虽然花了几年时间，但用于塑料组装的自攻螺钉已经成熟。上世纪80年代和90年代初，原始设备制造商对这种类型的紧固件并不热衷，但近年来的两大趋势改变了这一局面。
一是制造商越来越多地使用高性能热塑性塑料和热固性材料制成的部件。另一个原因是，紧固件供应商开发了新一代的自攻螺钉，专门用于这些热塑性和热固性材料。
生态syn螺纹成型螺丝为装配商提供了高水平的捆绑安全性，因为它在热塑性材料的外部产生了低爆裂效应。照片由Bossard Americas提供
螺纹成型螺杆的末端是钝的，用于弯曲模量为150,000 psi至400,000 psi的热塑性塑料中。当它被打入轮毂时，螺钉将塑料孔的壁推入螺纹的形状，不会产生碎屑。
螺纹切削螺杆有一个槽点，用于弯曲模量在50000psi到20000psi之间的热固性材料。螺杆切断材料，形成螺纹，因为它是向下驱动，产生的芯片掉出孔。柄槽最小化芯片生产。
电子、汽车、农业和办公设备等使用大量高性能热塑性塑料的行业的制造商往往是螺纹成型螺丝的最大用户。白色家电和家具制造商也经常使用螺纹成型螺钉。
螺纹切割螺丝用于户外塑料座椅、电动工具等产品。
在Delta PT-DS螺纹切割螺钉的侧翼上有凹槽，从紧固件尖端开始，逐渐向螺钉头方向关闭。Semblex公司提供图片。
塑料组装的挑战
制造商在使用紧固件组装塑料零件时面临几个挑战。最大的挑战是确保紧固件不会开裂或留下任何结构或外观缺陷，如白色痕迹，在老板。Infastech的技术服务工程师Randy Luzum说:“你需要一个螺纹形状正确的螺丝，以确保不会弄裂或损坏老板。”“材料的弯曲模量是决定螺纹形状的关键。一般来说，塑性模量越高越脆。”
确定正确的螺纹形状和使用螺钉时必须考虑的其他因素包括塑料的热膨胀率、填料和或增强剂的数量以及蠕变率。后者是指塑料在安装过程中会蠕变或永久变形的程度。过度的蠕变会造成夹紧负载的损失，但这可以通过许多方式来补偿，包括减少轴承表面的应力。
当连接塑料部件时，组装者必须注意不要剥掉塑料中形成的螺纹。实现这一目标的最佳方法是坚持紧固件的带与传动比，这是螺钉剥去螺纹的扭矩与驱动它所需扭矩之间的比率。装配人员应始终使用具有扭矩控制的电动工具。
ITW防震公司的销售经理Jeff Fleming说:“标准螺丝的带与传动比为2比1，而螺纹成型螺丝的比例至少为4比1，以防止接头损坏。”“例如，如果驱动一个特定的螺纹成形螺钉需要7英尺-磅的扭矩，那么28英尺-磅的扭矩就会将其剥离。更高的比例也提供了更高的安全裕度，这一点很重要，因为通常很难判断螺纹是在塑料中剥离的。”
螺丝刀的速度也需要监控。根据所安装的螺杆，驱动器的转速应从300转/分到800转/分。使用过高的驱动速度会熔化热塑性塑料。
最后一个挑战是，对于最终用户必须拆卸再组装的汽车空气过滤器等部件，是使用螺纹成形螺丝还是使用螺纹镶件(由黄铜或不锈钢制成)更好。需要考虑几个因素，包括成本、可重用性、安装时间和废料管理。
螺纹成型螺钉的成本明显低于镶件(每件)，可重复使用多达10次，并可手动或自动安装。螺丝的安装速度比插入件快(插入件必须成型或压入凸台)，而且更容易拆卸，留下的塑料碎片更干净，更容易回收。
另一方面，螺纹插入允许重复拆卸和重新组装而不会损坏零件。当装配涉及使用薄板材料，需要非常高的剥离阻力和或工作空间有限时，推荐使用。
镶件还确保在组装期间的零件对准，感谢预先钻孔，并可以模压成热固性材料。
BosScrew在螺纹的压力侧有微小的凹痕，帮助锁紧到热塑性塑料中。ITW防震
螺丝
Infastech最近推出了Aptino，这是一种侧面角度为20度的螺纹成形螺钉。每个侧面都有一个狭窄的尖端，在与拉出载荷相反的方向上置换材料。这一动作增加了螺杆的抗拔、抗振动和抗脱丝能力。它还允许低的螺纹形成扭矩(0.7牛顿米)和最大限度地减少径向力的轮毂。
eco-syn和Delta PT螺纹成形螺钉都有30度的侧面角。螺钉的侧翼取代材料，产生剪切区域，产生高抗拉强度、扭转强度和夹紧载荷。侧面也产生非常小的径向力，确保老板的完整性。
每个螺丝钉都有其他好处。该eco-syn为装配商提供了高水平的绑定安全。这是因为螺杆在热塑性材料的外侧产生了低爆裂效应。
Delta PT采用多复合角螺纹和角芯直径，而不是平底。Semblex Corp.的专业产品经理拉塞尔·亨迪(Russell Hendee)说，有角度的芯线有助于减轻螺纹成形过程中的压力。30度螺旋角也控制螺杆返出，特别是在动态应用。
另一种螺纹成形螺钉是BosScrew。这种螺杆在螺纹压力侧有微小的凹痕，在安装过程中不活动。然而，一旦螺钉固定，塑料流进牙套以增加螺钉的抗松动能力。
ITW防震公司总经理Phil Johnson表示:“扣环位于扣环的地平线下方，这有助于锁定热塑性塑料。”时间、温度和振动也能加强关节。”
可以在BosScrew头下放置垫圈，以跨越更大的凸台孔，保护脆弱的表面，更好地分布径向力。
Duro PT螺纹切割螺丝的侧翼以30度角定位，以最大限度地增加紧固件和热固性材料之间的摩擦。30度螺纹轮廓也增加了带钢阻力，减少了径向应力和材料松弛引起的回退。
Duro PT的其他关键特点是它的凹槽螺纹根和最佳螺距。螺纹根部最大限度地减少安装扭矩，减少组装过程中螺纹的堵塞和磨损。螺距增加了承载能力、拉拔强度和抗振动松动能力。
另外两个螺纹切割螺丝是台达PT-S和PT-DS。PT- s是一种PT螺钉，其螺杆开槽点在导螺纹端延伸超过三个节距。由于优化的螺距，它在热固性材料中具有很高的保持性。
台达PT- ds也是基于PT螺纹形式。然而，PT-DS的螺纹具有从紧固件尖端开始的凹槽，并逐渐向螺钉头部锥形。与PT-S相比，PT-DS在盲孔设计中需要更少的芯片空间，允许更短的孔深度。
作为一种螺纹切割螺丝，Duro PT具有30度的螺纹轮廓，减少了材料松弛引起的回退。照片由Infastech
Boss设计:一些技巧
凸台设计决定了塑料零件组装的容易程度和组装后的性能。零件工程师需要关注许多设计因素，包括直径、位置、强度、高度、孔尺寸和紧固件兼容性。虽然凸台的确切尺寸会随着螺钉和材料的不同而变化，但一般的经验法则是凸台的外径应该是螺纹直径的两到三倍。此外，由螺钉从孔的一侧移位的材料量不应超过螺纹长度的70%到90%。更软的热塑性塑料将取代更多的材料。
Semblex公司的吉恩•辛普森表示:“当存在重大‘未知’时，工程师倾向于过度设计。“他们采取了更安全的路线，使用过量的材料设计出更厚、更大的船台。但这并不能提高性能，在某些情况下，它可能会导致更高的扭矩和增加的应力。”
为了获得最大的力量，boss应该位于墙壁或角落旁边。一个独立的老板有最低的拉拔力;位于90度角的boss最高。圆形、均匀的截面也增加了轮毂的强度，防止应力集中在任何一个位置。
Bossard Americas的产品解决方案专家Deepak Garg说，孔周围的材料应该是1.8到2.5毫米厚，以增加强度。他还建议设计工程师在孔上加一个小孔，以防止出现毛刺裂缝。
凸台孔的大小和高度将决定精确的紧固件长度，但一般情况下，螺纹啮合的长度应是螺丝直径的两到三倍。孔的尺寸也决定了螺杆安装时产生的摩擦力。螺丝与孔配合越紧，安装时产生的摩擦就越大。
最后，厂家在选择一种紧固件之前，应在老板中对若干种不同的紧固件进行彻底的测试。
“合适的老板设计是至关重要的，”ITW总经理菲尔•约翰逊说。“但将紧固件与所用塑料的性能相匹配也同样重要。”
