所建立在的那個機制則見螺絲型式怎麼選。

這一篇屬於第 1 步，母材。完整的順序是母材、牙、頭型、驅動、表面處理、文件；至於為什麼順序做反了是重工而不是微調，見指定一顆螺絲。

常見問題

我的螺絲標 28 mm 夾持範圍，那它鑽得動 28 mm 的鋼嗎？

幾乎一定不行，而且那兩個數字回答的是不同問題。夾持範圍是螺絲夾得住的組件厚度，由全長、頭下尺寸、未攻牙段與所需的螺紋穿出量決定；鑽孔能力則是鑽尖實際鑽得穿的總厚度。市面上確實有標著 28 mm 夾持範圍、卻只有 3 mm 鑽孔能力的產品。只要最遠那一層還沒有孔，就要另外確認鑽孔那個數字。

兩片 2 mm 的板，算不算 4 mm 的鑽孔？

只有貼合時才算。鑽孔能力的定義是「螺絲設計上可鑽穿的材料總厚度，包含層與層之間的空隙」，所以兩片各 2 mm、彼此相隔 3 mm 的板，是一個 7 mm 的鑽孔問題而不是 4 mm。這是一種很常見的超出額定值方式——金屬厚度沒有超標，但總厚度超了。這也是為什麼厚疊層的標準做法是在上層開餘隙孔。

各家的 3 號鑽尾是同一個東西嗎？

不是。鑽尾編號是某一家廠商範圍內的代號，不是共通刻度。某份商業表對低碳鋼的 #3 給的是約 2.79 到 5.59 mm，而某大廠自己的 3 號約是 2.1 到 6 mm，兩側邊界都不一樣。能力還會隨螺絲直徑與被鑽材料改變，所以要指定的是該產品的額定能力，不是鑽尾編號。

為什麼不鏽鋼鑽尾螺絲鑽鋼特別容易失敗？

兩個各自獨立的原因，而第二個是關於螺絲本身。奧氏體不鏽鋼板會加工硬化，而且熱傳導差，所以鑽尖一旦摩擦停留而不切削，表面會就地硬化、刃口也會過熱。但一般的 A2、A4 不鏽鋼本身也比滲碳硬化的碳鋼鑽尖軟，部分全不鏽鋼自鑽螺絲只被核准用在鋁與其他軟金屬。要鑽鋼通常得用硬化的麻田散鐵不鏽鋼，或不鏽鋼本體配硬化碳鋼鑽尖的雙金屬螺絲。

參考資料

• ISO 15480:2019 — 六角華司頭鑽尾螺絲（產品標準；鑽尖功能規範性引用 ISO 10666）
• ISO 10666:1999 — 鑽尾螺絲的機械與功能性質（鑽削與旋入試驗，第 4.2.1 條）
• SAE J78:2021 — 鋼製自鑽自攻螺絲（鑽穿試驗；鑽尾選用與多層餘隙孔）
• ASTM C1513 — 冷成形鋼構件用鋼製自攻螺絲（鑽孔能力定義與鑽穿要求）

鑽尾能力的數字引自特定商業技術表與某一家廠商的系統，目的是顯示兩者並不一致，並非通用值。鑽孔能力定義與鑽穿要求所引的條號出自 ASTM C1513-18；現行版本為 C1513-24，其條號無法由公開資料核實。