铜螺丝柱（铜嵌件）与塑料的镶嵌结合是塑料制品中实现金属螺纹连接（如设备外壳、汽车内饰、家电部件）的常见工艺。其核心原理是通过机械锁合、塑料熔融包裹或化学键合，将铜螺丝柱固定在塑料基材中，形成牢固的连接。以下从工艺类型、操作步骤、关键参数及质量控制四方面详细说明：
一、铜螺丝柱镶嵌塑料的常见工艺类型
根据镶嵌时机与原理，可分为以下三大类：
1. 模具内嵌件法（注塑镶嵌）
原理：在注塑成型前，将铜螺丝柱（嵌件）预先放置在模具型腔内，注塑时塑料熔体包裹嵌件，冷却后形成塑料与铜的机械锁合。
适用场景：大批量生产（如电子设备外壳、汽车零部件），需在模具设计阶段预留嵌件位置。
2. 后安装法（热熔/超声波镶嵌）
原理：塑料件成型后，通过加热铜螺丝柱或利用超声波振动，使塑料局部熔化，再将铜螺丝柱压入熔融塑料中，冷却后固定。
适用场景：小批量生产或需现场安装的场景（如维修、定制设备）。
3. 压入式镶嵌（机械干涉）
原理：利用铜螺丝柱与塑料孔的过盈配合（孔径略小于螺丝柱外径），通过压力将螺丝柱压入塑料孔中，依赖塑料的弹性变形实现固定。
适用场景：低载荷场景（如装饰件固定），需塑料材质较硬（如PC、ABS）且孔径精度高。
二、模具内嵌件法（注塑镶嵌）的详细操作步骤
以*常见的注塑镶嵌为例，说明铜螺丝柱如何与塑料结合：
1. 嵌件（铜螺丝柱）设计
结构要求：
表面需设计滚花、凹槽、凸起或台阶（如图1），以增加与塑料的接触面积，形成机械锁合；
头部（与塑料接触面）需设计导角或圆角，避免注塑时塑料流动受阻；
材质需与塑料相容（如铜螺丝柱需耐注塑高温，通常选H62黄铜或磷青铜）。
2. 模具设计
嵌件定位：模具型腔内需设计嵌件定位孔或磁吸装置，确保注塑时铜螺丝柱位置精准（公差±0.05mm）；
排气设计：嵌件周围需设置排气槽，避免注塑时塑料流动受阻产生气泡或缺料。
3. 注塑成型
工艺参数：
塑料熔体温度需高于其流动温度，确保充分包裹嵌件；
注射压力需足够高，使塑料熔体渗入嵌件表面的滚花或凹槽中；
冷却时间需延长，确保塑料完全固化，避免嵌件松动。
4. 后处理
去除注塑飞边，检查嵌件是否外露或偏位，必要时进行二次加工（如攻丝）。
三、关键参数与质量控制点
为确保铜螺丝柱与塑料的结合强度，需严格控制以下参数：
| 参数类型 | 控制要求 | 影响说明 |
|---|---|---|
| 嵌件表面粗糙度 | 滚花深度≥0.1mm，凹槽宽度≥0.2mm，表面粗糙度Ra 3.2～6.3μm。 | 粗糙表面可增加塑料与铜的机械锁合力，降低脱落风险。 |
| 塑料流动性 | 选择高流动性塑料（如ABS、PC+ABS），避免嵌件周围缺料或气泡。 | 流动性差的塑料（如PVC）可能无法充分包裹嵌件，导致结合力不足。 |
| 嵌件预热 | 注塑前将铜螺丝柱预热至80～120℃（与塑料熔体温度接近）。 | 避免嵌件与塑料温差过大，导致冷却后收缩不一致，产生内应力。 |
| 嵌件位置精度 | 轴向偏差≤0.1mm，径向偏差≤0.05mm（通过模具定位装置保证）。 | 位置偏差会导致嵌件受力不均，降低结合强度或影响后续螺纹装配。 |
四、后安装法（热熔/超声波镶嵌）的补充说明
若采用热熔或超声波镶嵌，需注意以下操作要点：
热熔法：加热铜螺丝柱头部至180～220℃（塑料熔点以上），迅速压入塑料孔中，冷却后形成固定；需控制加热时间（避免铜氧化）与压入速度（确保塑料充分熔融）。
超声波法：利用超声波振动（频率20～40kHz）使塑料局部熔化，同时施加压力将铜螺丝柱压入；需调整振动幅度与时间，避免塑料过度熔化或烧焦。
五、锦瑞公司的铜螺丝柱解决方案
锦瑞公司专业生产铜螺丝柱（嵌件），并提供以下支持：
嵌件定制：根据客户需求设计滚花、凹槽等结构，提供H62黄铜、磷青铜等材质，并标注表面粗糙度与尺寸公差。
模具配合建议：提供嵌件定位、排气等模具设计建议，确保注塑时嵌件精准固定。
性能测试：提供嵌件与塑料的结合强度测试（如拉拔力测试），确保符合客户要求（如拉拔力≥50N）。
如需了解铜螺丝柱镶嵌塑料的具体工艺参数，或寻求嵌件定制服务，欢迎联系锦瑞公司：
联系人：王经理
联系电话：15900845109
联系邮箱：david@shxingrui.com
锦瑞公司始终以“质量为本、科技兴企”为宗旨，致力于为客户提供高精度、高强度的铜螺丝柱及镶嵌解决方案。
