華司規格怎麼看：「M4 華司」不是一個規格，是三個

一個標稱尺寸，三種外徑系列

ISO 7091 是標準系列但產品等級較粗， 所以同一個標稱華司也可能在公差與表面品質上不同，而紙面尺寸看起來一樣。

華司的規格怎麼看

一片華司由五項指定，前三項是尺寸：

• 內徑——注意它大於螺絲，因為螺絲要穿過去。「M4 華司」的內徑是 4 mm 以上，不是 4 mm
• 外徑——就是上面的系列
• 厚度——小尺寸時它與頭高同一個量級，所以不是免費的
• 材質——碳鋼、不鏽鋼、黃銅、尼龍、纖維
• 硬度等級與表面處理——最常被省略的一項，也是影響最大的一項

那就加一片華司——而它實際上做的不是那件事

「分散應力」是最常見的答案，而除了軟材之外，它是四項裡最不重要的。 按「實際上真正是這個理由」的頻率排：

• 提供一個一致的承壓面。 頭下摩擦係數決定了你的扭力有多少會變成夾持力， 而華司讓那個面每一次都一樣，不管工件表面長什麼樣—— 這正是扭力控制最麻煩的地方
• 保護表面不被旋轉的頭刮傷——在烤漆件上是外觀問題，在密封面上是功能問題
• 跨過過大的孔或長孔，這正是大系列存在的理由。在 M3 上，那大約是裸頭承壓面積的五倍
• 分散承壓應力——在鋁、塑膠、木材上真的重要，在鋼上大致無關緊要

加一片華司，就是改了接合

原本頭部直接壓在工件上，加了華司之後摩擦介面就搬家了。 它變成「螺絲對華司」加上「華司對工件」，兩者摩擦係數不同， 而且多出一個可能會滑動的面。

• 同樣扭力得到的夾持力會變，用光滑硬華司時通常是變大——而那可能讓原本沒問題的牙被過負荷
• 夾持長度增加一個華司厚度，這對抵抗嵌入略有幫助，但螺絲長度不變時嚙合會略減
• 沒有固定的華司會跟著頭一起轉，把滑動介面換到「華司對工件」那一面，而且沒有預兆

各種型式，以及它們有沒有做到宣稱的事

M3 以下，有三件事會變

• 華司厚度佔頭高的比例變得可觀——這個尺寸帶的其他東西也一樣，所以它會明顯改變還剩下多少牙在嚙合
• 搬運與供料成本陡升。穩定供給一片鬆散的 M2 華司，比供給螺絲本身還難，這正是組合螺絲存在的理由——華司在工廠就套上去，掉不下來
• 平面度與毛邊的影響按比例放大。在 M8 頭下可以忽略的毛邊，在 M2 頭下就是一個傾斜

圖面上該寫什麼

• 標準編號——ISO 7089、ISO 7092 或 ISO 7093，不是「M4 華司」
• 材質與硬度等級，因為軟華司就是一個嵌入來源
• 表面處理，並且要對照它接觸到的零件——華司是接合裡的第三種金屬
• 它到底需不需要，而且用「功能」寫出來。「加華司以提供一致的承壓面」撐得過降本檢討；沒有理由的一個 BOM 項目撐不過

這一篇屬於第 3 步，頭型。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

平華司哪一面朝上？

一般平華司沒有方向，標準也沒有規定，因為它沒有可分辨的方向。ISO 7089 與 ISO 7090 都沒有規定安裝方向。常聽到的「有倒角的那面朝螺栓頭」對 ISO 7090 也不成立，因為它的倒角在外徑——標準的適用範圍就是這樣寫的——內孔跟 ISO 7089 一樣，所以翻面不會讓出頭下圓角的空間。真正能讓開頭下圓角的華司需要的是沉頭孔，而對應的規則寫在 NASA-STD-5020A：沉頭那一面朝螺栓頭。一般沖壓華司上真正要在意的是平整度與毛邊，而且尺寸越小影響越大。

華司的規格怎麼看？

看五項：內徑、外徑、厚度、材質，以及硬度等級與表面處理。內徑大於螺絲，因為螺絲要穿過去——「M4 華司」的內徑是 4 mm 以上。外徑由系列決定。硬度是最常被省略、卻影響最大的一項，因為比周圍零件都軟的華司會在頭下變形而流失預力。

為什麼同樣尺寸的華司外徑不一樣？

因為平華司有好幾種外徑系列。由小到大：小系列（ISO 7092／DIN 433）、標準系列（ISO 7089／DIN 125）、大系列（ISO 7093／DIN 9021，約為標稱直徑的三倍）與特大系列（ISO 7094）。小系列到大系列的外徑差超過一倍，這決定華司進不進得了沉孔、軟材拿到多少承壓面積。要寫標準編號，不要只寫尺寸。

華司到底是做什麼用的？

最常見的理由是提供一致的承壓面，讓頭下摩擦可重複——而頭下摩擦決定了施加的扭力有多少會變成夾持力。其次是保護表面不被旋轉的頭刮傷，以及跨過過大或長形的孔。教科書常講的「分散應力」，在鋁、塑膠、木材上真的重要，在鋼上大致無關緊要。

多加一片華司會改變接合嗎？

會。摩擦介面從「螺絲對工件」變成「螺絲對華司」加「華司對工件」，係數不同而且多一個可能滑動的面，所以同樣扭力得到的夾持力會改變——用光滑硬華司時通常變大，可能讓原本沒問題的牙被過負荷。夾持長度也會多出一個華司厚度。要把它當成需要重新驗證的變更，不是 BOM 上一項免費的增加。

彈簧華司（開口華司）有用嗎？

NASA 扣件設計手冊評定：開口式一旦被預力壓平，對防鬆就是無用的，而它在遠低於正常夾持力時就壓平了。齒形華司是靠咬進接觸面作用，那會刮掉鍍層並開啟腐蝕問題。楔形成對斜面華司在橫向振動試驗下有效。碟形彈簧則是解決另一個問題——它維持預力以撐過沉陷與溫度循環，而不是防止旋轉。

參考資料

• ISO 7089 — Plain washers — Normal series, product grade A
• ISO 7092 — Plain washers — Small series, product grade A
• ISO 7093-1 — Plain washers — Large series
• NASA RP-1228 — Fastener Design Manual（對開口式彈簧墊圈的評價）