从车坛大咖42号车库那里看到底特律工程咨询公司关于ModelY的最新拆车信息，其中提到了塑料卡扣。其实卡扣没有普通和非普通这种分类方法，只有金属和非金属，便宜和不便宜的分法，当然金属和非金属卡扣下面又可以分好多种材质。于是我们就卡扣这个产品展开话题，讨论一下为什么有的产品喜欢用金属卡扣，有的产品喜欢用塑料卡扣，卡扣多次拆卸后能不能使用跟什么因素相关。
卡扣是用于一个零件与另一个零件嵌入连接或整体闭锁的机构，通常用于塑料与塑料的连接，或者塑料与金属的连接。如果是金属与金属的连接一般不用卡扣。在整车装配时之所以要选择卡扣来进行连接，是因为卡接这种工艺非常简单，设计得好的卡接工艺几乎不需要辅助工具。有些零件你如果只设计成一个整体，一方面体积太大不好运输，二方面如果零件里面还需要装配一些子零件就不好操作，所以干脆设计成几个子零件卡接到一起，既方便运输，又方便子零件的拆卸，还节约成本。
常见的卡扣70%以上都是塑料材质，只有不到30%的卡扣会选择金属材质，这是因为：
1.塑料的密度比金属的密度低很多。我们虽然肉眼看不见，但实际上整车上大大小小的卡扣共有成百上千个，如果这些卡扣全部用金属材料制作，总量会达到几公斤，用塑料材料就会减轻一些重量。
2.塑料卡扣的成型工艺要简单得多。绝大多数塑料卡扣都是一次注塑成型，当然随着技术的进步，考虑到降噪的因素，现在很多卡扣也会在前面接触点使用双射注塑一段EPDM材料用于缓冲。但是金属卡扣的工艺更复杂，有裁剪，冲切，弯曲等机械加工工艺，还有表面处理工艺。从截图可以看出，这样一个简单的金属卡扣需要有七种不同的刀具通过程序按照先后顺序操作，而注塑只需要一个模具一个步骤成型，所以塑料卡扣的成型工艺更简单。
3.塑料卡扣的成本更低。既然工艺简单，加工费肯定更低，不需要复杂的设备和治具，同时塑料材料的成本也要比金属材料的成本更低。
4.塑料卡扣比金属卡扣更环保。因为塑料材质具有耐腐蚀性，所以他是不需要表面处理的。但是金属卡扣容易生锈或者被汽车上的油污或化学试剂腐蚀，所以他的表面必须经过严格的表面处理，有的甚至要经过3~4道工序，每道工序都会释放出污染环境的废液。另外制造塑料卡扣的边角余料很容易直接回收再次利用，但金属卡扣冲切时的边角余料量虽然小，但也是一种浪费，直接回收几乎不可能，需要经过很多道工序才有可能变成可使用的金属。
5.塑料卡扣比金属卡扣绝缘。特别是涉及到电器件的连接时，塑料卡扣是不二的选择。
6.塑料卡扣相比金属卡扣具有更好的韧性，所以更不容易产生异响。
7.塑料卡扣的断面伤害性比金属卡扣更低，所以在涉及到一些有碰撞溃缩或安全气囊爆破的区域，首选还是塑料卡扣。
8.塑料卡扣在反复装配的过程中，对对手件的伤害更小，更能保证对手件的强度。
看了这么多塑料卡扣的优点，是不是把他吹的太神奇了呢，其实塑料卡扣也有一些缺点，比如：
1.塑料卡扣的模具属于精密成型模具，模具成本不低；
2.塑料件都有变形和尺寸波动的缺陷，特别是在一模多穴的生产工艺下，很难保证每一腔的一致性，所以对设备和工艺的要求非常高；
3.塑料材质也会受到环境因素的影响，在温湿度交替变化的环境中也会发生性能的变化，特别是在发动机周边和暴露在外部空气中的卡扣；
4.塑料虽然在韧性上超过金属，但是当塑料遇到与金属连接时，多次拆卸后，锋利的金属的冲切口会破坏塑料的外形和尺寸，失去原有的功能；
所以，在一些特殊的部件上，特别是遇到塑料与金属卡接时，依然还会选择金属卡扣作为连接的首选。
那么卡扣在设计时是不是只需要满足上面的条件就万事大吉了呢，完全不是，卡扣在设计时最重要的两个考量是拉拔力和滥用力。卡扣之所以要被大规模投入使用，是因为他方便拆卸，试想如果我们没有卡扣，在进行维修保养时，几乎每次拆装都要报废一个零件，这个成本显然太不划算了。有了卡扣，我们在拆卸后还可以再安装回去，下次还可以再使用。所以就必须要求这个卡扣和周边的部位，在一定次数范围内反复拆卸后不会受到破坏，同时在拆卸和安装时能轻松脱出，便于操作。但是如果太容易脱出和安装，又达不到紧固的作用，车辆行驶时会发出异响或自动脱出，无论是对驾驶感受和安全保护都是很大的伤害。所以这个卡接过程中的约束量就很考究，约束得太多，安装和拆卸都太困难，甚至会损坏，就达不到反复利用的效果。如果约束得太少，异响和脱落又达不到紧固的效果。这个约束量的多少就依靠拉拔力来进行验证，要对安装和拆卸的力规定一个大小范围。反复利用的次数的多少，就可以用滥用力实验来进行测试。当然滥用力测试不光跟卡扣的尺寸有关系，也跟材料的性能有一定关系。但是无论是金属卡扣还是塑料卡扣在使用中都会遇到问题，但绝不能说金属卡扣就一定比塑料卡扣好，塑料卡扣就一定比金属卡扣好。每种材质的卡扣需要根据装配的关系和特点去调整各种参数，没有一种材质的卡扣是万能的，涉及到这里面的技术细节可能写一本书都写不完。
目前来说，无论是塑料卡扣还是金属卡扣，国内的设计和工艺都还处于落后阶段，关键技术和专利都还掌握在ARaymond，ITW,TRW等手中，他们的设计水平和材料配方都处于行业领先地位，就算国内有供应商能仿冒，一方面涉及到侵权，二方面CPK水平也达不到理想状态，三方面可靠性更差，最后也不一定比进口的便宜。
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