如果您需要制造具有牢固接头和可重复使用螺纹的塑料零件，推荐选择金属螺纹嵌件。

选择方案时，需考虑零件的要求。某些组装好的塑料零件需要拆开和重新组装，可能需要多次组装。如果是这样，最好的紧固选择是金属螺纹嵌件。如何让这些嵌件进入零件？紧固件制造商和业内专业厂商PennEngineering可针对客户关注的问题提供思路，并说明四种将该公司的SI螺纹嵌件插入塑料中的方法。

基础知识

以下是在选择最佳嵌件类型和插入过程中需要注意的几个问题：

强度要求

关键的强度因素是：当配套的紧固件被扭紧时，嵌件从零件中拉出的阻力（拔出力）和嵌件在零件中扭曲的阻力（扭出力）。嵌件越长，拔出力越大；嵌件的直径越大，扭出力越强。滚花图案也很关键，下文将详细介绍。

材料

塑料材料和嵌件材料都很重要，具体取决于应用。插入工艺可分为两种——超声波和热熔，这些工艺要重新熔化先前成型的塑料，所以它们只适用于热塑性塑料。对于热固性材料，可以选择在嵌件中成型或在之后冷压嵌件，这时树脂材料的弹性将至关重要。螺纹嵌件的最常见材质是黄铜。但随着可持续发展要求的提高，不锈钢或铝等无铅替代品正在普及。不锈钢具有更高的强度和耐腐蚀性，而铝制嵌件比黄铜轻约70%。

成本

因为螺纹嵌件可以在一开始就模制成零件，或在之后被压入零件，所以要考虑操作的总成本。这包括成型时间和成本、部件处理和装配。

热熔和超声波插入首先要有预成型的孔（尺寸由嵌件制造商指定），该孔略小于嵌件的外径，可以在成型过程中形成，也可以在成型后钻孔。嵌件的外壁可以是直形或锥形。直形和锥形的嵌件都能让紧固件正确对准（只要孔正确形成），自对准的锥形嵌件可更快、更轻松地压入。

使用热熔时，用热压机将嵌件加热到一定程度，将其推入零件时，孔周边会融化一小部分。软化的树脂流向滚花图案，然后变硬，与嵌件形成牢固结合。由于工艺易于控制，成本相对较低，并且适合于自动化（可同时压入多个嵌件），因此热熔是热塑性材料更常用的工艺。

同样，超声波可以应用于熔化孔中的边界区。超声波工艺不是通过热量，而是产生振动频率来融化塑料。它的速度与热熔相当，但需要精确控制，而且会产生较大的工艺影响区，可能导致材料崩裂。超声波工艺也可能产生很大的噪音，而且更难实现自动化，因此使用可能性较低，尚未采用超声波焊接的工厂更不可能用这种工艺。

使用注塑式嵌件时，销钉会被加工或插入模芯中。然后在成型过程的每个周期中，嵌件会置于销钉之上。使用这种工艺时，树脂会完全包裹嵌件，通常会产生最佳的整体粘合效果，并且无需任何后续的插入过程。但这种工艺需要更复杂的模芯，且销钉和嵌件之间的公差很小。在注塑成型机的每次循环之间，放置嵌件也需要耗费时间。

注塑式嵌件可以是“通孔”式，这意味着嵌件两端均开放，因此需要与模芯和模腔表面牢固接触，以防止树脂在嵌件内流动。或者也可以是“盲螺纹”式，也就是说，嵌件的一端封闭，因此不需要与模腔表面接触，如当壁较厚时，或者当不应该从零件的空腔一侧看到紧固件时。

尽管其性能可能不如前述类型，但冷压入式嵌件非常经济，因为其易于安装，而且通常无需特殊的辅助设备。

有一种压入式嵌件有时被称为“膨胀嵌件”，其特点是槽在侧面加工，在插入时能够弯曲，只需手指按压就可以轻松压入。如果安装了啮合螺钉，这些嵌件的侧面被向外推，与孔的内壁形成“咬合”接触。其工作原理就像五金店售卖的带护套的方头螺栓。
性能更高的压入式嵌件具有实心主体，需要用压力机进行插入。虽然没有达到熔化嵌件周围塑料的工艺强度标准，但这些嵌件仍然是坚固耐用的替代方案，并且插入过程的成本效益极高。

丰富的尺寸范围

塑料中使用的标准螺纹嵌件的直径范围约为1/8″ – 9/16″英寸，长度为1/8″ – 5/8″，螺纹尺寸从#0-80到3/8-16（M2到M10，取决于类型）不等。该尺寸范围可满足电子、汽车、航空航天、国防、医疗、工业和娱乐设备等行业中各种应用的需求。对于外形更小的应用（如手持设备），microPEM®嵌件也可提供小至直径1mm（0.039″），长1.75mm（0.069″）的嵌件。这些微小的嵌件可以容纳一个M1紧固件，即ISO指定的最小M型螺纹。它们可以采用热熔或超声波工艺安装，并安装在直形孔或锥形孔中。

所有四类插入工艺——热熔、超声波、注塑或冷压入都具有适应特定设计要求的优点和特点。要提高嵌件性能，必须考虑嵌件类型以及应用、成本和其他组件。

请查阅塑料用螺纹嵌件的详细信息，并下载SI®塑料用嵌件目录。
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