M1–M1.4 要電鍍,螺紋公差沒有留餘量給你

結論先講:ISO 965-2 對 M1M1.4 的外螺紋用的是 6h, 而 h 位置的基本偏差是零——沒有空間留給鍍層。 如果你的圖只寫「M1.2 外牙,鍍鋅」,那份圖在鍍完之後很可能鎖不進去, 而問題不在電鍍廠,在圖。

鍍層讓節徑增加的是四倍,不是一倍

這是最常被漏掉的一步。鍍層是覆在牙的兩個側面上的,而節徑量的是牙與牙之間的關係, 所以幾何上:

60° 外螺紋,單邊鍍層厚度 t, 節徑增加 4t

也就是說鍍 5 μm,節徑就多了 20 μmM1.2×0.25-6h 的外牙節徑公差帶約 53 μm,所以 20 μm 不會直接吃掉整個公差帶—— 真正的問題是 h 位置的上偏差為零: 當鍍前尺寸靠近最大實體時,鍍層沒有地方可去。 判斷依據應該是最壞情況下的鍍後節徑鍍後 GO 規, 不是拿鍍層厚度去跟公差帶寬度比大小。

60 度螺紋剖面圖:黑色為鍍前牙型,紅色為鍍後外緣,單邊鍍層厚度 t 使節線上移 2t,直徑方向共增加 4t
鍍層沿牙側法線增厚 t,節線因此上移 2t;直徑方向兩側相加就是 4t

所以「可用的最小節徑間隙至少要有 4t」不是保守估計, 是幾何上的下限。ISO 4042 就是在處理這件事——它不是只規定防蝕性能, 它同時規定鍍層與螺紋尺寸的干涉,要搭配 ISO 965 的公差一起看。

ISO 4042 附件 D:理論最大鍍厚比你想的薄

附件 D 依牙距與未鍍前的公差位置,列出理論上的最大鍍層厚度。兩個貼近我們範圍的例子:

ISO 4042:2022 附件 D 的理論最大鍍厚(外牙)
尺寸牙距公差位置理論最大鍍厚
M1.60.35g4 μm
M20.4g4 μm
M1 – M1.40.25 – 0.36h— 沒有餘量

4 μm理論值。實際上還要再扣掉兩件事:

  • 鍍厚離散。電鍍不是均勻的,掛鍍與滾鍍的分布差很多,規格寫平均值沒有意義。
  • 端部的 dog-bone 效應。電流密度在邊角與端部較高,鍍層會偏厚。 螺絲的牙頂與末端幾牙正好是最容易超厚的地方,而那也正是要先進孔的地方。

所以最後要用鍍後的 GO 規確認功能,不能只看鍍層厚度報告過關就出貨。

M1–M1.4 的問題在哪:6h 沒有基本偏差

ISO 965-2 的適用範圍是分段的:6H/6g 適用 M1.6M100,而 M1M1.4 用的是 5H/6h

g 位置有一個負的基本偏差,那個負值就是天然的鍍層空間。 h 位置的基本偏差是零,沒有這個空間。

所以 M1.6 以上你可以說「照 6g 做,鍍層吃基本偏差」; M1–M1.4 不行。要電鍍就必須在圖上另行配置公差或改尺寸, 例如指定鍍前的節徑上限,或直接指定鍍後要過 GO 規。

這一段是實務上最容易出事的地方,因為它不會在打樣時被發現—— 打樣常常不鍍,或是鍍在管制得比較好的小批上。問題會在量產第一批出現。

順帶一提:小尺寸的氫脆風險不是比較低

很多人直覺認為零件小、表面積對體積比大,氫比較容易跑掉,所以可以少烘一點。 ISO 4042 沒有給這個特例。

  • M6 以下,酸洗有時是唯一可行的清潔方式—— 而酸洗正是氫進去的主要途徑之一。
  • 薄截面裡硬化層占整體的比例較高,這可能反而增加敏感性。
  • 要縮短烘烤時間,必須以持續負載試驗或製程資格驗證,不能用推論。

另外 ISO 4042 與 ASTM B850 不是同一套分級,不能混抄。 ISO 依硬度(心部 > 390 HV 為易感), 典型條件 190–220 °C8–10 h; 並明確指出 185–195 °C 只烘 4 小時通常不足, 而且時間要從整批零件實際達溫之後起算,不是從進爐起算。

圖上該怎麼寫

把上面幾件事收成可以直接寫進圖面的東西:

  • 螺紋標註要含公差位置與等級,不能只寫「M1.2」
  • 寫明公差是鍍前還是鍍後——這是爭議最多的一項
  • 需要電鍍時,M1–M1.4明確配置鍍層空間
  • 驗收方式寫明鍍後過 GO 規,不只看鍍厚報告
  • 高強度件(心部 > 390 HV)要寫去氫條件與起算方式

參考資料

標準原文需付費取得。本文引用的是條文規定的內容,數值以各標準的現行版本為準; 採購與驗收請以圖面約定與標準原文為依據。

詢價

如果你的圖落在 M1M5.0 而且要電鍍,把圖給我們,我們會先告訴你公差配置有沒有問題,再談報價。 這一步在打樣前做,比在量產第一批之後做便宜太多。

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