[发明专利]低热膨胀螺丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺丝，特别涉及一种具有耐热且具有低膨胀系数的低热膨胀螺丝。

背景技术

请参照图1绘示现有技术的螺丝螺合二相异材质的物件示意图。因应世界精密工业设备及半导体光电产业需求，在许多设备中，均具有通过螺丝10以将陶瓷材料零件1与金属材料零件2锁在一起的部位。然而，机台使用中会产生热量，若连结的螺丝10使用一般金属螺丝，便会因热胀冷缩使陶瓷材料零件1破裂造成机台故障，故此螺丝10目前通常为陶瓷材料螺丝。

然而，陶瓷材料螺丝虽具有良好的低热膨胀性质以及生产变异性小。但是，陶瓷材料螺丝在成形上较为困难，因此制造成本相对较高。其次，陶瓷材料螺丝制震能较低、延展性能不佳，故很容易在受到机台运作时产生的震动，产生碎裂的情形。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于揭露一种具有耐热，且具有较低的热膨胀系数的螺丝。

本发明所揭露的低热膨胀系螺丝，其是以低热膨胀合金形成，并包括一柄轴部。柄轴部具有螺纹，螺丝的柄轴部的材质为一铁镍合金，铁镍合金除铁之外的成份与重量百分比包括：镍：33.0至36.0wt％；碳：1.7至2.0wt％；锰：至少0.4wt％；硅：1.0至2.0wt％；磷：至少0.4wt％；以及，铌：0.1至9.0wt％。

本发明的特点在于，本发明的螺丝受热时可避免过度膨胀而导致所锁固的陶瓷材料部件破裂，而且适用于高温环境及设备。其次，本发明所揭露螺丝的制震能较高、延展性能佳，故不容易受到机台运作时产生的震动而产生碎裂的问题，适用性也较高。而且，也不需要为螺丝锁固的部位以额外设计导热性控制结构，也能提升元件于机台的配置弹性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示现有技术的螺丝螺合二相异材质的物件示意图；

图2绘示本发明揭露的螺丝结构示意图的第一实施例；

图3绘示本发明揭露的螺丝结构示意图的第二实施例；

图4绘示本发明揭露的螺丝结构示意图的第三实施例；以及

图5绘示本发明揭露的螺丝螺合二相异材质的物件示意图。

其中，附图标记

1                陶瓷材料零件

2                金属材料零件

10，20，30，40   螺丝

21，31，41       柄轴部

22，32，42       螺纹

23，33，43       螺丝头部

44               柄轴部41的第一端

45               柄轴部41的第二端

46               螺丝尖部

具体实施方式

兹配合附图将本发明较佳实施例详细说明如下。

首先请参照图2绘示本发明揭露的螺丝结构示意图的第一实施例。此结构均是将具有低热膨胀合金的工件，经由滚制或切割，以在工件外环表面形成螺纹，再将工件经由溶液热处理、淬火、回火与表面处理等热处理作业以完成螺丝的制作。其中，热处理条件为加热到850℃并持温一小时，然后淬水处理，回火处理条件为回火至350℃并持温二小时，然后炉冷至室温。

图2绘示的螺丝20，其为低热膨胀合金所形成。螺丝20具有一柄轴部21。此柄轴部21具有螺纹22，依据设计需求可为外螺纹或内螺纹，于此以外螺纹进行说明。柄轴部21的材质为铁镍合金，此铁镍合金成份与重量百分比包括：镍：33.0至36.0wt％；碳：1.7至2.0wt％；锰：至少0.4wt％；硅：1.00至2.00wt％；磷：至少0.4wt％；铌：0.1至9.0wt％。其余部分为铁以及其他不纯物质含量。其中，wt指重量(weight)。

柄轴部21的一端连接于一螺丝头部23，此螺丝头部23的材质可为碳钢、轻合金(如铝合金)、或是与柄轴部21的材质相同，即铁镍合金。其中，当制造者也使用铁镍合金作为螺丝头部23的材质时，可以一体成形的方式以制造此螺丝20。

而且，为弹性的调节螺丝20硬度，也可于制造螺丝20的淬火、回火处理后，对螺丝20进行渗碳处理。