Из чего делают саморезы: технологии и оборудование. Станок для производства саморезов

характеристики, особенности, свойства, применение, рекомендации специалистов

Шурупы, винты, болты — эти типы крепежа используется давно, но есть еще саморезы. Что это такое и в чем их особенности? Какие бывают виды саморезов, как их выбирать?

Чем саморез отличается от шурупа

Давайте начнем с определений. Шуруп — это крепежный элемент с нанесенной на стержень наружной резьбой. При соединении деталей, наружная резьба шурупа совмещается с внутренней резьбой на отверстии в детали или деталях. Так что под установку шурупа необходимо заранее просверлить отверстие. От винта шуруп отличается тем, что имеет плавное сужение на конце и более редкие витки резьбы.

Чем отличается саморез от шурупа: резьбой и материалом

А теперь внимание. Саморез — это сокращенное от «самонарезной шуруп». Отличается тем, что для установки не требует наличия заранее просверленного отверстия. При вкручивании он сам нарезает требуемые канавки. Отсюда и термин — самонарезной. А чтобы саморез мог сам «вгрызаться» в материал, резьба у него треугольная, с острыми краями и, как правило, более «глубокая». Итак, саморез — это разновидность шурупа, который сам просверливает отверстие в материале по мере закручивания.

Саморез — это шуруп, который сам себе бурит отверстие

Если говорить о разнице между саморезами и шурупами, то саморез имеет более вытянутый и острый край. С такой формой проще «вгрызаться» в материал. Для установки саморезов обычно применяют шуруповерт, который позволяет проделать большой объем работ, в отличие от использования обычной отвертки. Преодолевать сопротивление материала при нарезании отверстия непросто.

Виды саморезов

Делят саморезы по области применения. Они бывают универсальные, по дереву, металлу. Это три основные и большие группы. Есть еще более узкоспециальные — по бетону, гипсокартону (ГКЛ) и гипсоволоконным листам (ГВЛ). Есть отдельные группы для оконного профиля и кровельных материалов.

Однако учтите, что если говорят о саморезах по металлу, имеется в виду листовой металл или профили из него. И то, в листах большой толщины часто предварительно сверлят отверстия. Так проще и быстрее установить крепеж, особенно, если качеством он не блещет.

Видов саморезов очень много. Так какие выбрать?

Мало того, в древесине тоже под саморезы часто сверлят отверстия. В плотной древесине — типа дуба — это почти непреложное правило. Плотность такой древесины высокая и иначе процесс идет слишком медленно. В мягкой древесине отверстия под установку саморезов сверлят по другой причине — чтобы не треснуло дерево. Когда саморезы ставят практически на краю, это возможно. Вот и страхуются. В любом случае, диаметр отверстия под установку самореза должен быть на 1-2 мм меньше диаметра крепежа. Только при таком условии и устанавливать будет несложно, и прочность соединения будет нормальной.

Есть еще универсальные саморезы. Но это не значит, что они «для всего». Это значит, что они оптимальны, когда надо соединить древесину и металл. А для соединения металл-металл, дерево-дерево — лучше брать свой узкопрофильный крепеж.

По дереву и металлу — разница

Чем отличаются саморезы по дереву и металлу? В первую очередь — разным шагом резьбы. Для установки в дерево резьба более редкая. Этого вполне достаточно, чтобы закрепиться в волокнистой структуре. Саморез по металлу имеет более плотные витки резьбы. Еще разница в применяемом для изготовления крепежа металле.

В чем разница между саморезами по дереву и металлу

Еще саморезы по металлу могут иметь не просто сужение с нанесенной резьбой, а дополнительные плоскости — сверло. Такой крепеж может сверлить отверстия в листовом металле до 5 мм толщиной. Чтобы край самореза не скользил по поверхности металла (да и дерева тоже), точку установки «накерняют». При помощи пробойника и молотка оставляют небольшую вмятину. Совсем не обязательно пробивать металл. Достаточно того, что винт самореза опустится в углубление.

Металл и способ обработки

Саморезы делают из углеродистой стали, нержавеющей и латуни. В подавляющем большинстве случаев используем мы саморезы из углеродистой стали. Они не такие дорогие как из нержавейки, но вполне долговечные, если правильно подобрать. Однако стальные саморезы могут быть разных цветов: белого, желтого и черного. Окраску они получают после обработки. Черные получают при оксидировании и фосфатировании, желтые — при анодировании, а белые — это обычно оцинкованные. Еще есть желтые оцинкованные.

Надо еще и способ обработки металла иметь в виду

Какого цвета саморезы лучше выбрать? Смотря для какого материала. Если для древесины, лучший выбор — анодированные. Это желтые. Да, они значительно дороже черных. Но черные оксидированные ржавеют и оставляют потом потеки на древесине. Для металла это некритично, так как обычно места соединения прокрашивают, чтобы не ржавели. Но есть еще такой момент: черные оксидированные саморезы могут быть ломкими. Если вы его при установке «перекрутите», то головка может отлететь. Мало того, что это может случиться при установке, то же происходит и при нагрузке. Например, когда черными оксидированными саморезами прикрутили к лагам настил пола. Доски, как известно, выгибаются и усыхают. И это приводит к возникновению повышенных нагрузок на крепеж. И шляпки у черных саморезов часто отлетают. Это можно заметить при переборке пола. А также по тому, что некоторые доски начинают выгибаться или сильнее раскачиваться и скрипеть. Шляпки поотламывались и крепеж не держат.

Для установки металлического листового материала имеет смысл брать оцинкованные саморезы. Не будет конфликта покрытий и химических реакций. В таком случае берут обычно белые. Желтые используют из соображений эстетики — при установке дверных петель, замков, ручек и другой подобной фурнитуры желтого цвета.

Виды саморезов: головка и шлиц

Еще саморезы делят по типам головки. Видов много, но стоит помнить, что есть потайные, полупотайные и выступающие (полусферические, полуцилиндрические и т.д.). Также есть с шестигранными головками. Их применяют для установки кровельного материала, поликарбоната, крепления материалов на заборы, обшивки каркасов. В общем там, где важна жесткая фиксация. Именно саморезы с шестигранными головками обычно комплектуются уплотнительными шайбами с резиновыми прокладками.

Виды головок саморезов

Саморезы с потайными головками при установке прячутся в древесину. При этом не надо предварительно сверлить отверстия большего диаметра под шляпку. Чтобы заходила шляпка «как по маслу», берите потайные головки с насечками.

Виды шлиц на саморезах. Имеет смысл брать те, под которые у вас есть инструмент

На шляпках выполнено углубление под инструмент — это и есть шлиц. Этот параметр выбираем исходя из имеющегося инструмента или бит. Их — биты — можно, конечно, купить, но об этом стоит подумать заранее. И приобретать тогда и крепеж и биты. Если говорить о том, какой шлиц лучше, то на данный момент считается лучшим Torx (торкс), так как он лучше всего передает крутящий момент. Это важно при работе с жестким материалом.

Выбор длины саморезов

Для выбора длины самореза существует несколько правил, которые применяют в разных ситуациях. При сплочении/соединении двух не очень массивных деталей, работают следующие правила подбора:

• Чтобы вы не соединяли, острый конец самореза не должен торчать с другой стороны соединяемых деталей. То есть, в любом случае он должен быть короче соединяемых деталей. Причем, считается, что максимальная прочность будет, если до края нижней детали останется не менее 5-6 мм. Вот и считайте.
  Длину самореза подбирают в зависимости от скрепляемых деталей
  
• С другой стороны, минимально саморез должен входит в нижнюю деталь не менее чем на 1/3 от толщины прикрепляемой детали. То есть, если крепите, скажем брус 100*100 мм, то минимальная длина самореза должна быть на 1/3 длиннее. Для этого бруса минимальная длина самореза 100 + 100/3 = 133 мм. Берут ближайшее большее. Если крепите доску 28 мм толщиной, то минимальная длина самореза 28 +28/3 = 37 мм (обычно выбирают 42 мм).

Если какую-то тонкую деталь крепят к массивному основанию, работает другое правило. Тогда длина крепежа должна быть в 2-2,5 раза длиннее прикрепляемой детали. Так надо подбирать длину самореза, если крепите что-то к стене, скажем, или к бетонному полу. В таком случае, чтобы закрепить ту же доску 28 мм к стене, длина крепежа — 56-70 мм. Вот такая вот разница.

Размеры саморезов: наиболее применимые варианты

Как выбрать длину саморезов, вроде должно быть понятно. Теперь о том, какими они вообще бывают. Здесь ситуация запутанная. Ни винты, ни саморезы не имеют общего стандарта. Есть несколько нормативов «затертых» годов выпуска, в которых прописаны размеры самонарезных винтов некоторых типов.

• ГОСТ 1145-80. Самонарезные винты с потайной головкой.
• ГОСТ 1144-80. Шурупы с полукруглой головкой.
• ГОСТ 1146-80. Шурупы с полупотайной головкой.

Дело сегодня обстоит так, что каждый производитель выпускает собственные «линейки». Ориентируются они, понятное дело, на спрос. Ну, а параметры головок обычно делают в соответствии с тем или иным ГОСТом. Это хоть как-то стабилизирует ситуацию. Иногда и сортамент — диаметры и длины тоже делают по стандарту. В таком случае в описании саморезов указывают диаметры, в которых они вообще выпускаются, а потом идет приписка: соответствует такому-то ГОСТу. Это значит, что головки соответствуют указанному нормативу, а также, что соответствует сортамент.

Как же тогда выбирают саморезы по длине и диаметру? Высчитывают/определяют длину, которая нужна, определяются с типом головки. Потом смотрят диаметры и делают окончательный выбор. Сразу скажем, что для древесины принцип «толще — значит лучше» не работает. Это можно применить для металла. Для древесины лучше более тонкие, но с хорошей резьбой и из хорошего металла. Вот это идеальный вариант.

Если параметры саморезов у производителя «свои», они указываются в описании

Но этого недостаточно. В магазине обычно предлагают до десятка вариантов одного размера, но разных производителей. И если с металлом и типом обработки определиться более-менее просто, то выбрать какой марки брать сложно. Есть, конечно, проверенные, но они стоят дорого. Хотя, если взять дешевые, в брак может уходить 30-50%. Какой брак? То гнутся, то шляпки отлетают. Это не всегда, но часто. Если вам «повезет» нарваться на такой крепеж, то получится, что купить «дорогие» было бы не дороже. Ну, или не намного дороже.

Теперь сравните две таблицы. Они составлены по разным ГОСТам. Как видите, диаметры и длины совпадают. Вот это и облегчает жизнь. Если при производстве крепежа придерживались стандарта и по соотношению диаметра/длины, то все просто. Если же нет, то производитель в описании саморезов прикладывает таблицу с размерами (как на рисунке выше).

Как выбрать саморезы по дереву

Не стоит для крепления древесины использовать саморезы по металлу или универсальные. Универсальные хороши, когда надо скрутить дерево и металл. А при скручивании двух деревяшек они работают хуже. В том смысле, что специализированный крепеж будет держать древесину лучше. То есть, рассматриваем только саморезы по дереву. Поверьте, будет из чего выбирать.

Саморезы по дереву лучше желтые (да, дорогие) или белые (чуть дешевле)

Как уже сказали, саморезы по дереву имеют более редкую резьбу с более высоким профилем (канавки между витками глубже). Применяются они не только для древесины, но и для всех видов листовых материалов: ГВЛ, фанеры, ОСБ (ОСП), ДВП и ДСП. Теперь о том, когда какие лучше работают.

Резьба и другие «навороты»

Сперва надо выбрать тип шляпки. Потайная или с прессшайбой, цилиндрическая, полусферическая — подбирайте исходя из того, какое именно соединение вам надо осуществить. Рекомендуют также выбирать шлиц типа TORX, так как он лучше всего передает крутящий момент от электроинструмента. Далее по порядку.

• Надо определиться с тем, должна быть резьба нанесена на весь стержень или нет. Если вам надо скрепить два деревянных куска и плотно притянуть их друг к другу, берите саморез с неполной резьбой. Это значит, что под шляпкой должна быть зона без резьбы. Длина равна толщине прикрепляемой детали или немного больше. За счет этой зоны и происходит «притягивание» одной детали к другой.
  Как выбрать саморезы по дереву: несколько фишек для быстрой и качественной работы
  
• Чтобы облегчить вкручивание в твердые породы или листовой материал, есть саморезы по дереву с фрезой или мельницей. Фреза есть только на саморезах с неполной резьбой. Выглядит она как несколько насечек винтового типа, которые нанесены перед началом резьбы. Насечки размягчают древесину, после чего саморез лучше «идет».
• Вообще, саморезы по дереву имеют более тонкое острие и этим предотвращают растрескивание древесины. Но есть и специальные «примочки» против растрескивания. Это могут быть:
  • канавки;
  • режущие грани в виде насечек на теле винта;
  • насечки на нескольких нижних витках резьбы.

Нужны ли эти навороты или это впустую потраченные деньги? Насчет неполной резьбы — это не новость. «Садится» одна деталь на другую гораздо плотнее. А остальные попробуйте. Только на собственном опыте поймете, работает это или нет, и что конкретно вам больше подходит.

И практический совет по выбору саморезов по дереву. Важно, чтобы резьба шла сразу от самого кончика. Если первый виток слишком далеко или кончик тупой — не берите. Будет сплошное мученье, а не работа.

Выбор саморезов по металлу

Виды саморезов по металлу более многочисленны, так что разбираться и разбираться. Их точно не делают из латуни — слишком мягкий металл. Саморезы по металлу делают из углеродистой и нержавеющей стали. Присутствуют все типы головок, шлицы тоже почти все в наличии. Наконечников есть два типа — с острым концом и буром. Еще их делят по области применения — для внутренних помещений и для улицы. Отличаются они толщиной защитного слоя. Для улицы покрытие должно быть толще. Рассмотрим самые распространенные виды саморезов по металлу.

Наиболее популярные виды саморезов по металлу

Саморезы с прессшайбой (семечки)

Отличаются головкой — она широкая и плоская. По ее краю сформирован валик, который и прижимает детали. Этот тип метизов применяют не только для крепления листового металла и изделий из него (к примеру, собирают каркас для гипсокартона). Его же можно использовать, если надо закрепить пластик, фанеру или ДВП к деревянным брускам, металлическому или деревянному каркасу. Плоская и широкая головка хорошо прижимает материалы в месте соединения.

Так выглядят саморезы с прессшайбой

Если посмотрите внимательно на головку крепежа на фото справа, увидите, что часть имеет скругленную и практически плоскую форму. Таких, кстати, большинство в магазинах и на рынке. Но это не лучший вариант этого крепежа, хоть и дешевый. Очень мало достойной продукции такого вида. Часто шлиц мелкий, металл без обработки, который ломается или гнется. Но самое главное то, что даже белые оцинкованные саморезы имеют очень тонкий слой оцинковки — 3 мкм. Он быстро разрушается и металл начинает ржаветь.

Саморезы с прессшайбой выпускают только в одном диаметре — 4,2 мм, а вот длина может быть разной

Если посмотрите на более дорогие саморезы по металлу с прессшайбой (на фото слева), у них головка трапециевидная. Она более высокая, что позволяет сделать более глубокий шлиц. Их еще называют «усиленные». Качество такого крепежа гораздо выше. Более глубокий шлиц способствует тому, что лучше передается крутящий момент. Это дает возможность даже без увеличения размеров самореза плотнее притянуть детали. За счет чего? За счет того, что усиленная конструкция выдерживает больший крутящий момент.

Размеры саморезов по металлу с прессшайбой разнообразием не радуют. Обычно есть только диаметр 4,2 мм, а длина может быть 13, 16, 19, 25, 32, 38, 41, 50, 57, 75 мм. Вес упаковки зависит от количества штук. Он же может быть одним из критериев оценки качества. Во всяком случае, плотности металла и того, насколько точно выдержаны размеры. Потому что очень часто стержень делают не 4,2 мм, а 3,8-4,0 м, также и по длине. И толщина шляпки меньше. В общем, обращайте внимание на вес саморезов.

Саморезы для профилей ГКЛ

Это небольшие метизы черного цвета. Размеры разнообразием не балуют. Есть один диаметр — 3,5 мм и две возможные длины — 9,5 и 11 мм. За мелкие размеры их называют «клопы». Делают их из стали с цинковым покрытием или с фосфатированием. Головка — усеченный конус, шлица крестообразная. На нижней стороне головки может быть нанесена насечка. Она служит для торможения — начинает цепляться за рельеф на саморезе, что отключает вращение шуруповерта.

Внешний вид и чертеж

Винт есть остроконечный, есть с винтом. Несмотря на малые размеры, сверлят они металл до 0,9 мм толщиной, а крепеж с буром — до 2,0 мм. Но это, если они нормального качества. Обратите внимание, что этот крепеж рассчитан на применение в помещениях. На улице он быстро начинает ржаветь, поэтому снаружи его не используйте.

Черные саморезы для крепления ГКЛ к каркасу

Каркас под гипсокартон собирают при помощи «клопов» или саморезов с прессшайбами. Сами листы крепят к каркасу при помощи черных саморезов с потайной головкой и острым концом. Делают из фосфатированной стали, есть и оцинкованные. Собственно, это саморезы по дереву или металлу. Какие же брать, чтобы прикрепить ГКЛ? Зависит от того, какой каркас собрали. Для деревянных брусков берете по дереву, для профилей — по металлу.

Так выглядят саморезы для крепления листов гипсокартона к каркасу

Если обшиваете гипсокартоном обычное жилое помещение, черные фосфатированные саморезы — неплохой выбор. Если каркас собран в ванной, кухне, туалете, лучше берите оцинкованные. При повышенной влажности черные быстро ржавеют, потом головки отлетают.

Наиболее ходовые размеры саморезов по гипсокартону, которые крепят к деревянной обрешетке

Какие размеры саморезов для крепления гипсокартона? Оптимальные диаметры — 3.8, 4.0 и 4.2 мм. Длина может быть 16, 19, 25, 32, 35, 41. 45, 51, 55, 61, 65, 70 и т.д. до 100 мм. Какая же длина самореза нужна, чтобы прикрепить лист ГКЛ к профилю? Пользуйтесь универсальным правилом: удвоенная длина прикрепляемого материала. Если крепите гипсокартон толщиной 12 мм, то саморез не короче 25 мм. Длиннее можно? Можно, но зачем?

Кровельные саморезы

Это тип крепежа для наружных работ. Это значит, что защитный слой более толстый. Кровельные саморезы легко отличить по внешнему виду. У них шестигранная головка и уплотнительная шайба. Шайба может быть резиновой или силиконовой. Силиконовая намного долговечнее, но и дороже. Хорошая резина, кстати, тоже десятки лет может не трескаться. Вот только определить хорошая она или нет сложно.

Кровельные саморезы бывают разных видов и предназначены они для крепления разных материалов к разным по жесткости каркасам. Есть такие виды кровельных саморезов:

Виды саморезов для кровли и область их использования

• Остроконечные. Предназначены для крепления мягкого материала к деревянной обрешетке.
• С коротким винтом. Этот тип для фиксации металлического листового материала к древесине.
• С длинным винтом. Это для фиксации металл-металл. Чаще применяется для крепления профлиста к каркасу забора.

Кровельные саморезы делают из оцинкованной стали. И лучше если цинкование гальваническое. Такое покрытие более долговечное. Поверх оцинковки иногда еще наносится краска. Цвет — в тон с покрытием. Шайбы делают или тоже оцинкованными или из алюминиевого сплава. Шайба, как говорили, имеет уплотнение из резины или силикона. Резина лучше EPDM, она и на открытом воздухе не теряет эластичности долгое время. Ходовые размеры кровельных саморезов приведены в таблице.

Как делают саморезы | Болтзавод

Саморезы играют большую роль в строительной и других сферах. Стоит рассмотреть процесс производства, чтобы подробнее узнать о конструктивных особенностях метизов.

Материалы изготовления

Саморезы в строительстве применяются в процессе создания каркасов для различных построек, стропильных систем, пола, потолка, обшивки и многого другого. Особенность в том, что на крепежные элементы приходится значительная нагрузка. Поэтому важно, чтобы саморезы были изготовлены из высокопрочного и пластичного материала.

Современные производства чаще всего применяют для саморезов сталь марок СТ 10 КП или СТ 08 КП, прошедшая химико-термическую обработку. Материал отличается высокими показателями твердости и пластичности, при этом быстро теряет свои свойства.

Для начала из указанных марок стали производится проволока, показатели диаметра которой совпадают с необходимым диаметром саморезов. После этого продукция наматывается в бухты и отправляется для обработки на специальные заводы, занимающиеся изготовлением строительных метизов.

Заготовки

На заводах, специализирующихся на производстве саморезов, стальная заготовка передается к холодновысадочным станкам для предварительного распрямления. Последующие этапы включают в себя непосредственно производство метизов:

• нарезаются отрезки нужной длины;
• с помощью прессования создается шляпка с подходящим шлицем.

Шлиц на шляпках выполняется для крестовых и других отверток.

Создание резьбы

После производства заготовок выполняется контроль качества, позволяющий отсеять брак. Специалисты тщательно проверяют метизы на соответствие техническим характеристикам, показателям длины, диаметра. Также определяется наличие дефектов на поверхности конструкций.

Те метизы, которые прошли проверку на качество, поступают к резьбонарезному станку. С конвейера болванки пересыпаются в шнек, при проворачивании саморезы размещаются шляпкой вверх. В результате на метизах нарезается резьба с необходимым шагом путем протягивания между плоскими плашками. На конце формируется саморежущее острие.

Закаливание

После обработки на резьбонарезном станке крепежные изделия формируются в привычную для всех форму. Готовые саморезы перемещаются в специальный бункер и термопечь. По завершению специалисты еще раз проводят проверку качества. Процедура обжига проводится медленно при средней температуре 930 °С. Затем метизы размещаются в емкостях с жидкостью для охлаждения и последующей закалки.

Окрашивание

После закаливания метизы передаются в специальное устройство, с помощью которого на поверхность наносится покрытие, защищающее от коррозии и других внешних воздействий. Предусмотрено несколько вариантов обработки в соответствии с назначением саморезов:

• фосфатирование;
• оксидирование;
• гальваническое цинкование (белое или желтое).

Например, саморезы для работы с металлоконструкциями, чаще окрашены в желтый цвет.

Заключительный этап

Представленная в статье технология является общепринятой и применима практически для всех видов метизов. На заключительном этапе также проводится контроль качества. В результате остаются самые прочные варианты, соответствующие действующим стандартам и нормативам для крепежей.

На крупных предприятиях упаковка происходит автоматически. Предусмотрено специальное оборудование по весу насыпает саморезы по весу в заранее подготовленные коробки. Упаковки формируются в блоки и поступают в цех отправки готовой продукции.

Автоматические линии

На малых предприятиях для производства конструкций применяются холодновысадочные и резьбонарезные станки. На более крупных фабриках используются дорогостоящие автоматизированные линии.

От одного станка на другой производится передача по конвейерным линиям. Между ярусами применяется транспортировка с помощью лифтов-бункеров. Автоматизированные конструкции на отечественных производствах дополняются следующими элементами:

• термопечи;
• емкости для закаливания;
• линии для окрашивания;
• оборудование для упаковки.

Конструкция холодновысадочного станка

Холодновысадочный станок относится к следующим группам:

• стационарным среднегабаритным;
• универсальным скоростным;
• непрерывного действия;
• автоматизированных двухударных.

Также такие станки используются для других видов крепежных изделий. Все зависит от настроек оборудования.

Устанавливаются холодновысадочные станки на жесткой сварной раме. Проволока подается к рабочей части, где в несколько этапов изготавливаются бухты за счет храпового механизма. Для определения длины заготовки используется упор. Высадочные удары осуществляются с помощью пуансона. От производительности оборудования зависят объемы производства. Средний показатель варьируется от 100 до 300 саморезов в минуту.

Резьбонакатной станок

В данном случае болванки проходят между плашками поштучно. При этом станки ориентированы исключительно на данные рабочие конструкции. Плоские плашки двигаются навстречу по параллели и перпендикулярно оси метизов. Основными параметрами при изготовлении являются метрические и дюймовые.