Как делают шурупы

Технология производства шурупов и саморезов

Когда мы говорим о шурупе, все ли знают, что это такое? Слово шуруп произошло от немецкого Schraube. На самом деле – это винт, который способен легко вворачиваться в любой мягкий материал, образуя там «собственными силами» резьбу. Типичный материал такого рода – дерево.

За счет чего шуруп способен ввертываться в мягкие материалы? В первую очередь, за счет резьбы, которая покрывает существенную часть стержня шурупа. Эта резьба отличается от резьбы, имеющейся на винтах и болтах. Неудивительно, ведь последние вворачиваются не в дерево, а в металл. Резьба, нанесенная на шуруп, несколько выше. Она имеет значительный шаг нарезки и наносится на резьбовой участок шурупа в виде конической формы, который к окончанию шурупа сужается. Кстати, резьба на шуруп может нарезаться, как по всей его длине, так и только по его части.

Так как размеры шурупов довольно разнообразны, возникает естественный вопрос, от чего это зависит. Размеры шурупов тесно коррелируют с их предназначением. Так для крепления шильдиков к уже готовым изделиям широко используется совсем небольшой шуруп, называемый в народе «клоп». Его размеры: диаметр – 4 мм., длина – 8 мм. Другой шуруп, называемый путевым имеет длину 170 мм, а диаметр – 24 мм. И это объяснимо, так как с помощью него к шпалам крепится железнодорожный рельс. Головки таких шурупов также имеют различную форму, определяемую самими условиями монтажа, внешним видам изделия и теми требованиями, которые предъявляются к монтируемой конструкции.

Формы головок представлены на рис. 1.

 

О видах головок и шлицов шурупов

Среди видов головок выделим: потайную, потайную двойную, потайную усеченную, потайную типа «рожок», полукруглая головку, полукруглую головку с пресс шайбой, узкую цилиндрическую головку, трапециевидную головку шестигранную головку, шестигранную головку с пресс шайбой.

Потайную головку утапливают в материале закрепляемого элемента. При этом поверхность материала была и остается ровной. Потайная двойная головка представляет собой усиленный вид головки потайной. Она способна выдерживать существенные нагрузки, даже при ударном методе монтажа в твердые материалы.

Потайная усеченная головка дает возможность с высокой эффективностью прижимать закрепляемый элемент к материалу основания. Это достигается благодаря тому, что длина резьбы крепежного элемента увеличена, на головке образована нижняя площадка, которая перпендикулярна действию нагрузки на вырыв.

Потайная головка типа «рожок» замечательна тем, что очень эффективно обеспечивает качественный прижим гипсокартона к материалу основания. Именно специально выгнутая форма головки, имеющая вид «рожка», обеспечивает оптимальное восприятие нагрузки на вырыв. Полукруглая головка, благодаря широкой несущей поверхности, эффективно удерживает закрепляемый элемент. Использование такой головки оправдано, когда нет особой необходимости сохранять ровной поверхность закрепляемого элемента.

Еще один вид головки — с пресс-шайбой представляет собой увеличенную несущую поверхность головки и уменьшенную высоту. Головка такого вида в силу расширенной несущей поверхности прекрасно подходит для того, чтобы надежно крепить листовые материалы.

Узкая цилиндрическая головка обеспечивает важную в ряде случаев минимальную несущую поверхности. При монтаже это обеспечивает ее полное утопление в закрепляемом элементе. Она широко используется в таких крепежных элементах, которые фиксируются, как в материале основания, так и в закрепляемом элементе, с помощью, выполняющей основную функцию закрепления, резьбы. У трапециевидной головки увеличена несущая поверхность, а на ее внутренней стороне располагаются стопорные насечки.

Одна из самых известных и старых видов головок крепежных элементов – это шестигранная головка. Ее, как правило, стандартизируют под имеющиеся размеры ключей, а для того, чтобы монтировать, применяя электроинструмент, используют специальные шестигранные насадки.

Функции шестигранной головки с пресс-шайбой такие же, как и у простой шестигранной головки, однако ее несущая поверхность, все-таки, больше.

Для того чтобы монтировать шуруп с помощью инструментов, используя отвертку или шестигранник, в головке шурупа предварительно формируют шлицы, которые могут быть: прямыми, крестообразными, комбинированными, в виде шестиконечной звезды, в виде шестигранника ли в виде внутреннего шестигранника.

Традиционно для изготовления шурупов используется такой материал, как сталь СТ 08 КП или СТ 10 КП.

Технология изготовления шурупов

На первом этапе процесса изготовления формируется болванка или основа под шуруп. При этом повсеместно используется аппарат, аналогичный гвоздильному. Благодаря этому аппарату формируется головка шурупа, его наконечник длина. Диаметр будущего шурупа определяет используемая проволока.

На втором этапе изготовления шурупа на его стержне производится нарезание резьбы. И тот процесс осуществляется при помощи специальных автоматов. При этом болванки будущих шурупов засыпают в бункер, где они, благодаря вибрационному транспортеру и анкерному механизму, поступают поштучно в ту зону, где осуществляется нарезка резьбы. Болванки шурупов, при этом, строго ориентируют по отношению к рабочим элементам, т.е. к плоским плашкам, перемещаемым навстречу и параллельно друг другу, и перпендикулярно к оси шурупа, которые плотно прижимаются к стержню шурупа. Плашки, при этом, в зависимости от того, где они изготавливается, производят, исходя из основных параметров резьбы.

Такая схема позволяет изготавливать шурупы, имеющие в диаметре 10-12 мм, а вот шурупы с большими диаметрами, как правило, изготавливают при помощи метода горячей штамповки. Примером такого изделия является путевой шуруп, о размерах которого мы говорили чуть выше.

Технология изготовления саморезов

Как известно, саморез носит такое название потому, что способен нарезать резьбу, где угодно, как в дереве, пластике, так и в металле и бетоне и т.п. Связано это с тем, что его поверхность имеет мощную прочность, получаемую при помощи термической обработки, т.е. закалки. Окончание самореза часто выполняют в виде сверла. Таким образом, достигается его оптимальное вворачивание в скрепляемые конструкции, а также просверливание отверстия необходимого диаметра.

На перовом этапе изготовления еще в процесс формирования болванки обеспечивается формирование сверла.

На втором этапе, аналогично резьбе формируемой на шурупе, обеспечивается формирование резьбы самореза.

На третьем этапе готовый саморез подвергается поверхностной закалке. Это едва ли не важнейший этап изготовления самореза, так как важно строго выдерживать все технологические приемы для обеспечения получения необходимых технических параметров.

На четвертом, заключительном этапе, саморезы защищают от возможной коррозии при помощи таких способов, как фосфатирование, оксидирование, гальваническое цинкование желтым или белым цинком.

Состав абразивных кругов

Абразивные материалы для применения в промышленности должны быть закреплены или конструктивно выполнены в виде различных инструментов и составов, в том числе в виде абразивных отрезных и шлифовальных кругов.

Круг отрезной по металлу выполнен из электрокорунда* нормального на бакелитовой связке, которая придает отрезному диску прочность и препятствует разлету осколков при заклинивании диска или его повреждении.

Круг отрезной по металлу нержавеющий отличается от обычного круга отрезного по металлу своим составом, из сплава исключается железо, сера и хлор. Данный вид отрезных дисков позволяет исключить загрязнение разрезаемого материала во время обработки. Круги отрезные различаются по внешнему диаметру, толщине полотна и диаметру посадочного отверстия. Диаметр отрезного круга влияет на глубину реза, толщина полотна подбирается в зависимости от толщины разрезаемого металла, Фиксируются отрезные круги на отрезной машине специальной гайкой и  посадочным отверстием, которое опрессовано металлической рубашкой – опять же для повышения прочности диска.

Круг отрезной по камню выполнен из черного карбида кремния** на бакелитовой связке. Сплав, применяемый при изготовлении отрезного круга по камню, придает кругу высокую твердость и прочность при резке бетонных конструкций, огнеупорного кирпича, естественного и искусственного камня.

Круг шлифовальный состоит из электрокорунда нормального на бакелитовой связке. Максимальная скорость вращения кругов данного типа 80 м/с. Диск зачистной (шлифовальный) используется при зачистке и обдирке изделий из различных видов стали. Предотвращает загрязнение рабочих поверхностей изделий и микрорастрескивание.

Бакелитовая связка — состоит из бакелита — искусственной смолы, приготовленной из карболовой кислоты и формалина. Круги на этой связке прочны, эластичны, допускают большие окружные скорости вращения, но разрушаются от действия щелочной охлаждающей жидкости. Во избежание этого рекомендуется пропитывать круг парафином. К недостаткам бакелитовой связки относится и то, что она теряет прочность при нагреве выше 180 С. Для уменьшения шероховатости обработанной поверхности абразивный инструмент на бакелитовой связке делают иногда с графитовым наполнителем.

Бакелитовая связка вызывает меньшее нагревание деталей, обеспечивает получение высоких классов чистоты поверхности, обладает более высокой прочностью по сравнению с керамической и свойством увеличивать размер под действием постоянной нагрузки.

* Оксид алюминия или электрокорунд (Al2O3) – это кристаллический оксид алюминия, получаемый из бокситовых глин, содержащих около 60% оксида алюминия. А электрокорундом его назвали в связи с технологией его производства в электродуговых печах.
Процент чистоты оксида алюминия (94-99%) и степень его твёрдости относит его к одной из разновидностей зерна, из которого изготовят шлифовальные или отрезные круги или другие абразивные инструменты для обработки древесины или металлов.

** Карбид кремния (SiC) — это результат синтеза нефтепродуктов с природным кварцевым песком в электропечах с нагревом до температуры более чем 2000 С. При таких условиях смесь кристаллизуется с образованием карбида кремния. Карбид кремния имеет твёрдые зёрна с упорядоченной кристаллической структурой, имеющей особо высокую режущую способность, позволяющую эффективно обрабатывать лаки и краски, шпаклёвки, керамику и камень, чугун и титан, а также резину и различные полимеры.

Как подобрать размер отрезного круга на болгарку?

Один из главных особенностей отрезного инструмента — это размер круга, что должен подходить к болгарке и к материалу, с которым будут происходить действия. Чаще всего диски используют для работ с металлом, бетоном, камнем и деревом.

Современный рынок предоставляет широкий ассортимент абразивных дисков на болгарку, что хорошо подойдут для работы с различным видом материала.  

Размеры отрезных кругов на болгарку:

• В основном внешний диаметр круга колеблется от 115 мм — 230 мм.

• Внутренний диаметр (посадочный) 22,2 мм.

• Толщина диска от 0,8 мм — 2 мм.

Самые ходовые следующие размеры: 115 и 125. Данные виды в основном применяются для бытовых, не сложных задач. Важно отметить, что для работ на промышленных объектах уже применяются круги с большим диаметром, что могут быть 280 мм. Использование такого диска требует в свою очередь профессиональный инструмент. Такие аппараты отличаются сильной мощностью двигателя.

Размеры и характеристика отрезных кругов:

• 115 мм – маленький диск, что идеально подходит для мелких задач и шлифовки материала. Но он не подойдет для резки, так как имеет небольшую глубину пропила.

• 125 мм — один из самых популярных размеров для болгарки. Он позволяет работать с разными материалами: металлом, камнем и другими.

• 150 мм — хорошо подходит для работ с крепкими изделиями, что требуют значительную нагрузку: бетон, большие металлические трубы.

• 180 мм — подходящий вариант для длительных строительных работ.  

• 230 мм – этот диаметр диска подходит для профессиональных УШМ.

  Используется на промышленных стройках, и редко для бытовых нужд.

Таблица размеров кругов, что отлично подходят для указанных брендов болгарок

Диаметр диска	Марки болгарок
115 мм	Bosch GWS 7-115 E, Bosch GWS 1000.
125 мм	Makita GA5030, Bosch GWS 7-125, Metabo WEV 10-125 Quick, Bosch GWS 14-125 Inox.
150 мм	Metabo WE 14-150 Plus, Sparky MB 1600CPA.
180 мм	Makita GA7020, Bosch GWS 22-180 LVI, Metabo W 24-180.
230 мм	DeWALT D28401, Bosch GWS 20-230 H, Makita GA 9020 (GA9020).

В данной таблице мы указали мнение специалистов по выбору и рейтингу болгарок под соответствующие размеры кругов. Существует ряд и других популярных марок, что также подойдут для необходимых работ. Каждый из пяти типов болгарок имеет свою особенность. Если вы занимаетесь строительством, то обратите внимание сразу же на несколько видов болгарок.

Технология производства шурупов и саморезов

А для домашних бытовых задач рекомендуем взять оптимальный размер на 125 мм. Для стройки и ремонта отлично подойдет на 180 мм.

Какие размеры кругов лучше подходят для резки металла, бетона и дерева?

Один из самых распространенных и популярных потребителем инструмента — это диски по металлу. Они бывают всех указанных размеров выше и подходят для небольших, так и больших болгарок.  Если при работе с металлом, хотите сделать тонкий срез, то возьмите диск с 115 или 125 мм, так как их толщина от 1 мм —  2,5 мм. Подходят для резки тонкого металлического листа. Для работы со сталью, крупными материалами лучше брать диски большего диаметра.

Жесткие шлифовальные диски используют для тщательной зачистки швов перед сваркой. С их помощью зачищают лишние выступы на поверхности металла старую краску, в результате чего получается ровная поверхность.

Лепестковые также используют для работы с металлом, так и древесиной. Лучше использовать с деликатными задачами: лаковыми покрытиями, тонкими  искривленными поверхностями металла.

Отрезные круги по камню используют для резки плитки, кирпича, шифера, брусчатки. Такие диски бывают двух видов: алмазные и сухорезы. Алмазные отличаются длительностью службы и стойкостью, и лучше подойдут для резки красного кирпича и бетона.

Алмазные диски делятся на такие виды: для сухой резки (сегментированный), влажной и универсальные.

Диск для сухой резки имеет прорези по всей окружности, благодаря чему и способны охлаждать. Размеры, что подойдут под болгарку от 115 до 230 мм. При пилении камня диск имеет способность сильно нагреваться, поэтому нужно каждые 1-2 минуты делать перерывы. При таком использовании прослужит дольше и алмазы не будут вылетать. Таким способом хорошо работать с бетоном и гранитом.

Диск для влажной резки отличается ровной формой без прорезов, что позволяет резать без осколков. Зачастую с ними работают на специальных приборах с подачей водой, где нарезают плитку. Если использовать с болгаркой, то предварительно смачивают в воде.

Универсальные подходят для задач с любым видом камня, и можно работать с влажной или сухой резкой.

Безопасность

Самое важное в работе: не ставьте на болгарку диски большего размера, чем указано в эксплуатации инструмента. Так как в процессе использование его может разорвать. Помните, что чем крупнее диск, тем вращение скорости должно быть меньше.