Классификация и применение крепежей для различных изделей

Без крепежа не обходится ни одно строительство или производственное предприятие. Их используют для скрепления мелких деталей и для скрепления крупных блоков, находящихся под большой нагрузкой. В зависимости от назначения и области применения крепежные изделия делятся на категории. В то же время национальный стандарт описывает лишь малую часть того, что имеется на рынке. В этой статье мы поговорим о том, что такое крепеж, на какие категории они делятся и в каких областях используются.

Основные классификации

Существует общепринятая система классификации крепежных изделий:

• резьбовые изделия повышенной прочности;
• застежки для массового использования;
• застежки для безударной фиксации и одностороннего монтажа;
• элементы для герметичных конструкций;
• хомуты, необходимые для крепления полимерных композиционных материалов.

Отметим, что классификация условна, и однозначно адаптировать все железо под эти параметры невозможно. Самый простой пример — клепка. К его конструктивным особенностям относится отнесение креплений к безударной, односторонней фиксации, но есть изделия, предназначенные или способные крепить полимерные и композиционные материалы, и это уже другая категория из списка. Существует еще несколько видов классификации. Например, по типу конструкции. Здесь есть два раздела:

1. съемный. Это означает, что все крепления состоят из двух и более частей.
2. и несъемные, такие как гвозди и заклепки.

Также есть смысл отделить фурнитуру по прямому назначению. Одни элементы рассчитаны на работу в агрессивной среде, например под водой, другие в основном предусматривают работу под большой нагрузкой. Это означает, что одни и те же крепежные детали могут иметь разное применение, а для их изготовления используются разные технологии и материалы. Для резьбовых соединений также применяется деление по шагу резьбы. Болт одного размера может быть как с мелкой резьбой, то есть с большим числом витков, так и с большим. И последний вид классификации – по размеру. Не существует строгого стандарта, предписывающего конкретные размеры крепежа, но есть общепринятая стандартная система. В этом смысле разделить железо на группы не получится.

Гвозди

Гвоздь в обычном смысле представляет собой кусок металлического стержня, заостренный с одной стороны и приплюснутый с другой. Основная сфера применения – соединение деревянных элементов, но однозначно отнести гвозди к «крепежу массового применения» нельзя, так как это метизы, предназначенные для скрепления полимеров и композитов. Они отличаются как конструктивно, так и материалами, используемыми при их изготовлении. На самом деле гвоздь – это очень широкое определение, включающее в себя несколько видов крепежа разного назначения:

• Строительство. Обычный гвоздь в классическом понимании. Металлический стержень со шлифовкой и колпачком без конструктивных особенностей.
• Винт. Он имеет винтовую резьбу по всей или части длины. Его также забивают молотком и используют для скрепления деревянных блоков, подвергающихся повышенной нагрузке.
• Луффи. По всей своей длине или ее части она имеет небольшие юбочки, напоминающие нити, но не соединенные друг с другом. Используется для соединения элементов, подверженных воздействию влаги и деформации. Перед забивкой часто сверлят отверстие меньшего диаметра.
• Шифер. Предназначен для крепления шиферных плит. Из конструктивных особенностей — прижимной колпачок большего диаметра и иногда наличие резиновой шайбы.
• Кровля. Предназначен для крепления кровельных материалов, имеет непропорционально большой колпак, что обеспечивает надежную фиксацию мягких покрытий.
• Отделка и с овальной головкой. Гвоздь, который полностью погружается при забивании в прикрепленный элемент. Используется для крепления декоративных изделий, магнитофонных лент и прочего.

Кроме того, существуют крепежные мебельные, обувные и обойные гвозди, но они не имеют никакого отношения к строительству или производству. Отдельно нужно сказать о ногтях. Они используются в пистолетах для гвоздей. Конструктивно они практически не отличаются, а поставляются блоками, соединенными между собой.

Болты и винты

Болты и винты относятся к тяжелонагруженным резьбовым соединениям. Их также часто относят к съемным типам, что не совсем верно, так как и болт, и винт могут вкручиваться как в гайку, так и в резьбу уже на присоединяемом изделии. Считается, что основное отличие болта от винта заключается в типе крепления: болт работает исключительно с гайкой, а винт вкручивается в готовую резьбу.

Это ошибочное утверждение, так как ГОСТ № 27017-86 определяет, что и первый, и второй вид крепежа можно использовать как в паре с гайкой, так и без нее.

Тот же ГОСТ дает четкое определение разницы между этими элементами, и заключается она в степени нагрузки. Болт предназначен для работы при растягивающих и разрушающих нагрузках, а винт предназначен исключительно для растягивающих нагрузок. И болт, и винт могут различаться по размеру, шагу резьбы и форме головки. Так как шурупы работают при больших нагрузках, то конструкция головки чаще всего имеет форму отвертки. При этом форма может отличаться, причем весьма значительно. Существует определенная классификация форм головных уборов:

• Плоский;
• Круглый;
• Гриб;
• Секрет;
• Полускрытый;
• Выпуклый.

Виды игровых автоматов тоже разные, а здесь все намного сложнее, так как многие производители используют свою форму дизайна. Но наиболее распространенной формой гусеницы является крест, прямая и шестигранная. Болты в силу своей классификации и стандартизации менее разнообразны. Их изголовье чаще всего шестигранное, предназначено для поворота ключом, но есть и варианты под отвертку. Основная область применения болтов – фиксация элементов запрессовкой. Они создают надежное соединение с обеих сторон, а сопротивление нагрузке определяется шагом резьбы и размером метизов.

Шурупы и саморезы

Эти два вида крепежа можно отнести к одной категории, так как они схожи по конструкции и области применения. По сути, саморез – это тот же шуруп, но в современной конструкции и с рядом преимуществ. Так что для крепления шурупом нужно сначала просверлить отверстие, и только потом вкручивать крепеж.

Саморез в некоторых случаях справляется с задачей самого сверления и вкручивания без дополнительной подготовки посадочного места. Шуруп, даже изготовленный из закаленной стали, не имеет острия на резьбе, поэтому предварительно необходимо подготовить их самостоятельно, воспользовавшись им для соединения двух деревянных элементов. Конструктивно эти метизы выглядят одинаково, за исключением резьбы. У винта он чаще всего неполный, то есть часть корпуса остается гладкой, даже если есть винты с полной резьбой. Саморез, если нежный, полностью покрыт резьбой.

Основное назначение шурупов – крепление деревянных элементов, тогда как саморез способен работать с металлическими элементами, что значительно расширяет область его применения. Саморезы по металлу и дереву отличаются размерами и шагом резьбы: метизы по дереву имеют широкую резьбу с большим шагом, а шурупы по металлу — мелкую спираль с максимально коротким шагом.

Саморезы также имеют конструктивные отличия. Обычный элемент для вкручивания металла требует сверления отверстия меньшего диаметра, в которое вкручивается крепеж.Для упрощения этого процесса разработаны саморезы с наконечником сверла. Они сами пробивают отверстие, но следует помнить, что с толстым металлом они не справятся. Сверлильная головка предназначена для работы с металлом толщиной до пяти миллиметров.

Анкеры и дюбели

Анкеры и дюбели имеют схожую конструкцию и принцип работы. В просверленное отверстие вставляется конический элемент, после чего забивается сам крепеж, расширяет втулку и надежно крепит ее к стене или блоку. Конструктивно дюбели мало чем отличаются от анкеров. Дюбель состоит из двух частей:

1. Рукава, часто из пластика,
2. И прямые крепления, которые чаще всего представляют собой обычный шуруп.

Конструкция втулки такова, что в нераскрытом положении она соответствует диаметру просверленного отверстия, но при забивании крепежа расширяется и вытащить ее снова практически невозможно.

Конструкция якоря несколько иная. Через корпус фурнитуры проходит болт, а стальная втулка имеет на конце лепестки. В качестве гайки используется каплевидный элемент, который при затягивании болта раскрывает лепестки и надежно фиксирует анкер внутри отверстия. Помимо размеров, анкеры отличаются формой втулки.

Ассортимент таких изделий очень разнообразен, и каждый якорь имеет свое предназначение. Например, анкеры-бабочки предназначены для крепления в полных отверстиях, например, через половицы. Лепестки такого якоря не только расширяются, но и раздвигаются, тем самым предотвращая выпадение втулки из отверстия.

Если провести черту между дюбелями и анкерами, то можно сказать, что первые предназначены для крепления объектов при минимальной нагрузке, тогда как анкер способен выдерживать серьезные нагрузки. Но и здесь есть прибежище – строительные забивные дюбеля. По сути, это гвоздь, с плотно подогнанной шайбой. Их забивают в бетон специальным пистолетом, и удалить забитую фурнитуру становится практически невозможно. Эти крепления еще называют дюбелями, хотя правильнее было бы называть их строительными гвоздями, так как они не имеют разжимной втулки и удерживаются только забиванием.

Гайки, шайбы и гроверы

Эти три элемента фурнитуры можно отнести к одному разделу, так как они относятся к категории застежек и не функционируют как отдельные застежки. Начнем с самого простого элемента – слайсов. Это круглое изделие, наживленное на болт и устанавливаемое под гайку. Шайба предотвращает раскручивание гайки и в некоторых случаях закрывает пустое пространство, если отверстие, в которое вставляется болт, больше диаметра самого болта.

Диски, несмотря на свою простоту, могут различаться по материалу, из которого они изготовлены. Наиболее распространены гайки из металла, но есть и резиновые и пластиковые элементы. Их используют при фиксации изделий, требующих бережной обработки поверхности. Например, окрашенный гофрокартон скручивается через резиновый диск. Он обеспечивает герметичное соединение, но в отличие от металла не способен повредить окрашенное покрытие.

Гровер – одна из разновидностей монтажных шайб. Это металлическое кольцо, распиленное с одной стороны и изогнутое по спирали. При затяжке гайкой кольцо принимает первоначальную форму, тем самым создавая натяжение, т.е обеспечивая лучший прижим.

Гроверы сделаны из более прочной стали, и если их не скручивать, они снова гнутся, поэтому их можно использовать много раз. Назначение гровера — предотвращение раскручивания, т.е такое же, как и у обычной шайбы. А вот гровер, благодаря своей форме, может работать под большой нагрузкой и обеспечивает надежное соединение в случае вибрации.

Культиваторы применяются в машиностроении и на различных станках, то есть везде, где присутствуют вибрации. Если затянуть гайку без гроулера, то со временем она просто расслабится.

Гайки — самая разнообразная часть оборудования в этой категории. Они служат для фиксации резьбовых креплений, то есть навинчиваются на болт или винт. Помимо размера и шага резьбы, гайки различаются по форме, а список конфигураций достаточно велик:

• Прямые гайки шестигранной формы. Самый распространенный тип оборудования, самый распространенный.
• Коронованный. Имеет на верхней части канавки, в которые после скручивания вставляется специальная шина, препятствующая раскручиванию.
• Ягненок. Гайка со специальными ручками, позволяющими затягивать ее без использования гаечного ключа. Применяется для крепления объектов, не испытывающих сильных нагрузок и с минимальной вибрацией.
• Квадрат. Специальная гайка, утопленная в специальную канавку. Его не нужно придерживать ключом при затягивании, так как он уже зафиксирован в монтажном отверстии.
• Фланцевый. В нижней части гайка имеет юбку с насечкой. При скручивании обеспечивает более надежное сцепление с шайбой или гроулером.

Это далеко не полный список форм-факторов гаек, и многие современные производители метизов используют собственные конструкции, как и в случае с винтами и формами винтов.

Заклепки

Тип крепления, относящийся к категории безударной фиксации и одностороннего монтажа. Он используется, когда вы скрепляете несколько предметов заклепками, то есть не требует скручивания или ударов по метизам. Состоит из двух элементов:

1. Стальная ножка с удлинителем на конце,
2. И алюминиевый элемент, сплющенный при креплении.

Принцип работы следующий: заклепка вставляется в специальный инструмент, который захватывает центральный металлический стержень. После этого заклепку опускают в предварительно просверленное отверстие, и нажатием на рычаги инструмента вытаскивают металлический стержень, расширяя алюминиевую втулку. Из-за разницы в плотности металлов алюминий полностью сплющивается, как только достигает точки крепления. После этого инструмент отрезает ненужный больше стержень, а заклепка остается внутри, надежно закрепляя объекты.

Снять такие крепления с сиденья уже невозможно. Только сверлением, то есть заклепка — это одноразовое крепление и далеко не всегда ею можно пользоваться. Например, при креплении деревянных элементов не используются стандартные заклепки. Напряжение в оборудовании может легко расколоть дерево.

Также есть ограничение по толщине прикрепляемых элементов. Заклепки бывают разных размеров, а максимальная толщина прикрепляемых элементов не должна превышать длину алюминиевой втулки. Также следует понимать, что чем длиннее и толще заклепка, тем сложнее будет закрепить ее ручным инструментом, так как необходимо приложить большое усилие. При этом применяют клепальные станки с электроприводом или сложной системой рычагов, снижающих нагрузку на человека, использующего инструмент.

Заклепки также различаются по материалу, из которого они изготовлены. Бывают медные и латунные метизы, но основная сфера их применения достаточно узка. Применяются в судостроении, то есть при креплении элементов, находящихся в агрессивных условиях. Например под водой. Кроме того, медные заклепки используются для объектов с повышенной пожароопасностью. При соприкосновении с чем-либо они не создают искры, в отличие от обычной стали.

Шпильки

Шпилька – один из самых простых в конструктивном отношении видов крепежа. Это прямой металлический штифт с полной или частичной резьбой. Он ввинчивается в сиденье и позволяет прикрепить два предмета или зафиксировать их гайкой. Шипы используются в машиностроении и при производстве различных станков, но есть и другие варианты.

Например, сантехнические столбы. Их особенность в том, что резьба на двух концах разная.

То есть с одной стороны винт, а с другой обычный болт. Такая шпилька позволяет крепить к бетонным поверхностям различные сантехнические изделия, например, унитазы. После закрепления детали в бетонном или деревянном перекрытии снаружи остается болтовая деталь, на которую затем накручивается гайка.

В зависимости от назначения и области применения шпильки могут быть как обычными, металлическими, то есть без специального покрытия, так и защищенными. Существует множество видов защиты, как и способов их использования. Наиболее распространенным типом является цинк. Наносится на поверхность метизов гальваническим методом и предотвращает коррозию.

Заключение

Ассортимент креплений велик и здесь описаны далеко не все виды креплений и областей, где они могут применяться. Если вы зайдете в любой магазин Москвы или любого другого города, то увидите совершенно нестандартные товары, например, болты с кольцом. Они используются для подвешивания. Или анкеры специальной формы.

Выбор крепежа зависит от поставленной задачи, но не менее важно найти достойного производителя. Производством крепежа на заказ занимаются десятки компаний, и далеко не все из них могут похвастаться высоким качеством своей продукции. Купить крепеж несложно, но может ли производитель гарантировать качество и надежность изделия? Обычно магазин ни за что не отвечает. Следует отдавать предпочтение только надежным производителям.

Не стесняйтесь и не ленитесь всегда требовать от продавца сертификат качества, который у него должен быть в обязательном порядке. Если продавец в магазине отказывается выдавать сертификат соответствия, это повод задуматься о качестве товара и его происхождении.