Саморезы: особенности конструкции, процесс изготовления и применение

Вы когда-нибудь испытывали разочарование во время сборки мебели, монтажа стены или ремонта бытовой техники из-за того, что вам приходилось предварительно сверлить отверстие или нарезать резьбу перед тем, как вкрутить шуруп?

 Если да, то, скорее всего, вы ещё не в полной мере оценили удобство саморезов. Эти крепёжные элементы, предназначенные для самостоятельного нарезания резьбы при закручивании, стали незаменимыми в строительстве, производстве и сборке.

1.0Базовые знания: что такое саморез?

2.0Принцип работы: как саморезы «создают резьбу»?

Процесс самонарезания основан на способности винта либо резать или вытеснять Материал. Существует два основных механизма, в зависимости от материала основы:

2.1Саморез режущего типа: нарезает резьбу как метчик

Подходит для более твердых материалов (например, стального листа, твердого пластика).

Эти винты имеют режущие кромки или стружечные канавки на кончике или под головкой. При вкручивании они действуют как миниатюрные метчики:

• Режущие кромки удаляют материал.
• Канавки для стружки отводят мусор.
• В подложке сформированы соответствующие внутренние резьбы.

2.2Самонарезка формообразующего типа: вытеснение материала для формирования резьбы

Подходит для более мягких, пластичных материалов (например, ПВХ, алюминия, дерева).

Вместо острых режущих кромок они используют специальные профили резьбы с большим шагом и закругленными вершинами:

• Нити вытесняют материал по мере своего проникновения.
• Деформированный материал заполняет зазоры в резьбе, создавая внутреннюю резьбу.
• Сколы не образуются, что снижает нагрузку на мягкие материалы и предотвращает появление трещин.

3.0Основные особенности конструкции: что определяет эффективность саморезов

Эффективность самореза зависит от его конструкции. Тремя важнейшими характеристиками являются: голова, нить, и хвостовик.

4.0Руководство по выбору: соответствие типа винта материалу

Саморезы не универсальны. Выбор правильного типа крайне важен, так как использование неправильного может привести к срыву резьбы или повреждению основания. Распространенные типы:

5.0Процесс производства: как изготавливаются саморезы?

Несмотря на небольшой размер, саморезы производятся с помощью точных и высокоэффективных процессов. Принцип их изготовления заключается в следующем: холодная формовка с контролируемым формованием, осуществляемый в шесть основных этапов:

5.1Подготовка сырья: выбор правильной стали

Выбор материала:

• Низкоуглеродистая сталь (например, 1018, 1022) общего назначения — низкая стоимость.
• Нержавеющая сталь (304, 316) для использования на открытом воздухе или во влажной среде — устойчивость к коррозии.
• Легированная сталь (например, нержавеющая сталь 410) для высокопрочных соединений — магнитные свойства.

Предварительная обработка: проверка проволоки на диаметр и прочность → травление или пескоструйная обработка для удаления ржавчины → волочение и правка проволоки до необходимого диаметра для равномерной формовки.

5.2Холодная высадка: формирование головки и рульки

• Процесс: осуществляется при комнатной температуре путем прессования проволоки в форму с помощью штампов — без резки, с использованием материала более 95%.
• Этапы: Резка проволоки на заготовки → первая высадка (заготовка стержня) → окончательная высадка (форма головки и выемка под привод).
• Точность: допуск штампа в пределах ±0,02 мм обеспечивает постоянные размеры головки винта.

5.3Формование резьбы: определение характеристик самонарезания резьбы

• Прокатка (используется в более чем 80% винтов): На резьбонакатной станокДве плашки с резьбовыми профилями прижимаются к стержню, пластически деформируя материал и создавая резьбу. Этот процесс не образует стружки, повышает прочность резьбы на 20–30% и отличается высокой эффективностью, что делает его идеальным для штамповки винтов в массовом производстве.

• Резка (используется в высокоточных приложениях): Резьба нарезается метчиками, образуя стружку. Этот метод обеспечивает высокую точность, но снижает эффективность использования материала. Его часто используют для нарезки резьбы с последующей дополнительной обработкой стружечных канавок.

5.4Формирование наконечника: обеспечение точного проникновения

• Стандартные шурупы (дерево/пластик): с конусностью 60°–90°.
• Саморезы: имеют заостренную форму сверла со спиральными канавками.
• Точность: Концентричность наконечника с резьбой ≤ 0,05 мм предотвращает несоосность во время завинчивания.

5.5Обработка поверхности: коррозионная стойкость и долговечность

5.6Проверка и упаковка: контроль качества перед отправкой

• Испытания: проверка резьбы (стандарты «годен/не годен»), предел прочности на разрыв (углеродистая сталь ≥400 МПа), испытание на врезание (необходимо вбить в целевую основу без задирания или разрушения) и визуальный осмотр на наличие заусенцев/трещин.
• Упаковка: сортируется по размеру, упаковывается в антикоррозийную бумагу и пузырчатую пленку для предотвращения коррозии или деформации во время транспортировки.

Ключевое отличие: саморезы и самосверлящие винты

Многие путают саморез с самосверлящий Шурупы. Фактически, самосверлящие шурупы являются подвидом саморезов. Главное отличие заключается в том, может ли шуруп сверлить собственное пилотное отверстие.

Помнить: Все саморезы являются самонарезающими, но не все саморезы самосверлящие. Форма кончика даёт о себе знать: кончик в форме сверла указывает на самосверлящий винт, а кончик, похожий на карандаш, — на стандартный саморез.

6.0Практическое руководство: 3 ключевых совета, как избежать распространенных ошибок

• Подберите винт к материалу: Шурупы по дереву нельзя использовать в металле (риск срыва резьбы), а металлические шурупы нельзя использовать в мягком пластике (риск появления трещин).
• Контрольный момент затяжки: Особенно при работе с деревом и пластиком избегайте чрезмерной затяжки. Избыточный момент затяжки может привести к растрескиванию основания или поломке шурупа.
• Используйте правильные инструменты: Для отвертки Torx требуется соответствующая бита Torx; не используйте плоскую отвертку для винтов Phillips (может выскочить). При использовании электроинструментов правильно регулируйте скорость вращения: слишком высокая скорость может привести к перегреву и повреждению резьбы.
• Рассмотрим коррозионную стойкость: Для ванных комнат, балконов или использования на улице выбирайте оцинкованные или нержавеющие шурупы. Избегайте использования обычной углеродистой стали, которая легко ржавеет и может заклинить.

7.0Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли повторно использовать саморезы?

Частое повторное использование не рекомендуется. Саморезы формируют резьбу в основании, срезая или смещая материал. После установки резьба основания точно соответствует резьбе винта. Повторная установка может привести к износу, срыву резьбы или деформации, что снижает прочность крепления. Временное снятие (например, для ремонта) возможно 1–2 раза, но для длительного использования требуется замена на новые винты.

Как выбрать правильный размер направляющего отверстия для саморезов?

Размер отверстия зависит от типа винта и основания. Принцип действия следующий: немного меньше номинального диаметра винта, чтобы обеспечить правильное зацепление резьбы.

• Металл (тип ST): следуйте отраслевым стандартам (например, ST4.2 → пилотное отверстие 2,9–3,3 мм; ST5.5 → 4,2–4,5 мм).
• Шурупы по дереву: для мягких пород древесины (например, сосны) направляющие отверстия могут не потребоваться. Для твёрдых пород древесины (например, дуба) используйте сверло диаметром 60–70% (например, шуруп 4 мм → отверстие 2,5–3 мм).
• Пластиковые винты: просверлите отверстие диаметром 80–90% (например, винт 3 мм → 2,4–2,7 мм), чтобы предотвратить растрескивание или сколы.

Что делать, если сломался саморез?

• Если обломанный конец выступает: возьмите его плоскогубцами и выверните. Если это невозможно, проточите паз на открытом конце и удалите его плоской отвёрткой.
• Если сломанный конец застрял: для металлических поверхностей просверлите небольшое отверстие в центре шурупа тонким сверлом, затем используйте экстрактор шурупов (с обратным ходом). Для деревянных или пластиковых поверхностей просверлите сломанный шуруп насквозь и замените его шурупом чуть большего диаметра (соблюдайте осторожность, чтобы не повредить поверхность).

Почему саморезы из нержавеющей стали трудно закручивать?

Возможные причины включают в себя:

• Несоответствие материалов: Нержавеющие винты более твердые; если их использовать в толстой или твердой стали без надлежащего направляющего отверстия, они могут не войти.
• Отсутствие смазки: Нержавеющая сталь имеет высокий коэффициент трения. Перед установкой нанесите лёгкое масло (например, машинное).
• Недостаточный крутящий момент: Ручным отвёрткам может не хватать крутящего момента. Используйте электроинструменты на средней или низкой скорости или выберите шестигранный ключ (лучше передаёт крутящий момент, чем крестовой).

Можно ли взаимозаменять саморезы и крепежные винты?

• Ключевое отличие заключается в том, требуется ли предварительно нарезанная резьба.
• Саморезы: создают резьбу во время монтажа, подходят для ненарезанных оснований (дерево, листовой металл).
• Крепежные винты: требуют предварительно нарезанной резьбы в отверстиях или гаек. В ненарезанном материале они могут сорваться или выйти из строя.

Какая обработка поверхности лучше всего подходит для саморезов для наружных работ?

Наиболее долговечные варианты:

• Горячее цинкование: Толщина покрытия 50–100 мкм, стойкость к соляному туману ≥ 500 часов. Идеально подходит для ограждений и наружных стальных конструкций.
• Покрытие Дакромет: Покрытие цинк-алюминий-хромат, не подвержено водородному охрупчиванию, стойкость к солевому туману ≥ 1000 часов. Идеально подходит для автомобильных шасси и морской среды.

Избегайте электрогальванизации (тонкое покрытие 5–20 мкм), которое быстро корродирует на открытом воздухе.

 

Ссылки
www.valuefastener.com/screws/self-tapping-screws
sendcutsend.com/blog/self-drilling-vs-self-tapping-screws-whats-the-best-fastening-solution
www.fastenermart.com/understanding-tapping-screws.html
en.wikipedia.org/wiki/Саморез
www.fastbuildsupplies.co.uk/knowledge-hub/guide-to-self-tapping-screws