Способы крепления деталей изделия

Виды и классификация крепежных изделий

При выполнении широкого ряда ремонтно-строительных работ, невозможно обойтись без применения различных крепежных элементов. На современном строительном рынке представлен широкий ассортимент данных изделий, которые необходимы для качественного решения различных технических и технологических задач. Их функциональное назначение может быть совершенно разным – начиная от фиксации доски при помощи простого гвоздя, и заканчивая монтажом анкера, который должен выдерживать повышенные эксплуатационные нагрузки.

В данном материале будут рассмотрены основные виды крепежных изделий, различные классификации, ГОСТы, маркировки и области их применения. Они представлены в широком многообразии форм, размеров и назначения – наиболее часто встречающимися на сегодняшний день являются:

В зависимости от резьбового шага, крепежные элементы бывают метрическими или неметрическими (приспособленными).

Кроме того, существует и другая классификация крепежных изделий – она основана на иных критериях. Согласно ей, данные элементы бывают:

• резьбовыми , повышенной прочности;
• крепежи массового использования;
• крепежи для безударной фиксации и одностороннего монтажа;
• элементы для герметичных конструкций;
• фиксаторы, необходимые для крепления полимерных композитных материалов.

Данная классификация, хоть и существенно упрощает процесс сортировки, но является условной, так как элементы одной группы могут относиться и к другой. Рассмотрим более подробно основные из них.

Гвозди

Пожалуй, сегодня нет мастера, который бы не использовал в процессе своей работы гвозди. Это наиболее древний и распространенный на сегодняшний день крепежный материал, который широко используется во многих отраслях хозяйственной деятельности человека. Материал их производства – как правило, сталь или стальные виды проволоки. Маркировка гвоздей состоит из двух цифр:

Шляпки данных элементов могут быть как гладкими, так и рифлеными, а винтовые и трефовые гвозди могут иметь на стержне винтообразные, продольные и поперечные бороздки, заусеницы или вмятины. Такие изделия оказывают существенное сопротивление процессам выдергивания.

В зависимости от технических характеристик материала, различается и сфера использования гвоздей. Например, изделия из закаленной стали могут спокойно быть забитыми в стены из кирпича или бетона. Однако, при работе с ними, следует обратить внимание на высокую хрупкость данного материала. Для того, чтобы их крепить к жестким поверхностям, необходимо использовать обойные, толевые и штукатурные разновидности гвоздей. Они производятся с более плоскими и широкими, чем обычно, шляпками, а также с более короткими стержнями. В условиях агрессивной среды могут быть использованы медные гвозди, которые практически не подвержены коррозионным процессам, а также оцинкованные гвозди или изделия из легированной стали.

Что касается технологических особенностей забивания гвоздей, то они также имеют свою специфику. Данные процессы требуют учета определенных нюансов, поэтому рекомендуем воспользоваться нашими профессиональными советами:

• для предотвращения возникновения вмятин во время вбивания гвоздей, необходимо применять зенкер;
• для обеспечения прочности фиксации, стержень крепежа должен минимум на 2/3 длины входить в нижнюю фиксируемую деталь;
• при забивании мелких гвоздей, лучше всего применять специальные вспомогательные аксессуары;
• чтобы увеличить прочность стыков, гвозди должны забиваться под углом, а не прямо. Это же касается случаев, если на него требуется что-то вешать;
• если гвоздь при забивании прошел сквозь стену, он должен быть аккуратно загнутым и отшлифован с помощью трехгранного напильника;
• для предотвращения повреждения поверхностей при выдергивании клещами, нужно под них просто поместить пластину, которая уменьшает показатели давления;
• если же в дальнейшем планируется демонтаж деталей, то лучше гвозди не использовать вообще, отдав предпочтение шурупам.

Очень часто в процессе работы могут быть использованы жидкие гвозди. Они изготавливаются из полимерных материалов и каучука и способны обеспечить должные показатели прочности крепежа не хуже традиционных гвоздей. Одна капля такого вещества способна выдержать до 50 кг нагрузки, однако главным их преимуществом является полное сохранение целостности декоративных поверхностей.

Сфера использования жидких гвоздей очень широкая. Они применяются для фиксации различных панелей, гипсокартона, ДСП, ДВП, фанеры, картона, керамики, камня, лепнины, стекла и много чего другого. Однако при выборе данных крепежных элементов необходимо повышенное внимание уделить показателям адгезии, так как разные виды материала имеют различную ее степень. Их наиболее целесообразно использовать при:

• температуре не ниже -90 С;
• высокой влажности помещений.

Например, некоторые виды нейтральных гвоздей являются безвредными, так как их основой является вода, однако они мало подходят для приклеивания металла. Жидкие гвозди на основе органических растворителей отличаются высокой скоростью схватывания и способны выдерживать воздействие температурного режима до -25 С. Единственный их минус – наличие вредных летучих компонентов, которые издают неприятные запахи на протяжении 5 суток.

Схватывание таких гвоздей происходит в течении 10-40 минут, в зависимости от типа и маркировки, однако полная полимеризация наступает только по истечению суток.

Саморезы

Особую нишу среди крепежных элементов также занимают саморезы. Их разновидностей на современном рынке не так уж и много – полноценная классификация возможна только по 3 основным критериям – материалу, в который они вкручиваются, размеру и функциональному назначению. По первому критерию различают такие виды саморезов:

И те, и другие изделия могут иметь разную длину, ширину, диаметр, а также разные шаги резьбы. Обычно саморезы для металлических поверхностей имеют мелкий шаг резьбы, в отличие от «деревянных», которые обладают более крупным.

Изделия для металла могут быть нескольких видов – самонарезающиеся и те, которым необходимо предварительное сверление металла. У первого типа на кончике имеется специальное сверло, размер которого означает толщину металла, в который требуется его ввинтить. Примером таких саморезов являются тексы, которые используются для фиксации профилей ГКЛ. Что касается их второй подгруппы, то к ней можно отнести черные саморезы, которые необходимы для крепления ГКЛ к металлопрофилю.

Кроме этого, классификация саморезов может быть осуществлена также и по функциональному назначению. Например, выделяют саморезы для кровли и общего назначения. Кровельные обладают широкой шляпкой с пресс-шайбой, которая необходима для герметизации отверстия с целью предотвращения протекания воды.

Анкеры: виды и особенности применения

Анкер представляет собой крепежный элемент, который предназначен для фиксации различных конструкций и материалов. Кроме того, данным названием характеризуют детали, частично забетонированные в любое изделие из бетона. В зависимости от конструкции, формы и назначения, различают такие виды анкеров:

• потолочные;
• забивные;
• клиновые;
• рамные;
• анкеры с полукольцами и кольцами;
• анкеры с гайками.

Их объединяет общая функция — крепежная. Например, забивные анкеры с внутренним типом резьбы и конусообразным клином необходимы для того, чтобы фиксировать различные изделия и материалы к кирпичному или бетонному основанию. Устанавливается он довольно просто: он фиксация осуществляется в заранее изготовленное отверстие. Его радиус и глубина подбираются, в зависимости от размеров самих анкеров.

Клиновидные изделия используются для оперативного крепления в бетонах планок, профилей, подвесных потолков. Такие виды анкеров очень часто используют для фиксации тяжелого оборудования в твердом основании. Для качественного монтажа клиновых анкеров, в бетонном основании просверливается отверстие, в которое с помощью молотка забивается изделие, впоследствии затягиваемое гайками. Что касается потолочных анкеров, то они могут изготавливаться из оцинкованной стали, и необходимы для фиксации профилей из металла, фасадов, перил, решеток и прочих изделий на бетонной или каменной основе без появления трещин. Рамные же анкеры необходимы для крепления рамы и дверных деревянных коробов к бетонным стенам.

Очень много пользователей пытается использовать данный вид крепежа не по назначению. Например, их крепят к стенам из кирпича, в результате чего портится крепежный элемент и нервы. Но главное – это очень большие отверстия, которые остаются в кирпиче после выемки анкера. Они используются, как правило, в бетонных материалах, в то время как в мягких такие болты имеют свойство просто прокручиваться. Классификация анкеров – это также очень трудная задача, так как изделия могут относиться к разным группам одновременно, однако обычно выделяют три их вида:

Первый тип является универсальным, второй предназначен для подвешивания предметов, а третий – для того, чтобы что-то цеплять. Кроме того, данные крепежные элементы можно разделить и такие основные группы – с клином на конце и с клином в форме гайки. Анкера изготавливаются в фиксированных типоразмерах – самые маленькие имеют длину 50 мм и диаметр 6-8 мм, в самые большие – до 500 мм и диаметром до 22 мм.

Совет: вопрос, как установить анкер, может быть решен очень просто. Для этого достаточно просто корректно подобрать диаметр отверстия – сверлить необходимо буром точно такого же размера, как сам анкер – рассчитывать что болт 12 мм будет держаться в отверстии 15 мм не приходится. Также не желательно ничего наматывать на анкера, это не имеет никакого смысла – достаточно просто его вставить в отверстие и закрутить отверткой.

Дюбели

Данные крепежные элементы также являются чрезвычайно популярными на современном строительном рынке. Они необходимы для качественного крепления различных предметов и материалов к твердым конструкциям. Различают три вида дюбелей:

• металлические – наиболее древние. Могут быть использованы практически во всех поверхностях, однако при помощи простого молотка их забить проблематично, особенно в твердые материалы – поэтому чаще применяют пневматические, электрические или патронные пистолеты. Такие дюбели отличаются друг от друга только диаметром и длиной;
• монтажные – самые распространенные на сегодняшний день. Могут быть изготовлены в двух вариациях, которые отличаются друг от друга формой пластикового наконечника. В одних случаях они монтируются в специально подготовленный потай, а в другом – нет (пробка имеет грибкообразную форму). Монтируются такие дюбели при помощи перфоратора – делается отверстие, а потом в него вставляется пластиковая пробка, в которую вбивают или вкручивают стальной гвоздь. Его при необходимости можно потом очень легко выкрутить благодаря специальной резьбе. В зависимости от диаметра, дюбели бывают 6,8 – 14 мм, а длины – 30-300 мм;
• распорные (дюбель Биербаха) – производятся из стали и демонстрируют высокие эксплуатационные характеристики для применения в бетонных основаниях. Состоят из двух клиньев, которые соединяются между собой подвижным способом при помощи шайбы. Монтируются в предварительно просверленные отверстия, в котором они потом расклиниваются одним ударным усилием молотка.

Их используют обычно для крепежа в твердых стеновых конструкциях. Фиксация дюбеля основана на силе трения, которая возникает за счет распорки крепежного элемента при монтаже с появлением удерживающего усилия. Дюбель может выдерживать повышенные нагрузки статического характера – при его установке крепежи в процессе вытягивания разрушаются.

Само изделие изготавливается из полимерных материалов. Их физические и механические характеристики способны сильно трансформироваться, в зависимости от различных воздействий и условий. К ним относятся, в первую очередь – параметры наполнителя, соотношение составляющих полимерного материала, свойства связующего вещества. К недостаткам полимерных дюбелей можно отнести малую теплостойкость, склонность к деформированию под воздействием нагрузок, а также усиленное старение. Максимальные нагрузки способны выдерживать только шурупы, если их корректно подобрать под дюбель. Они должны иметь все параметры (длину и диаметр), полностью соответствующие параметрам дюбелей. Применение других крепежных элементов выдвигает повышенные требования к профилю резьбы, так как именно они определяют распорный эффект. Нежелательно использование саморезов и шурупов, которыми крепится гипсокартон.

Крепление гипсокартона: молли

Для качественной фиксации листов ГКЛ существует единственная группа крепежных элементов, которая носит название «молли», полученное от фирмы, разработавшей данный крепеж. Состоит он из двух частей – пустой складывающейся трубки со специальными прорезями, гайкой и винтом. По мере закручивания винта, трубка собирается и обжимается двух сторон ГКЛ. Существует два типа молли:

Первый тип является самым надежным – он устанавливается с помощью специальных щипцов, а для монтажа пластиковых необходимо заранее просверлить отверстия диаметром 8 мм, вставить в них крепежи, после чего закрутить саморезы. На гипсокартон с помощью таких элементов можно повесить только легкие предметы – если необходимо фиксировать тяжелые, тогда следует предусмотреть закладные профили.

Болты

Болты представляют собой крепежные изделия цилиндрической формы, которые обладают метрической цилиндрической наружной резьбой и головкой, которая рассчитана под гайку. Они дают возможность создавать соединения при помощи гаек или заранее сделанных отверстий с резьбой в фиксируемых деталях. По форме они бывают:

• ступенчатыми, в которых диаметр резьбы меньше, чем диаметр гладкой части;
• фундаментными, обладающими головкой особой формы, которая помогает крепить оборудование и агрегаты к основанию;
• с головкой в форме шестигранника под гаечный ключ – это наиболее распространенный вариант исполнения.

Вставляется болт в заранее подготовленное отверстие деталей, которые требуется скрепить, после чего на резьбу закручивается гайка и осуществляется стягивание элементов при помощи гаечного ключа. Фиксация соединения происходит за счет силы трения – но для переноса на болт части нагрузок, необходимо обеспечить максимальную точность производства стержня и отверстий для него. Для предотвращения деформации деталей, под головку болта и под гайки устанавливают шайбы. Болты всегда используются в комплексе с гайками.

Гайки: виды и принцип работы

Гайки – это также очень популярная разновидность крепежных изделий, которая отличается специально нарезанным внутри отверстия резьбовым соединением. Наиболее широкое распространение получили оцинкованные изделия, а их форма может быть совершенно разной — шестигранник, круглая с насечками, квадратная, с выступами для захвата пальцами. Главным функциональным назначением гайки является соединение деталей с применением болтов. Они бывают:

• шестигранными;
• квадратными;
• в форме «барашек»;
• фланцевыми с пазами для шплинта в форме колпачка;
• Т-образными, со специальными вставками из пластика.

Кроме того, гайки разделяются также по категории прочности в соответствии с типами болтов, с которыми они используются.

Заклепки

Вытяжные заклепки комбинированного типа состоят из алюминиевого тела и стержня, который изготавливается из оцинкованной стали. Такая конструктивная особенность является одной из самых распространенных и востребованных на сегодняшний день. Используются заклепки для того, чтобы соединять две или несколько поверхностей из тонких листов – с их помощью создается неразъемное соединение. Также на современном рынке встречаются вытяжные гайки-заклепки. Это крепежные элементы, широко используемые в электронике и машиностроении. Они необходимы для создания соединения с резьбой в металлических материалах или других тонких поверхностей, обладающих высокой прочностью.

Среди большого выбора данной крепежной продукции одними из самых прочных являются резьбовые стальные заклепки. От воздействия коррозии они защищаются при помощи оцинковки. По конструкции, такие изделия отличаются от простых вытяжных тем, что не только могут соединять между собой листы материалов, но также и обладают внутренней винтовой резьбой. Они монтируются в труднодоступных местах, куда невозможно добраться с заклепочником. На современном рынке представлен широкий выбор типоразмеров, поэтому выбрать их для решения нужной технической задачи не составляет труда.

Применение шурупов, винтов и других крепежных элементов

Для того, чтобы винты правильно выполняли возложенные на них функции, следует корректно подбирать их типоразмеры. Шурупы являются крепежными изделиями, которые необходимы для конструкций из дерева – их стержень сужается ближе к концу и выполняет функцию сверла. Данный вид крепежа нельзя использовать как гвозди, забивая в поверхность – они должны от начала и до конца быть полностью закрученными. Перед применением небольших шурупов, следует сделать предварительный прокол, а больших – отверстие меньшего диаметра.

Винты используются для фиксации конструкций из металла. Их головки позволяют качественно прижать соединяемую деталь, а форма подбирается таким образом, чтобы максимально облегчить процесс с использованием ключа или отвертки. В зависимости от этого, головки винтов могут иметь различную форму:

Они всегда вкручиваются в отверстия с резьбой, а в некоторых случаях могут иметь конструкцию, в которой на конце винта высверливается отверстие для шплинтов – проволочных стержней с полукруглым сечением. Оно необходимо для того, чтобы предотвратить самопроизвольное отвинчивание крепежного элемента.

В случае, если винт заржавел, то для его извлечения может применяться ударник или специальные обжимки. Часто помочь в данном процессе может нагревание гайки при помощи газовой горелки или паяльной лампы. Если же применение открытого огня по какой-либо запрещено, тогда может быть использован раскаленный прут из железа или паяльник.

Для качественного крепежа используются также и другие изделия:

• шайбы – круглые пластины, изготавливаемые из ленты холодной прокатки. Они применяются для того, чтобы увеличить прочность болтовых соединений посредством подкладывания под головку болта или под гайку;
• шпильки – цилиндрические стержни с нарезанной наружной резьбой во всей длине или на концах. Используется в тех случаях, если больше не один материал в соединении не имеет резьбы;
• шурупы – стрежневые крепежи с коническим острием, которые обладают свойством создавать новую резьбу в пластиковых или деревянных изделиях.

На рынке строительных материалов существует очень большой выбор крепежных элементов. Их необходимо подбирать в полном соответствии с технологическими особенностями применения и техническими целями, а также условиями эксплуатации.

Источник