一、先划边界：铆接不是「便宜的螺纹」，它不可拆
| 事项 | 归哪一页 | 为什么分开 |
|---|---|---|
| 热铆 / 超声波铆的凸台几何、热源选择、开裂判定、返工边界 | 本页 | 本页主题是一次成型的连接 |
| 自攻螺钉柱的设计与滑牙 | 站内「自攻螺钉柱与滑牙」页 | 那是有螺纹副的可拆连接 |
| 金属嵌件（模内镶嵌 / 后压装） | 站内「打样件螺纹与金属嵌件」页 | 那是引入异种材料的连接 |
| 过盈配合的热装 / 冷装 / 压装 | 站内「过盈配合三联选择」页 | 那是靠摩擦保持，没有塑性成型 |
| 板材之间的粘接与焊接 | 站内「PEEK 板材连接：焊接、粘接与机械连接」页 | 那是面连接，不涉及凸台 |
| 孔口质量与去毛刺 | 站内「相交孔去毛刺判定」页 | 那是孔加工侧，铆接是装配侧 |
| 铆完的清洁与残留 | 站内「超声清洗与残留验证」页 | 那是后处理，不改变连接本身 |
划这条边界的实际用处是防止把铆接当螺纹的替代品来省事。螺纹件的失效是「松了、可以再拧紧」；铆接件的失效是「裂了、只能换件」。这个差别决定了三件事必须在图纸阶段定下来：凸台尺寸、是否允许返工、以及拆解方式。图纸只写「此处铆接」而不给这三项，现场就只能靠老师傅的手感，而手感不能写进作业指导书。
二、规格与物性速查：凸台几何只能从这张表的厚度档里取
| 料族 / 形态 | 常规规格区间 | 公差与物性参考 | 在本页讨论里的意义 |
|---|---|---|---|
| PEEK 模压厚板 | 6–100 mm（超厚可评估至 150 mm），幅面 300×300 / 500×500 / 600×600 mm | 厚度类公差常规 ±0.1–±0.5 mm；密度约 1.32 g/cm³；长期约 250℃ | 厚板件与余量的基准 |
| PEEK 挤出板 | 1–30 mm，幅宽 ≤ 1250 mm | 同上厚度类公差区间 | 薄板件、铆接与包覆件的主力形态 |
| PEEK 棒 | Ø 6–300 mm，定尺 1000 / 3000 mm | 棒径按 h9–h11 级参考 | 轴套、销、棒状毛坯的取料源头 |
| PVDF 板 / 棒 | 挤出板 2–50 mm（幅宽 ≤ 1500 mm，长 2000–3000 mm）；模压厚板 10–100 mm；棒 Ø 10–200 mm | 密度约 1.78 g/cm³；长期约 −40～150℃ | 氟塑料侧的主力量产形态 |
| PVDF 焊条 | Ø 3.0 mm / Ø 4.0 mm | 与母材同料体系；密度同板约 1.78 g/cm³ | 焊条耗量与备料换算的基本单元 |
| PTFE 板 / 棒 / 管 | 车削板 0.5–100 mm（幅宽 ≤ 1500 mm）；棒 Ø 4–300 mm；管内径 Ø 2–200 mm | 密度约 2.15–2.20 g/cm³；长期约 260℃；摩擦系数约 0.05–0.10 | 软材、低摩擦与衬里侧的对照料族 |
| PFA / FEP 管 | 外径常规 Ø 3–110 mm | PFA 长期约 260℃，FEP 约 200℃；密度约 2.12–2.17 g/cm³ | 高纯管路件的外形基准 |
| PI / PEI / PPS | 板棒按图纸定制；PEI 密度约 1.27、PPS 约 1.35、PI 约 1.40 g/cm³ | 长期温度 PI 约 260–300℃、PPS 约 200–220℃、PEI 约 170–180℃ | 高温结构件与电气绝缘件的对照料族 |
铆接件的三个几何输入（板厚 t、孔径 d、凸台高出 h）里，板厚是唯一被规格约束的那一个：PEEK 挤出板 1–30 mm 覆盖了绝大多数铆接件，薄于 1 mm 的件不适合做承力铆接（帽的体积太小、成型后几乎没有剪切面）；厚于 30 mm 的件通常改用镶嵌或机械连接，因为厚板的凸台需要更长的熔化行程，热量很难均匀透到根部。口径统一为：以上均为常规可组织或可定制的规格区间与公开物性参考，最终可供规格、公差与交期以订单确认为准，性能数值以对应牌号书与工况验证为准。
三、凸台几何：一个体积守恒式子定帽径与帽高
铆接成型在几何上只有一个约束 —— 材料体积守恒。凸台穿出孔的那一段加上高出部分，全部被压成帽，帽的体积等于被压掉的凸台体积（忽略飞边与溢料）。于是：
| 量 | 式子 | 说明 |
|---|---|---|
| 可用体积 V | V = (π/4) × d² × (t + h) | d 为孔径、t 为板厚、h 为凸台高出板面的高度 |
| 帽高 T | T = (d² ÷ D²) × (t + h) | D 为成型后的帽径；帽越高越厚，根部应力越大 |
| 帽的承剪面积 | A ≈ π × d × t | 孔壁圆柱面；这是抗剪的主承载面，不是帽本身 |
| 凸台高出 h 的下限 | h 至少要能填满帽的体积，否则帽中心会凹 | h 不足的表现是帽面塌陷、边缘翻起 |
把公开厚度档与常用孔径代进去，得到下表四组换算（纯算术，输入取自本站可引用规格，不是实测值）：
| 孔径 d | 板厚 t | 凸台高出 h | 可用体积 V | 帽径 D 取 1.5d–1.7d | 帽高 T |
|---|---|---|---|---|---|
| Ø3 mm | 2 mm | 1.5 mm | 约 24.7 mm³ | Ø5 mm | 约 1.3 mm |
| Ø4 mm | 3 mm | 2 mm | 约 62.8 mm³ | Ø6 mm | 约 2.2 mm |
| Ø5 mm | 4 mm | 2.5 mm | 约 127.6 mm³ | Ø8 mm | 约 2.5 mm |
| Ø6 mm | 5 mm | 3 mm | 约 226.2 mm³ | Ø9 mm | 约 3.6 mm |
这张表最有用的一列不是帽高，是帽径与孔径的比。帽径取 1.5–1.7 倍孔径是工程上常见的起步档，理由是帽要有足够的边缘压住上板、同时根部转角不至于太急。帽太薄（帽径放大过头）时，帽像一片薄翅，压的时候先屈曲、成型后一撬就掉；帽太厚（帽径取得太小）时，同样的体积堆在一个小圆里，根部转角处的拉伸变形最大，开裂从那里开始。本页不给拔脱力与剪切强度的合格值 —— 那些要在自己设备上按试片标定。
四、PEEK / PI 为什么比 PC/ABS 难铆：三个物理原因
| 料族 | 长期使用温度 | 相对铆接难度 | 主要风险 |
|---|---|---|---|
| PEI | 约 170–180℃ | 中 | 成型窗口比 PC/ABS 窄，冷却快、易发白 |
| PPS | 约 200–220℃ | 中高 | 刚性好、韧性低，根部易崩 |
| PEEK | 约 250℃ | 高 | 熔点高、导热差，热量堆在表层，内部未软就受压 |
| PI | 约 260–300℃ | 最高 | 加工性与韧性弱于 PEEK，凸台更易脆裂 |
| PVDF | 约 −40～150℃ | 低（但蠕变要注意） | 熔点低好成型，但长期受压会松弛 |
| PTFE | 约 260℃ | 不建议 | 摩擦系数约 0.05–0.10、持续应力下冷流，铆接保持不住 |
- 熔点高：把 PEEK 加热到可成型状态需要的能量远高于 PC/ABS，热影响区会向外扩，周围已加工好的尺寸（尤其薄壁与孔）可能一起变形。
- 导热差：热量停在表层、芯部还是硬的，此时一压，表层被压扁、芯部把帽顶起来，结果是帽中心凹、边缘翻。这是 PEEK 铆接最常见的形貌，也最容易被误判成「压力不够」。
- 刚性与断裂伸长：PEEK 与 PI 的断裂伸长比 PC/ABS 小得多，成型窗口窄；同样的压头行程，在 PC/ABS 上是「压过头一点还能回来」，在 PEEK 上是直接裂。
所以这三条合起来指向一个结论：PEEK/PI 的铆接不是「把温度调高一点」的问题，是「把热量送到位、把行程控住」的问题。前者靠热源与预热，后者靠限位（硬限位比压力控制可靠得多）。PTFE 单独列出「不建议」，理由与站内过盈配合页一致：它在持续应力下冷流，铆接的预紧会随时间跑掉。
五、热铆三要素：温度、时间、压力的顺序纪律
三要素的调整顺序不能反，反了就会一直调不好：
- 先定「软化到什么程度」：判据是可成型而不流淌 —— 用试片压，看压出的帽是否圆润、有没有拉丝。这一步定的是状态，不是温度数值。
- 再定温度：达到上述状态所需的温度，与料族、凸台体积、热源形式都相关。本页不给数值，因为同一个 PEEK 在热风、热铆头、超声三种热源下的等效温度完全不同。
- 然后定时间：时间要够让热量透到凸台根部（PEEK 导热差，这一步常被压得太短）。判据是剖切一件看根部是否熔透，而不是看表面是否塌下去。
- 最后定压力或行程：优先用硬限位控行程，压力只作辅助。压力控制的问题在于它会随凸台体积、料温、压头磨损而漂移，同一设定值压出来的帽高不一样。
| 帽的形貌 | 说明什么 | 怎么改 |
|---|---|---|
| 圆润、边缘平滑、无拉丝 | 温度与行程都到位 | 记录该组参数，做首件 |
| 表面拉丝、帽边发毛 | 温度过高或保压时间过长 | 降温度或缩时间，不要先改压力 |
| 帽中心凹陷、边缘翻起 | 热量没透到根部，或凸台高出量不足 | 先补 h，再延长加热 |
| 帽面开裂、根部环向裂纹 | 行程过量（压过头）或冷却太快 | 加硬限位，缓冷 |
| 帽与柱之间错位、撬开有分层 | 熔接不足（冷叠） | 提高界面温度或加导能结构 |
这张表是按形貌反推参数的用法，比按参数猜形貌有效。现场记录建议固定成五项：料族与批号、凸台几何、热源形式、行程限位值、帽高实测 —— 有这五项，下一批才能复现。
六、超声波铆：它是「局部熔化」而不是「软化压扁」
- 机理不同：热铆是整体软化后压扁，超声波铆是在界面处高频摩擦生热、局部熔化后加压熔合。因此超声波铆的热影响区更小，对周围尺寸更友好，但对界面几何更敏感。
- 导能筋（energy director）是成败关键：凸台顶端做一圈尖角，让能量先集中在界面线上起熔；没有导能筋时，能量在平面内分散，熔接不均匀，表现为「外面看着焊上了、撬开是分层」。
- 近场与远场的区别：焊头到界面的距离越短，能量越集中；距离变大后能量衰减明显，需要改结构（把界面做到靠近焊头的一侧）而不是一味加功率。
- PEEK 上更依赖导能筋：因为熔点高、熔体黏度大，界面没有集中起熔点就很难形成连续熔合。
- 熔接不足的形貌：帽表面看起来完整，但帽与柱交界处有一圈暗线；破坏性撬检时断在界面而不是断在母材。
本页不给频率与振幅，理由同上：这两个参数与焊头形状、凸台尺寸、设备型号强耦合，抄一个数过去，得到的只会是别人的熔接质量。
七、根部开裂的三种机理与判定顺序
| 机理 | 形貌特征 | 出现时间 | 处置 |
|---|---|---|---|
| 过度压缩（帽太厚 / 行程过量） | 根部一圈环向裂纹，裂口边缘发白、无拉丝 | 成型即时或几分钟内 | 加硬限位、放大帽径而不是加压 |
| 冷却收缩受约束 | 裂纹从根部沿径向延伸，断口较平 | 几小时到几天后（延迟开裂） | 缓冷、加预热、减少帽的体积 |
| 熔接不足（冷叠） | 帽与柱之间分层，撬开可见未熔合面 | 撬检时才暴露 | 提高界面温度、加导能筋、缩行程 |
判定顺序建议固定成三步，顺序反了会误判：
- 先看位置：裂在根部转角（母材侧）还是帽内（成型区）？根部裂指向压缩与冷却，帽内裂指向熔接。
- 再看时间：即时裂 vs 延迟裂。延迟裂几乎一定是收缩受约束 —— 塑料铆接最容易被忽略的一类，因为出厂检验时是好的，到客户手里才裂。
- 最后做撬检：破坏性撬开看断面。断在母材说明连接强度足够（是母材先断），断在界面说明熔接不足。
延迟开裂这一项要特别提醒：它不违反任何出厂检验判据。所以铆接件的首件确认不能只看当时，要有放置后复检的动作（放多久按件的重要度定，本页不给天数）。这也是站内对「首件」的一贯口径 —— 首件不只是尺寸对，还要状态对。
八、试件三级验证：试片 → 首件 → 小批
| 层级 | 做什么 | 判据 | 跳过它的后果 |
|---|---|---|---|
| 试片 | 同料同批的平板，做同一凸台几何，压 5–8 件 | 帽形貌 + 剖切看根部熔透 | 直接上产品件，参数没有基准，废件当试验品 |
| 首件 | 用产品件做，全尺寸 + 破坏性抽样 | 帽高在容差内、撬检断在母材、放置后复检无裂 | 首件放行后才发现延迟裂，整批返工 |
| 小批 | 连续 20–50 件，记录参数漂移 | 帽高离散是否收敛、压头是否磨损 | 单件成功不等于批内稳定 |
三级里最容易被省掉的是试片，因为「反正产品件也要试」。但试片的作用不是省钱，是把参数与形貌的对应关系建起来：没有这层基准，产品件上一旦出现异形，就分不清是参数问题还是件本身问题。试片还能顺便解决一个隐性争议 —— 料批不同导致的成型差异，可以在试片上先看出来。
九、铆歪了能不能拆：返工与拆解的真实边界
- 热铆基本不可无损拆：帽是塑性成型出来的，没有螺纹可以退。强行撬会连带拉伤母材孔壁。
- 可用的拆法只有两种：把帽钻掉（钻头略大于孔径，控制深度不伤母材），或把帽铣平后重新做凸台。两种都会牺牲一次板厚方向的余量。
- 二次铆接要有余量：第一次成型已经把凸台材料消耗掉，第二次必须重新有凸台高度；若图纸没有留二次余量，第二次铆出来的帽必然偏薄。
- 图纸要写清三件事：允许不允许返工、返工后按什么判据验收、拆解方式。这三项空着，装配现场只能自行决定，结果是一批件里出现两种状态。
- 不建议返工的场景：密封面附近的铆点、承力路径上的铆点、以及薄壁件（板厚接近规格下界）——这三处的二次成型风险高于换件成本。
十、四问：供什么、能给什么数据、最小起订、交期
| 四问 | 本页给出的口径 | 边界说明 |
|---|---|---|
| 供什么 | PEEK / PI / PPS / PEI 的板材与按图加工件，含带凸台的铆接结构件；可按图纸做凸台几何、导能结构与限位设计，并配合试片与小批验证 | 超出常规区间可按图纸非标定制；不承接与我们能力无关的工序 |
| 能给什么数据 | 规格区间、常规公差参考、材料常规物性参考值（密度/长期使用温度等牌号书口径）、可提供的文件清单 | 具体牌号物性以对应原厂牌号书与工况验证为准，不替代第三方检测结论 |
| 最小起订 | 支持单件打样与小批量试制，也可承接批量供货；起订量按材料形态、规格与工艺评估 | 不为凑量虚报起订量，以订单确认为准 |
| 交期 | 按料况与排产评估，以订单确认为准 | 不做无依据的固定天数承诺；急件按排产窗口单独评估 |
十一、六个常见误区：每一处都会让整批报废
- 误区一：把凸台高度当「随便留一点」。h 不足时帽必然塌陷，且塌陷的帽没有承剪面，撬一下即掉。
- 误区二：用压力控制代替行程控制。压力随料温与凸台体积漂移，同一设定值压出的帽高不一样。
- 误区三：只看帽表面。帽面完好但界面分层，是最典型的「看着合格、撬开不合格」。
- 误区四：忽略延迟开裂。出厂检验合格、几天后客户处开裂，这类投诉追起来最难，因为现场记录全是「合格」。
- 误区五：把铆接当可拆结构设计。维修时无法拆卸，整件报废；图纸上不写清楚，售后会反复争。
- 误区六：PTFE 也照铆。PTFE 在持续应力下冷流，铆接的预紧会随时间跑掉，这类件应改结构而不是改参数。
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合规与说明
- ROHS / REACH / 食品医药合规等以企业出具的最新有效证书为准；代理进口牌号以原厂牌号书与技术文件为准。
- 温度、力学与耐化学等性能为常规参考值，最终以对应牌号书与零件工况验证为准。
- 本页为技术选型参考，不构成对任何品牌的背书或对比结论；对比以真实基准与可验证数据为前提。
- 涉及风电设备、半导体工艺设备等特殊用途的，须由具备相应资质的持证方完成，材料供应方不替代设备设计审查、认证与使用责任。
常见问题（FAQ）
Q：凸台要留多高、帽径给多大？
A：几何上只有一个约束是体积守恒：可用体积 V =（π/4）× d² ×（t + h），帽高 T =（d² ÷ D²）×（t + h）。帽径通常取孔径的 1.5–1.7 倍作为起步档。举例：Ø4 mm 孔、3 mm 板厚、凸台高出 2 mm，可用体积约 62.8 mm³；帽径取 Ø6 mm 时帽高约 2.2 mm。帽径放大过头会得到一片薄翅、一撬就掉；帽径取太小则体积堆在小圆里，根部转角变形最大。
Q：PEEK 铆接为什么老是压不实或者压裂？
A：通常是导热差导致的：热量停在表层，芯部还没软就受压，结果是帽中心凹、边缘翻起；此时再加压只会裂。正确顺序是先保证热量透到凸台根部（延长加热或预热），再用硬限位控行程。PEEK 与 PI 的断裂伸长比 PC/ABS 小，成型窗口窄，同样的压头行程在 PC/ABS 上还能回来，在 PEEK 上就直接裂。
Q：热铆和超声波铆在 PEEK 上哪个更不容易裂？
A：看凸台几何与件的重要性。超声波铆是局部熔化，热影响区小，对周围已加工尺寸更友好；但它对界面几何更敏感，凸台顶端必须有导能结构，否则容易出现「表面完好、界面分层」。热铆是整体软化后压扁，对几何宽容一些，但热影响区大，薄壁件容易连带变形。两者都建议先做试片，用撬检断面判断熔接质量。
Q：铆完当天是好的，几天后根部裂了，是什么原因？
A：多半是冷却收缩受约束导致的延迟开裂：成型区在冷却时收缩，被周围较冷、较硬的母材约束住，残余拉应力集中在根部转角，几天后释放成裂纹。处置方向是缓冷、加预热、减少帽的体积，而不是加大压力。这类失效不违反任何出厂检验判据，所以首件确认要加「放置后复检」的动作。
Q：铆歪了能不能拆下来重做？
A：热铆没有螺纹可退，基本不能无损拆。可行做法只有把帽钻掉或将帽铣平后重做凸台，两者都牺牲一次板厚方向的余量，所以二次铆接必须有重新成型的凸台高度。若图纸没留二次余量，第二次铆出来的帽会偏薄。密封面附近、承力路径上、以及薄壁件的铆点，建议直接换件而不是返工。
Q：铆点间距和边距怎么定？
A：本页不给数值，因为它与板厚、料族、载荷方向强相关，必须按件的受力分析定。可以给的是判据：边距不足时失效形态是「母材边缘拉豁」而不是铆点本身断；间距过大时两块板在铆点之间会张口。设计时建议先在试片上做一组边距递增的样件，看破坏位置从母材转到铆点，那个转折点就是边距的下限参考。
Q：PTFE 件能做铆接吗？
A：不建议。PTFE 摩擦系数约 0.05–0.10，且在持续应力下会冷流（蠕变），铆接形成的预紧会随时间跑掉，表现为「装的时候是紧的，几周后松了」。这类件更适合机械夹持、镶嵌或改变结构，而不是靠铆接保持。PFA、FEP 同理需评估蠕变；PVDF 熔点低、成型容易，但长期受压同样要留松弛余量。
Q：小批量做铆接件，起订和交期怎么算？
A：支持单件打样与小批量试制，起订量按料族、板厚与凸台几何评估，不为凑量虚报。交期按料况与排产评估、以订单确认为准。铆接件建议在打样阶段就一起做试片，因为凸台几何与热源参数的对应关系只能在实物上标定；只给图纸不出试片，量产时的参数等于重新试一遍。
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