Придя в магазин стройматериалов с целью приобрести крепежные детали для древесины, домашние мастера, как правило, останавливают свой выбор на шурупах. Данные элементы широко используются при проведении различных работ, связанных с созданием или ремонтом деревянных конструкций. Хотя размеры шурупов небольшие, они отлично справляются с решением поставленной перед ними задачи. С их помощью соединяются массивы древесины, а также плиты всех разновидностей, начиная с ориентировано-стружечных (ОSВ), включая древесно-волокнистые (ДBП), и заканчивая древесно-стружечными (ДCП).
Конструкция
Что представляет собой шуруп, можно узнать, обратившись к ГОСТу 27017-86. Там сказано, что это – крепежное изделие, выполненное в виде стержня, имеющего с одной стороны резьбовой конец конической конфигурации, а на его противоположной стороне располагается шляпка. На поверхности стержня проделана специальная резьба, характеризующаяся:
треугольным заостренным профилем;
шириной впадины, превышающей этот параметр витка.
Также в тексте вышеуказанного стандарта сказано, что посредством шурупов можно соединять не только деревянные изделия, но и объекты, произведенные из полимерного материала. Реализуется это за счет самостоятельного формирования шурупом резьбы в сопрягаемых компонентах конструкции.
Разновидности
Производство шурупов на территории нашей страны регламентируют несколько стандартов. Коротко рассмотрим основные положения лишь наиболее часто применяемых нормативных документов.
Нормы ГОСТа 1144-80
Этот Государственный стандарт утверждает 4 исполнения шурупов, предназначенных для работы с установочной базой, выполненной из дерева. Отличаются они конфигурацией шлица в полусферической шляпке. У деталей по исполнениям №№1 и 2 он прямой, а №№ 3 и 4 – крестообразный типа Phillips. Существуют также различия по длине резьбового сегмента стержня. У шурупов исполнений №№ 1 и 3 резьба частичная, а №№ 2 и 4 –полная.
Размеры
Ниже указаны пределы варьирования рабочих параметров метизов всех четырех вариантов, утвержденных ГОСТом 1144-80.
Диаметр винтовой резьбы: минимальный 1,60 мм; максимальный 10,00 мм. Предельные отклонения по h14.
Диаметр резьбы внутренний: от 1,10 мм до 7,00 мм.
Расстояние между одноименными точками соседних витков: min 0,8 мм; max 4,5 мм.
Диаметр шляпки: не меньше 3,20 мм: не больше 20,00 мм.
Высота шляпки (параметр k) принимает значения из диапазона 1,10 мм≤k≤7,00 мм.
Радиус сферического обрамления головки варьируется в пределах от 1,30 мм до 16,00 мм.
Параметры шлица, имеющего крестообразную конфигурацию: номер –1…4; диаметр минимальный 2,00 мм; максимальный 10,60 мм; глубина не меньше 1,20 мм; не больше 5,60 мм.
Длина стержня: не меньше 7,00 мм; не больше 100,00 мм.
Положения ГОСТа 1145-80
Госстандарт под номером 1145 от 1980 года, нормирует выпуск шурупов с потайной шляпкой. Он тоже устанавливает 4 исполнения данных метизов, причем, так же как это прописано в ГОСТе 1144-80. То есть первые два варианта предусматривают наличие в головке прямого шлица, а третий и четвертый – крестообразного углубления типа Phillips. Аналогичный подход наблюдается и в отношении длины сегмента стержня с резьбой: в исполнениях №№ 1 и 3 резьба частичная, а №№ 2 и 4 – полная.
Размерные характеристики
Рабочие параметры шурупов всех четырех вариантов, утвержденных ГОСТом 1145-80, изменяются в ниже указанных пределах:
диаметр специальной винтовой резьбы: min 1,6 мм; max 10,0 мм;
удаленность одноименных точек соседних витков: не меньше 0,80 мм; не больше 4,50 мм;
диаметр шляпки от 3,00 мм до 18,00 мм;
высота головки изменяется в таких пределах: 0,96 мм≤k≤5,0 мм;
рабочие характеристики шлица типа Phillips: номер – от 1 до 4; диаметр: не меньше 2,00 мм; не больше 9,70 мм; глубина: min1,10 мм; max 4,60 м;
длина всего шурупа, включая шляпку (обозначение l) принимает значения из диапазона7,00 мм ≤l≤100,00 мм.
Сравнение параметров
Сопоставим значения параметров шурупов по дереву, установленных обоими стандартами. Их отличия связаны только с разной конфигурацией шляпки. У метизов, удовлетворяющих условиям ГОСТа 1144-80 она полусферическая, и поэтому ее высота больше по сравнению с деталями, выполненными по ГОСТу 1145-80: там она потайная. Из-за этого разнятся параметры шлицев. Максимальные значения их диаметров и глубин у шурупов, соответствующих нормам перового стандарта, больше. Правда, не у всех типоразмеров. В частности, совпадают диаметры крестообразных углублений в шляпках шурупов обоих типов с диаметром винтовой резьбы, равным 2,0 мм.
Что же касается характеристик резьбовой нити, то в этих двух нормативных документах они идентичны, за исключением длины. Речь идет об исполнениях №№ 2 и4. Напоминаем, у таких шурупов резьба полная. Так вот: пусть вас не вводит в заблуждение то, что в обоих стандартах7,0 мм ≤l≤100,0. Учитывать нужно следующие моменты:
в указанном диапазоне изменяется длина всей детали по ГОСТу 1145-80, включая саму шляпку;
у шурупов с полусферической головкой в таких пределах изменяется только стержень. Таким образом длина их резьбового участка больше по сравнению с изделиями, удовлетворяющих требованиям ГОСТа 1145-80, на величину параметра k – это высота шляпки.
Материал изготовления
Государственные стандарты №№ 1144 и 1145 от 1980 года, устанавливая технические требования к конечной продукции, ссылаются на положения ГОСТа 1147-80. В последнем нормативном документе сказано, что изготавливать шурупы необходимо из определенных материалов.
Стали углеродистые
В качестве сырья должны использоваться стали кипящие марок 10кп и 08кп. Химический состав данных сплавов регламентируется ГОСТом 1050-2013. Он относит эти стали к классу нелегированных качественных. Массовая доля входящих в них элементов представлена (в процентах) ниже в табличной форме.
Сталь марки
Сu
Nі
Сr
S
Р
Мn
Sі
С
Не больше
10кп
0,3
0,3
0,15
0,035
0,03
0,25-0,5
0,07
0,07-0,14
08кп
0,3
0,3
0,1
0,035
0,03
0,25-0,5
0,03
0,05-0,12
Также допускается использовать для производства шурупов по дереву проволоку, изготовленную из сплавов 10кп и 08кп. Ее механические свойства должны удовлетворять требованиям ГОСТа 5663-79, которые формулируются следующим образом:
величина относительного сужения для продукции 1-го и 2-го класса не меньше 55%;
временное сопротивление воздействию на разрыв для проволоки класса 1 – не больше 60,0 кгс/мм кв.; класса 2 – 45,0…60,0кгс/мм кв.
В отношении длинномерного метиза класса 1 допускается, чтобы его временное сопротивление нагрузки на разрыв находилось в диапазоне от 43 кгс/мм кв. до 58 кгс/мм кв.
Стали коррозионно-устойчивые
Перечень сталей, устойчивых к воздействию коррозии, допустимых для изготовления шурупов по дереву, содержится в ГОСТе 5632-2014. В общем случае, он подразделяет данные сплавы на следующие классы:
аустенитные – обладают структурой, характерной устойчивому аустениту. К этой группе относятся стали, например, 08X17H13M2T, 08X17H15M3T, 03X21H21M4ГБ:
ферритные – характеризуются отсутствием α↔γ трансформаций. Имеют структуру феррита. Наиболее популярные стали этого класса – АІSІ 201и АІSІ 430. Ближайшие отечественные аналоги – 08X17T и 04X14T3P1Ф;
аустенитно-ферритные – представляют собой сочетание аустенитной и ферритной структур. Содержание феррита превышает 10%. К этому классу относятся стали марок 12X21H5T, 08X22H6Tи др.;
мартенситные – преобладающая структура мартенситная. Наиболее популярные представители этой группы – стали 18X11MHФБ и 10X12HДЛ;
аустенитно-мартенситные – совмещают аустенитную и мартенситную структуры. Количество этих компонентов допускается варьировать в широком диапазоне. Данный класс включает стали 07X16H6, 08X17H5MЗ и 09X15H8Ю;
мартенситно-ферритные – помимо мартенсита, содержится феррит в объеме не меньше 10%. Наиболее популярны такие стали этого класса: 15X12ВHMФ, 08XI4MФ и 14X17H2.
Латуни
Использование латуни в качестве сырья для производства шурупов по дереву допускают нормы все того же ГОСТа 1147-80. При этом он ссылается на Государственный стандарт под номером 12920-2013. В последнем нормативном документе прописаны механические характеристики проволоки латунной, обрабатываемой по технологии холодной высадки. Ниже в табличной форме приведены соответствующие сведения.
Состояние проволоки
Диаметр латунной проволоки, (параметр l), мм
ВОУПР, % при длине 100,0 мм
Величина временного сопротивления, кгс/мм кв.
Не меньше
Твердое
4,80 мм≤l≤11,50 мм
-------------------
55,0-75,0
1, 20 мм≤l<4,80 мм
55,0-90,0
0,80 мм≤l≤1,0 мм
70,0-90,0
Полутвердое
0,80 мм≤l1≤1,50 мм
18
37,0
Мягкое
4,80 мм≤l≤11,5 мм
34
32,0
1,0 мм≤l≤4,80 мм
30
35,0
0,8 мм≤l≤1,0 мм
26
Используемая в таблице аббревиатура ВОУПР расшифровывается так: Величина Относительного Удлинения После Разрыва.
Изготавливаться проволока должна из сплава на основе элемента медь (Сu) – содержание от 62,0% до 65,0 % – с элементом цинк (Zn). Это латунь марки Л63. Согласно нормам ГОСТа 15527-2004, общее содержание остальных легирующих добавок таких элементов, как фосфор (Р), висмут (Ві), сурьма (Sb), железо (Fе) и свинец (Рb) не должно превышать 0,447%. Таким образом, на долю цинка в данном сплаве приходится от 37,553% до 34,553%.
В Госстандарте 12920-2013 отдельно оговорен один момент. Формулируется он так: потребитель может заказать проволоку, в качестве сырья для производства которой должна использоваться латунь той же марки Л63, но обладающая антимагнитными свойствами. Это значит, что содержание железа в таком сплаве, не должно превышать 0,03%. В обычной латуни этой марки концентрация элемента Fе может составлять 0,2%. За счет такого ограничения, собственно, и обеспечиваются антимагнитные свойства данного металла
Шуруп универсальный
Шуруп универсальный представляет собой металлическую крепежную деталь в виде стержня, с противоположных сторон которого находятся шляпка и заостренный наконечник. Определение «универсальный» отображает возможность его применения не только для скрепления объектов из древесины, но также гипсокартонных листов и тонких стальных пластин.
Особенности конструкции
Основное преимущество шурупа универсального – головка под потай. Ее особенность – это 2-ступенчатый скос:
сначала в приповерхностный слой закрепляемого элемента конструкции внедряется часть с краями, образующими угол, равный 45̊°;
далее наступает очередь вхождения в материал фиксируемого объекта более раскрытой шляпки с углом 90°.
Подобное поэтапное ввинчивание придает соединению более аккуратный и, следовательно, более привлекательный внешний вид. При этом обеспечивается лучшее прилегание стенок головки под потай. В ней проделан шлиц, получивший широкое распространение – Pozidrive. В результате выступы не просматриваются, и место крепления остается незаметным.
Еще одна особенность шурупа универсального заключается в конфигурации наконечника. Он заострен пол углом 25°. Благодаря этому крепеж без особых трудностей и быстро внедряется в подлежащие скреплению детали.
Параметры резьбы определяются длиной стержня. Она берет начало в соответствии с технологическими возможностями как можно ближе к заостренному концу и заканчивается где-то в районе крайней точки второй трети стержня. Оставшаяся гладкая часть (примерно одна треть стержня) обеспечивает соединение прочностью высокого уровня.
Покрытие
На поверхность шурупов, произведенных из сталей углеродистых, может наноситься покрытие. Его разновидности установлены нормами ГОСТа 1759.0-87.
Тип покрытия
Цифровое обозначение
Обозначение по ГОСТу 9.306-85
На основе элемента Nі – никелевое
13
H
С содержанием элемента Аg – серебряное
12
Cp
Окисное, полученное из раствора с рН меньше 7,0
11
Xим. Пac.
Окисное, наполненное солями хромовой кислоты
10
Aн. Oкс. нxp
На основе элемента Zn – цинковое
09
Ц
С содержанием элемента Сu – медное
08
M
На основе элемента Sn - оловянное
07
O
Фосфатное , прошедшее пропитку масляным веществом
06
Xим. Фoc.пpм
Окисное, прошедшее пропитку масляным компаундом
05
Xим. oкc. пpм
Многослойное с медью (Сu), никелем (Nі) и хромом (Сr)
04
M. H. X. б
Многослойное с медью (Сu) и никелем (Nі)
03
M. H
На основе элемента кадмий (Сd) хроматированное
02
Kд. xp
На основе элемента цинк (Zn) хроматированное
01
Ц. xp
Степень шероховатости покрытий должна удовлетворять требованиям ГОСТа 9.301-86. Его нормы оперируют двумя показателями. Это:
характеристика подвергаемого исследованию профиля с возможным среднеарифметическим отклонением, отображаемым в микронах – Ra;
усредненная высота контролируемых неровностей, для определения которой берутся ее значения в 10-ти главных точках Rz.
Для шурупов по дереву в зависимости и функционального предназначения покрытия значения вышеуказанных показателей шероховатости должны быть такими:
у слоя, обеспечивающего защиту поверхности метиза: Rz примерно 40, а Rа – приблизительно 10;
у покрытия защитно-декоративного предназначения Rzдолжен быть равен 10, а Rа
не превышать отметку 2,5;
у покрытий анодно-оксидных электроизоляционных, а также относящихся к категории твердых, показатель Rz
не должен быть больше 6,3, а Rа
не превышать 1,25.
Шурупы для крепления ГКЛ
С помощью метизов данного вида осуществляется фиксация гипсокартонных листов (аббревиатура ГКЛ) к каркасным конструкциям, произведенным из дерева.
На поверхность их стержня чаще всего наносится полная винтовая резьба. Регламентируют производство этого крепежа положения нормативного документа PMЗ TУ 7811-7357 ВY 010.
Правила работы с шурупами для крепления ГКЛ достаточно просты:
ось детали при ее вкручивании должна располагаться строго под углом 90° к поверхности листа;
глубина вхождения в деревянную обрешетку – не меньше 2,0 см;
длина шурупов (обозначение l) подбирается в зависимости от количества слоев облицовки. Если: слой один, тогда подойдут детали со значением этого показателя l=32,0 или l=35,0 мм; осуществляется 2-слойный монтаж облицовочного материала, тогда l=45,0 мм либо l=50,0 мм;
шурупы, изогнувшиеся в ходе работ, либо получившие повреждения, должны быть вывинчены из ГКЛ. При замене их новыми деталями нужно соблюдать отступ от ранее проделанного отверстия примерно на 5 см.
Основное отличие шурупа, выполненного по условия стандарта PMЗ TУ 7811-7357 ВY 010, от метиза, удовлетворяющего ГОСТу 1145080, заключается в конфигурации продольного сечения шляпки. В первом случае она – рожкового типа, то есть ее боковые стороны скругленные, а не прямые, как это имеет место у детали, соответствующей требованиям второго нормативного документа. Такое техническое решение позволяет избежать крошения ГКЛ: при вкручивании шурупа с рожковой шляпкой края облицовочного материала просто вдавливаются в отверстие, без разрушения его тела.
Заключение
Отечественные меткомбинаты производят еще один вид рассматриваемого крепежа, предназначенного для работы с древесиной, пользующегося большой популярностью. Это – шурупы-глухари. С их помощью осуществляется монтаж массивных конструкций из дерева. У шурупов-глухарей шляпка имеет 6-гранную конфигурацию. В целом, эти метизы выполняют возложенные на них функции при воздействии даже больших внешних нагрузок.
Внимание! Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и, ни при каких условиях, не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ
Срочный заказ
