Крепежные элементы из металла

Обновлено: 14.05.2024

Срок службы трубопровода определяется несколькими факторами. Среди самых важных – надежность и долговечность крепежа к несущим конструкциям или поверхностям. При выборе крепежных изделий учитывается ряд параметров, включая вид трубопровода, материал производства, размеры, особенности конструкции и т.д. В статье рассматривается специфика подбора крепежа и основные критерии, которые рекомендуется применять для этого.

Определение и виды трубопроводов

Базовым стандартом прокладки трубопроводов считается ГОСТ 32569-2016. Документ действует с начала 2015 года и содержит требования к стальным технологическим трубопроводным сетям. Применительно к аналогичным сооружениям промышленных предприятий до сих пор актуален ГОСТ 14202-69, принятый еще в СССР и действующий с 1971 года.

В соответствии с нормативной базой, под трубопроводом понимается инженерное сооружение линейного типа, которое предназначено для перемещения жидкостей или газов, реже –сыпучих веществ. Транспортирование происходит за счет давления или перепада высот.

Основные конструктивные элементы линейного сооружения:

непосредственно трубы;
узлы соединения труб в единую систему;
арматура, которая используется для управления движением газа или жидкости;
крепеж, функция которого – фиксация к несущей поверхности или конструкции.

Выбору крепежа способствует определение вида трубопровода. Для классификации сооружений используются разные признаки:

материал производства – металлические (сталь, чугун), пластиковые (полиэтилен, ПВХ и другие схожие по характеристикам материалы), железобетонные и асбестоцементные;
способ прокладки – наземные, подземные, подводные и плавающие;
вид перемещаемого вещества – вода (отопление, водоснабжение, канализация и дренаж), газ (газоснабжение), нефть и нефтепродукты, пар;
масштаб – магистральные (на дальние расстояния), технологические (внутри здания или комплекса зданий), коммунальные (от поставщиков коммунальных услуг к потребителям), машинные и судовые (внутри транспортного средства);
температура рабочего вещества (холодные, средне- и высокотемпературные);
давление, которое создается в трубе (низкое, среднее и высокое);
назначение – газо- и водоснабжение, канализация, отопление;
тип и масштаб объекта – многоквартирный или частный дом, промышленное предприятие, коммунальные системы населенного пункта.

В большинстве ситуаций – для любых трубопроводных систем промышленных предприятий, коммунальных служб и многоквартирных домов – требования к крепежу регламентируются указанными выше ГОСТами. От подрядчика требуется выбрать поставщика или производителя изделий. Обычно для этого используется финансовый критерий.

При прокладке инженерных сетей частного дома вопрос комплектования трубопровода решается исполнителем или заказчиком работ самостоятельно с учетом большого количества разных параметров.

Виды крепежа для трубопроводных систем

Под крепежом понимается изделие, предназначенное для фиксации трубопровода к несущей конструкции или поверхности, например, стене. Его надежность и срок службы непосредственно влияют на эффективность и долговечность эксплуатации сооружения.

Для классификации крепежных изделий используется несколько параметров. Целесообразно рассмотреть два из них – материал производства и особенности конструкции - детально.

Материал производства

С некоторой долей условности крепежи делятся на две категории. В первую входят металлические изделия, а во вторую – пластиковые. Плюсы и минусы каждой требуется изучить отдельно. Не стоит забывать: помимо двух перечисленных, для изготовления ряда крепежных деталей, например, прокладок, используется резина или другие схожие по характеристикам материалы.

Металлический

К достоинствам крепежа из металла относятся такие:

прочность. Основной альтернативный вариант – пластиковый – заметно уступает по этому параметру. Заметным спросом пользуется крепеж из высокопрочной стали, который выделяется повышенным сроком службы и стойкостью к действию агрессивных сред;
универсальность. Металлический крепеж применяется при прокладке всех типов трубопроводов;
разнообразие. Из металла изготавливаются самые разные виды крепежа – хомуты, скобы, кронштейны, шпильки, анкера, закладные детали, болты, саморезы и даже гвозди. Дополнительный плюс – использование нескольких металлов и сплавов, включая обычную и нержавеющую сталь, латунь и т.д.;
долговечность. Качественный крепеж из металла гарантированно прослужит долго –сопоставимо с нормативным сроком эксплуатации трубопровода;
ремонтопригодность. Большая часть конструкций с легкостью ремонтируется путем замены одной или нескольких деталей;
проверка на практике. Давно применяется в реальном строительстве и многократно доказал эффективность.

Среди недостатков металлических крепежных изделий выделяют:

значительный вес, увеличивающий нагрузку на несущую поверхность и повышающий требования к прочности и несущей способности крепежа;
далеко не всегда высокая стойкость к коррозии и действию агрессивных внешних факторов;
технологическая сложность монтажа;
необходимость периодического технического обслуживания, подтягивания, обновлении антикоррозионного покрытия и других аналогичных работ.

Также стоит помнить еще один частый минус – обычно более высокая стоимость изготовления крепежных изделий. Это касается, прежде всего, нержавеющих метизов, самых надежных, долговечных, ценных.

Пластиковый

Не меньшим спросом пользуется крепеж, изготовленный из пластмасс – ПВХ, полистирола, пропилена или другого схожего по характеристикам материала. Некоторые его преимущества пересекаются с перечисленными для металлического, остальные – заметно отличаются. Плюсами практического использования крепежа из пластика выступают:

универсальность. По данному параметру рассматриваемый тип крепежа мало уступает изготовленному из металла;
низкий вес и, как следствие, отсутствие или минимальная дополнительная нагрузка на несущие конструкции;
стойкость к разным воздействиям, включая коррозию, агрессивные среды, перепады давления и температуры, климатические условия;
долговечность. Срок службы крепежа из ПВХ/пропилена сопоставим с аналогичным показателем пластиковых трубопроводов и часто превосходит металлические;
разнообразие. Пластмассы применяются для выпуска нескольких разновидностей, включая хомуты, кронштейны, дюбели, скобы, а в последние годы – шпильки и штифты;
удобство и простота технологии монтажа, а также хранения и транспортировки изделий.

Главный проигрыш пластикового крепежа, по сравнению с металлическим – прочностные характеристики. Он компенсируется постоянным совершенствованием изделий, появлением новых видов пластмасс, доступной и постоянно уменьшающейся стоимостью изготовления.

Конструкция

Большая часть крепежа производится и из металла, и из пластика. Область использования, характеристики и критерии выбора определяются конструкцией изделий.

Хомут

Самая распространенная разновидность крепежа. Выпускается из металла или пластика. Производится трех видов – опорные, обжимные, направляющие. Популярность хомутов в качестве крепежа объясняется рядом факторов:

универсальность. Применяются для прокладки трубопроводов любого диаметра и назначения;
разнообразие. С точки зрения конструкции различают несколько видов хомутов – U-образные, с фиксирующей шпилькой, клипсы, ленты и другие;
простота монтажа в сочетании с хорошими эксплуатационными свойствами, включая надежность, долговечность, практичность;
низкая цена изготовления.

Единственным заметным недостатком хомутов становится непрезентабельный вид. Это сводит к минимуму монтаж в жилых помещениях и на виду.

Стандартная конструкция хомута включает три элемента:

два полукруглых кольца. Комплектуются прокладками из резины и соединительными болтами. Предназначены для фиксации труб;
шпилька с креплением. Приваривается к одному полукольцу. Базовая функция – фиксация хомута к несущей поверхности или конструкции;
пластиковый дюбель. Используется в том случае, если трубопровод крепится к кирпичной или бетонной стене.

Технология установки включает следующие этапы:

Разметка точек размещения на несущей конструкции.
Сверление отверстий под дюбель или другой соединительный крепеж.
Монтаж дюбеля.
Установка хомута.
Монтаж трубы.
Работы по креплению и фиксации трубы двумя полукольцами с помощью соединительных болтов.

Изготавливается из полистирола, реже - других пластмасс с аналогичными технико-эксплуатационными свойствами. Обычно используется при прокладке сетей водоснабжения. Фиксация происходит защелкиванием, то есть вставлением трубопровода внутрь клипсы. При этом прикладывается усилие, так диаметр трубы несколько меньше входного расстояния.

Различают два вида клипс – одинарные и двойные. Второй вариант предназначен для водопровода, когда рядом проложены две трубы – горячего и холодного водоснабжения. С помощью специальных соединительных элементов клипсы складываются в конструкцию для любого количества параллельно расположенных труб.

По конструкции клипсы делятся на:

разборные. Имеют вид скобы, которая крепится к несущей поверхности саморезом или дюбелем;
цельные. Дюбель выступает частью конструкции. Такой вариант несколько дороже, но удобнее в работе.

Порядок прокладки труб с фиксацией клипсами выглядит так:

Разметка положения крепежа.
Сверление отверстий под соединительный элемент (дюбель).
Установка дюбеля и клипсы.
Фиксация трубопровода защелкиванием клипсы.

Кронштейн

Разновидность настенного, напольного и потолочного крепления. Применяется в сетях горячего водоснабжения и отопления, эксплуатация которых допускает линейное расширение трубопровода при нагревании. Предусматривает свободную фиксацию трубы.

Кронштейн представляет собой опорный элемент в виде консоли, позволяющий закрепить трубопровод на некотором расстоянии от поверхности несущей конструкции. Изготавливается из металла или пластика. Часто используется в комплекте с другими крепежными элементами – опорами, подвесками, хомутами.

Зажим

Устройство зажима напоминает клипсу. Отличие состоит в закрытости конструкции. Удержание трубы происходит не защелкиванием, а надежной фиксацией с помощью специального зажима с резьбовым соединением.

Различают два типа зажимов. В первом фиксация трубы и дюбеля в стене происходит с применением одного самореза, во втором – для этого предназначены два соединительных элемента.

Основная область практического использования подобных зажимов – металлопластиковые трубопроводы. Единственным отличием технологии монтажа от описанного для клипс становится необходимость предварительного открытия фиксатора и последующего закрытия на финальной стадии установки.

Дюбель-крюк/якорная скоба

Дюбель-крюк представляет собой дюбель с одним или двумя крюками на внешнем конце, которые предназначены для удержания труб. Отличие якорной скобы состоит в использовании для крепления хвостовика определенной формы, напоминающей якорь и удерживающейся в несущей конструкции за счет зазубрин.

Дюбель-якорь относится к универсальным типам крепежа. Якорная скоба предназначена для фиксации трубы к теплоизоляционному материалу и имеет узкую область практического применения – монтаж теплых водяных полов. Изготавливается из ударопрочного полистирола, что объясняется особенностями монтажа и условий эксплуатации.

Скоба

Выпускается в нескольких вариантах, обычно – из оцинкованной стали. Самые популярные виды скоб – однолапковая (для минимальных нагрузок), двухлапковая (стандартная конструкция) и Р-образная (применяется для гибких трубопроводов в виде шлангов или гофров).

При необходимости скоба комплектуется прокладкой из резины. Наличие дополнительного элемента минимизирует вибрации, возникающие при работе трубопровода, и надежнее фиксирует его к несущей поверхности.

Соединительный крепеж

Отдельного рассмотрения заслуживают крепежные изделия, которые предназначены для соединения отдельных элементов в единую систему и удержания в несущей конструкции. Обычно с подобной целью используются:

гвозди. Экзотичный вариант. Применяется для крепления к деревянным поверхностям. В качестве дополнительных элементов используются резиновые шайбы и прокладки;
винты, болты. Классический вид резьбового соединения. Активно применяется для любых типов крепежа. Плюсы – доступность, универсальность, предельная простота конструкции, надежность. В виде дополнительных элементов комплектуются шайбами, прокладками, гроверами;
шурупы, саморезы. Первый вариант используется для деревянных поверхностей, второй – универсальный и имеет более широкую область практического применения. Часто комплектуются прокладками, шайбами и другими элементами для увеличения герметичности и надежности узла;
анкеры, дюбели. Используют схожий принцип фиксации. Внутри несущей конструкции устанавливается элемент (в виде конической гильзы для дюбеля, произвольной формы для анкера), к которому крепится шуруп, саморез или другие соединительные элементы;
резьбовые шпильки. Изготавливается в виде прямого металлического штыря, на поверхности которого нарезается резьба – полностью или частично. Монтаж происходит с помощью гаек. Один из самых популярных видов соединительного крепежа. Изготовление качественных изделий требует грамотной организации производства и использования высокоточного оборудования. Прежде чем заказать резьбовые шпильки, нужно убедиться в квалификации производителя или поставщика;
клепки. Применяются для прокладки трубопроводов нечасто. Используют безударный принцип фиксации с помощью специального инструмента и одностороннего монтажа;
гайки, шайбы, прокладки, гроверы. Специальные фиксирующие элементы: основной (гайки) и дополнительный (остальные). Применяется для повышения надежности крепежного узла, а также увеличения герметичности стыков отдельных элементов. Часто установка дополнительных элементов выступает обязательным требованием ГОСТов и технических регламентов по прокладке трубопроводов.

Сегодняшний в России реализуется самый разный крепеж для прокладки трубопроводов. Разобраться самостоятельно в видах и типоразмерах изделий далеко не просто. Самый простой способ приобрести подходящий крепеж – обратиться к профессионалам, которые давно и продуктивно занимаются выпуском и поставкой продукции.

Конструкции хомутов

Различают 4 основных типа конструкций хомутов для крепления труб. Каждый имеет собственный набор особенностей, приоритетную область применения, плюсы и минусы,

U-образный. Устройство состоит из двух металлических деталей: первая вставляется в другую и фиксируется резьбовым соединением. Внутри размещается трубопровод. Крепеж универсален и активно применяется для прокладки наружных и внутренних коммуникаций.
Клипса. Изготавливается из пластмассы. Фиксация происходит защелкиванием. Область применения – пластиковые трубопроводные системы небольшого диаметра, расположенные внутри зданий.
Лента. Представляет собой браслет, который охватывает и зажимает трубу. Также предназначен для трубопроводов небольшого диаметра, так как не обеспечивает высокого уровня прочностных характеристик.
С фиксирующей шпилькой. Лучший способ крепления внутренних трубопроводов инженерных коммуникаций. Классическая конструкция хомута, которая состоит из двух полукруглых скоб, охватывающих трубу и надежно соединенных резьбовой шпилькой или схожим видов крепежа.

Подбор вида и размера крепежа для трубопроводных сооружений

Выбор крепежа для монтажа трубопроводов базируется на нескольких простых правилах:

самый надежный способ комплектации – изучение проектной документации и спецификации, которая обязательно присутствует в любом качественном проекте;
при отсутствии проекта рекомендуется обратиться к профессионалам. Заниматься самостоятельным выбором крепежа – занятие, которое требует изучения нормативной документации, стандартов, технических регламентов;
выполнение перечисленных в предыдущем пункте условий в качестве подготовки к комплектации объекта собственными силами;
базовые критерии – прочность, надежность, подходящая область использования и срок службы, соответствующий аналогичному параметру самого трубопровода.

Следование указанным правилам гарантирует грамотный выбор. При соблюдении технологии монтажа на выходе удастся получить трубопровод, который прослужит долго и без проблем.

Классификация и применение крепежных изделий

Ни один строительный или производственный объект не обходится без крепежных изделий. Их применяют при скреплении небольших деталей и при фиксации крупных блоков, испытывающих серьезную нагрузку. В зависимости от назначения и сферы применения, крепеж делится на категории. Государственный стандарт, при этом, описывает лишь малую часть того, что представлено на рынке. В этой статье расскажем о том, какими бывают крепежные изделия, на какие категории они делятся и в каких сферах применяются.

Основные классификации

Существует общепринятая система классификации крепежных изделий:

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

Отметим, что классификация носит условный характер, и нельзя все метизы, однозначно подогнать под эти параметры. Наиболее простой пример – клепка. Особенности ее конструкции подразумевают отнесение к категории крепежа для безударной, односторонней фиксации, но существуют изделия, предназначенные или способные скреплять полимерные и композитные материалы, а это уже другая категория из списка.

Существует еще несколько видов классификации. Например, по типу конструкции. Здесь два раздела:

разъемные. То есть все крепежи, состоящие из двух и более частей.
и неразъемные, такие как гвозди и клепки.

Также имеет смысл разделять метизы по назначению. Некоторые элементы предназначены для работы в агрессивной среде, например под водой, другие изначально предусматривают работу под высокими нагрузками. То есть, один и тот же крепеж может иметь разные сферы применения, а для их изготовления используются разные технологии и материалы.

В отношении резьбовых соединений также действует разделение по шагу резьбы. Болт одного размера может быть как с мелкой резьбой, то есть большим количеством витков, так и с крупной. И последний тип классификации – по размеру. Не существует строгого норматива, прописывающего конкретные размеры крепежа, но существует общепринятая система стандартов. В этом смысле разделить метизы по группам не получится.

Гвозди

Гвоздь, в привычном понимании – это отрезок металлического прутка, заточенный с одной стороны, и расплющенный с другой. Основная сфера применения – соединение деревянных элементов, но однозначно отнести гвозди к категории «крепежи массового использования» нельзя, так как существуют метизы, предназначенные для скрепления полимеров и композитов. Они отличаются как конструкционно, так и по материалам, использованным при их изготовлении.

На самом деле, гвоздь – очень широкое определение, включающее в себя несколько типов крепежей различного назначения:

Строительный. Привычный гвоздь в классическом понимании. Металлический пруток с заточкой и шляпкой без конструкционных особенностей.
Винтовой. Имеет по всей длине или ее части винтовую резьбу. Забивается также молотком и применяется для скрепления деревянных блоков, подверженных повышенным нагрузкам.
Ершистый. По всей длине или ее части имеет небольшие юбки, напоминающие витки резьбы, но не соединенные между собой. Используется для соединения элементов, подверженных воздействию влаги и деформации. Перед забиванием часто сверлится отверстие меньшего диаметра.
Шиферный. Предназначен для скрепления шиферных листов. Из конструкционных особенностей – прижимная шляпка большего диаметра и иногда наличие резиновой шайбы.
Кровельный. Предназначен для крепления кровельных материалов, и имеет непропорционально большую шляпку, обеспечивающую надежное крепление мягких покрытий.
Финишный и с овальной головкой. Гвоздь, полностью погружающийся при забивании в скрепляемый элемент. Применяется при фиксации декоративных изделий, наличников и прочего.

Помимо этого существуют крепежные мебельные, сапожные и обойные гвозди, но к строительству или производству они отношения не имеют. Отдельно необходимо сказать про нейлерные гвозди. Они используются в гвоздезабивных пистолетах. Конструкционно практически не отличаются, но поставляются в блоках, соединенные между собой.

Болты и винты

Болты и винты относятся к категории резьбовых крепежей повышенной прочности. Также их часто относят к разъемным типам, что не совсем верно, так как и болт и винт могут закручиваться и в гайку и в резьбу, уже имеющуюся на скрепляемом изделии. Существует мнение, что главное различие между болтом и винтом заключается в типе крепления: болт работает исключительно в паре с гайкой, а винт вкручивается в готовую резьбу. Это неверное утверждение, так как государственный стандарт номер 27017-86 определяет, что и первый и второй тип крепежа может использоваться как в паре с гайкой, так и без нее.

Тот же ГОСТ дает четкое определение, в чем отличие этих элементов и заключается оно в степени нагрузки. Болт предназначен для работы при нагрузках на растяжение и излом, а винт исключительно при нагрузках на растяжение. И болт, и винт могут отличаться по размеру, шагу резьбы и форме головки. Так как винты работают при сильных нагрузках, конструкция их головки чаще всего имеет форму под отвертку. Форма при этом может отличаться, и очень существенно. Существует определенная классификация форм изголовья:

Плоская;
Круглая;
Грибовидная;
Потайная;
Полупотайная;
Выпуклая.

Отличаются и виды шлицов, и тут все гораздо сложнее, так как многие производители используют форму собственной разработки. Но, наиболее часто встречающаяся форма шлицов – это крестовина, прямая и шестигранник.

Болты, из-за своей классификации и стандартизации менее разнообразны. Их изголовье чаще всего шестигранное, предназначенное для закручивания ключом, но существуют и разновидности под отвертку. Основная сфера применения болтов – фиксация элементов методом прижима. Они создают надежное соединение с двух сторон, а устойчивость к нагрузкам определяется шагом резьбы и размером метиза.

Шурупы и саморезы

Эти два вида крепежных изделий можно отнести в одну категорию, так как они имеют схожую конструкцию и сферу применения. По сути, саморез – это тот же шуруп, но в современном исполнении и с рядом преимуществ. Так, для фиксации при помощи шурупа, необходимо сначала рассверлить отверстие, и только после этого вкрутить крепеж. Саморез, в ряде случаев сам справляется с задачей сверления и вкручивается без дополнительной подготовки посадочного места. Шуруп, даже изготовленный из закаленной стали, не имеет заточки на резьбе, поэтому, даже используя его для соединения двух деревянных элементов, необходимо сначала их подготовить.

Конструкционно, эти метизы выглядят похоже, за исключением резьбы. У шурупа она чаще всего неполная, то есть часть тела остается гладкой, хотя существуют шурупы и с полной резьбой. Саморез, если оно кроткий, полностью покрыт резьбой. Основное назначение шурупов – скрепление деревянных элементов, в то время как саморез, способен работать с металлическими элементами, что существенно расширяет сферы его применения. Саморезы для металла и дерева отличаются размером и шагом резьбы: метизы для дерева имеют широкую резьбу с большим шагом, а металлические мелкую спираль с максимально коротким шагом.

Также саморезы имеют конструкционные отличия. Обычный элемент, для закручивания в металл требует сверления отверстия меньшего диаметра, в которое и закручивается крепеж. Для упрощения этого процесса были разработаны саморезы со сверлящим наконечником. Они сами пробивают отверстие, но следует помнить, что с металлом большой толщины они не справятся. Сверлящая головка рассчитана на работу с металлом толщиной максимум 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, расширяющий гильзу и надежно фиксирующийся в стене или блоке. Конструкционно дюбели от анкеров отличаются не сильно. Дюбель состоит из двух частей:

Гильзы, часто выполненной из пластмассы,
И непосредственно крепежа, часто представляющего собой обычный шуруп.

Конструкция гильзы такова, что в неразжатом положении она полностью соответствует диаметру просверленного отверстия, но при забивании крепежа она расширяется, и вытащить ее обратно практически невозможно.

Конструкция анкера несколько иная. Через тело метиза проходит болт, а стальная гильза имеет лепестки на конце. В качестве гайки используется каплевидный элемент, который при закручивании болта разжимает лепестки и надежно фиксирует анкер внутри отверстия. Помимо размеров, анкеры отличаются формой гильзы. Ассортимент такой продукции очень разнообразен, и каждый анкер имеет свое назначение. Например, анкеры-бабочки, предназначены для крепления в полных отверстиях, например сквозь плиты перекрытия. Лепестки такого анкера не только расширяются, а раздвигаются в стороны, тем самым не давая гильзе выпасть из отверстия.

Если проводить границу между дюбелями и анкерами, то можно сказать, что первые предназначены для крепления объектов при минимальной нагрузке, в то время как анкер способен выдержать серьезное напряжение. Но и тут есть отступление – строительные-забивные дюбеля. По сути это гвозди, с туго насаженной шайбой. Они забиваются в бетон специальным пистолетом, и извлечь забитый метиз становится практически невозможно. Эти крепежи также называют дюбелями, хотя правильнее было бы отнести их к строительным гвоздям, так как они не имеют расширяющейся гильзы и держаться только за счет забивания.

Гайки, шайбы и гроверы

Эти три метиза можно отнести в один раздел, так как они относятся к категории фиксирующих, и не работают как отдельный крепеж. Начнем с самого простого элемента – шайбы. Это круглое изделие, наживляемое на болт и устанавливаемое под гайку. Шайба препятствует раскручиванию гайки и в ряде случаев перекрывает пустое пространство, если отверстие, в которое вставлен болт, больше, чем диаметр самого болта. Шайбы, несмотря на свою простоту, могут отличаться по материалу, из которого они изготовлены. Наиболее привычные гайки изготавливаются из металла, но существуют также резиновые и пластиковые элементы. Они используются при креплении изделий, требующих бережного отношения к поверхности. Например, крашеный профнастил закручивается через резиновую шайбу. Она обеспечивает плотное соединение, но в отличие от металла не способна нанести вред крашеному покрытию.

Гровер – одна из разновидностей крепежной шайбы. Это металлическое кольцо, распиленное с одной стороны и изогнутое по спирали. При стягивании гайкой кольцо принимает изначальную форму, тем самым создавая напряжение, то есть, обеспечивая лучший прижим. Гроверы изготавливаются из более прочной марки стали, и после раскручивания они снова изгибаются, что позволяет использовать их многократно. Назначение гровера – препятствование раскручиванию, то есть то же, что у обычной шайбы. Но гровер, благодаря своей форме, может работать под сильной нагрузкой и обеспечивает надежное соединение при вибрации. Гроверы используются в машиностроении и на различных станках, то есть везде, где присутствует вибрация. Если закрутить гайку без гровера, она просто раскрутится со временем.

Гайки – самый разнообразный метиз в данной категории. Они служат для фиксации резьбового крепежа, то есть накручиваются на болт или винт. Помимо размера и шага резьбы, гайки отличаются формой, и список конфигураций довольно большой:

Прямые гайки с шестигранной формой. Наиболее распространенный тип метиза, встречающийся чаще всего.
Корончатая. Имеет пазы на верхней части, в которые после закручивания вставляется специальный шплинт, препятствующий раскручиванию.
Барашек. Гайка со специальными выступами, позволяющими закручивать ее без использования ключа. Используется для крепления объектов, не испытывающих серьезные нагрузки и с минимальной вибрацией.
Квадратная. Специальная гайка, погружаемая в специальный паз. Ее не нужно удерживать ключом при закручивании, так как она уже зафиксирована в посадочном отверстии.
Фланцевая. На нижней части гайка имеет юбку с насечками. При закручивании обеспечивает более надежное сцепление с шайбой или гровером.

Это далеко не полный список форм-факторов гаек, и многие производители современного оборудования используют собственные конструкции, как это происходит с формой винтов и шурупов.

Заклепки

Разновидность крепежных изделий, попадающая под категорию безударной фиксации и одностороннего монтажа. Применяется при скреплении нескольких объектов путем клепания, то есть не требует закручивания или ударов по метизу. Состоит из двух элементов:

Стальной ножки с расширением на конце,
И алюминиевого элемента, сплющиваемого при фиксации.

Принцип действия следующий: клепка вставляется в специальный инструмент, который захватывает металлический центральный стержень. После этого клепка погружается в заранее просверленное отверстие, и нажатием на рычаги инструмента, металлический стержень вытягивается, расширяя алюминиевую гильзу. За счет разницы плотности металлов, алюминий полностью сплющивается, как только достигает места фиксации. После этого инструмент отрезает уже не нужный стрежень, и клепка остается внутри, надежно скрепляя объекты.

Изъять такой крепеж из посадочного места уже невозможно. Только путем высверливания, то есть заклепка является одноразовым крепежом и далеко не всегда ее можно использовать. Например, стандартные клепки не используют при скреплении деревянных элементов. Натяжение метиза может просто расщепить дерево. Также существует ограничение по толщине скрепляемых элементов. Клепки бывают разных размеров, и максимальная толщина скрепляемых элементов не должна превышать длину алюминиевой гильзы. Также следует понимать, что чем длиннее и толще клепка, тем сложнее ее будет зафиксировать ручным инструментом, так как придется прикладывать серьезное усилие. В этом случае используются клепальные машины с электрическим приводом или сложной системой рычагов, снижающих нагрузку на человека, который использует инструмент.

Также клепки отличаются по материалу, из которого они изготовлены. Существуют медные и латуневые метизы, но основная сфера их применения довольно узкая. Они используются при судостроении, то есть при фиксации элементов, находящихся в агрессивных условиях. Например, под водой. Кроме того, медные клепки применяются на объектах повышенной пажароопасности. При соприкосновении с чем-либо они не создают искру, в отличие от обычной стали.

Шпильки

Шпилька – один из самых простых видов крепежей в конструкционном плане. Это прямой металлический штырь, полностью или частично покрытый резьбой. Вкручивается в посадочное место и позволяет скрепить два объекта или произвести фиксацию при помощи гайки. Шпильки используются в машиностроении и при производстве различных станков, но существуют и другие разновидности. Например, сантехнические шпильки. Их особенность в том, что резьба на двух концах отличается. То есть, с одной стороны это шуруп, а с другой обычный болт. Такая шпилька позволяет производить крепление к бетонным поверхностям различных сантехнических изделий, например, унитазов. Закрепив одну часть в бетонный или деревянный пол, снаружи остается болтовая часть, на которую впоследствии накручивается гайка.

В зависимости от назначения и сферы применения, шпильки могут быть как обычными, металлическими, то есть без специального покрытия, так и защищенные. Типов защиты много, как и методов их нанесения. Наиболее распространенный тип – цинк. Он наносится на поверхность метиза гальваническим методом и предотвращает появление коррозии.

Заключение

Ассортимент крепежных изделий обширен и здесь описаны далеко не все типы крепежей и сферы, где они могут применяться. Зайдя в любой магазин в Москве или любом другом городе, вы увидите совершенно нестандартные изделия, например, болты с кольцом. Они используются для подвесов. Или анкеры нестандартной формы. Выбор крепежа зависит от поставленной задачи, но не менее важно найти достойного производителя. Изготовлением крепежа на заказ занимаются десятки компаний и далеко не все могут похвастаться высоким качеством своей продукции. Купить крепеж несложно, но может ли производитель гарантировать качество и надежность изделия? Магазин, как правило, ответственности вообще не несет.

Следует отдавать предпочтение только проверенным производителям. Не стесняйтесь и не ленитесь всегда требовать у продавца сертификат качества, который у него должен быть в обязательном порядке. Если же продавец в магазине отказывается предоставить сертификат соответствия, это повод задуматься о качестве продукта и его происхождении.

Металлический крепеж. Какие виды крепежа существуют и как повысить его долговечность?

На современном строительном рынке представлен широкий ассортимент металлического крепежа. Изделия чаще всего изготавливают из нержавеющей легированной стали или обрабатывают защитными покрытиями для предотвращения коррозии и преждевременного износа.

Металлический крепеж широко применяется в производственной сфере и в быту. Метизы (сокр. от "металлические изделия") – неотъемлемый атрибут ремонтно-строительных операций и разработок в области машиностроения.

На современном строительном рынке представлен широкий ассортимент крепежных изделий. Они могут выполнять совершенно разные функции – начиная от фиксации обычной доски и заканчивая монтажом сложнейших высоконагруженных конструкций.

Для изготовления металлического крепежа чаще всего применяются сталь и ее сплавы, поэтому при соблюдении основных правил эксплуатации он характеризуется прочностью и долговечностью.

Ниже рассмотрены основные виды метизов, области их применения и способы защиты от преждевременного износа.

Классификация металлического крепежа

Основная классификация металлического крепежа опирается на его форму и назначение. Наиболее популярны следующие изделия.

Болты

Стержни с наружной резьбой, четырехгранными или шестигранными головками. Образуют соединения с помощью гаек или иных резьбовых отверстий. Внешне болты схожи с другими крепежными изделиями – винтами. Они одинаково активно используются в машиностроении и строительстве.

Основное отличие этих деталей – в методе работы. Болты проходят сквозь соединяемые поверхности полностью, а затем фиксируются гайками и гаечным ключом.

Винты

Имеют надрез на головке и вкручиваются в детали с резьбой отверткой или торцевым ключом. В отличие от болтов, которые при соединении двух деталей не прокручиваются внутрь, винты, используемые в подвижных соединениях, вращаются именно так.

Гайки

Изделия с резьбовым отверстием, служащие для соединения деталей с использованием болтов. По форме гайки бывают шестигранными, квадратными, круглыми, T-образными и др. Так же, как и болты, эти детали отличаются по классу прочности.

Саморезы

Изделия, представляющие собой заостренные стержни с резьбой и головкой. Саморезы могут иметь частую или крупную резьбу. Благодаря наконечнику в форме сверла они способны самостоятельно проделывать отверстия в деталях.

Шурупы

Крепежные изделие в форме стержней с наружной резьбой, острием конической формы на одной стороне и головкой на другой. Шурупы имеют менее острый наконечник, чем саморезы, поэтому вворачиваются в уже готовые отверстия или достаточно мягкие материалы (пластмассу, дерево).

В отличие от саморезов, шурупы имеет меньшую высоту и шаг резьбы, что снижает универсальность этих изделий. Наиболее широкое применение они нашли в строительных и отделочных работах.

Анкеры

Крепежные изделия, закрепляемые в несущем основании и удерживающие какие-либо конструкции. Нераспорная часть анкера не участвует в закреплении, рабочей является распорная область, изменяющая свои размеры при образовании соединения. Анкер может иметь манжету – кайму, которая не позволяет ему проваливаться в отверстие основания или закрепляемого изделия. Анкеры достаточно широко применяются для разных целей – начиная от соединения листовых материалов, заканчивая креплением тяжеловесных конструкций и фундамента.

Заклепки

Подразделяются на вытяжные и резьбовые. Вытяжные заклепки состоят из алюминиевого тела и стержня из оцинкованной стали. Такие изделия используются для неразъемного соединения поверхностей и требуют применения механизированного инструмента (чтобы доступ на стороне замыкающей головки был закрыт или ограничен). Заклепки с внутренней винтовой резьбой позволяют создавать разборные конструкции. Они часто используются для соединения металлов и других высокопрочных материалов в машиностроении и электронике.

Шпильки

Изделия в форме цилиндрических стержней с резьбой, нанесенной по всей длине либо только на концах. Шпильки не имеют головок и используется для соединения материалов без резьбы. Они способны фиксировать самые различные, в том числе высоконагруженные, детали.

В зависимости от наличия резьбы выделяют метрические и неметрические крепежные изделия. К метрическим относятся винты, болты, шурупы, саморезы гайки, шпильки. В неметрическую группу входят анкеры, вытяжные заклепки, гвозди и пр.

По сферам применения крепеж можно разделить на следующие группы:

Резьбовые элементы повышенной прочности
Изделия массового применения
Изделия для безударной фиксации и одностороннего монтажа
Элементы для герметизации конструкций
Фиксаторы для крепления полимерных композитных материалов и пр.

Данная классификация существенно упрощает процесс сортировки, однако является условной, так некоторые элементы могут относиться к нескольким группам одновременно.

Преимущества и недостатки стального крепежа

В машиностроении, приборостроении, мебельном производстве, строительстве и других отраслях чаще всего используются крепежные элементы из стали и ее сплавов. Они одинаково эффективно соединяют детали из дерева, металла, пластика, бетона и прочих материалов.

Стальной крепеж отличается высокой прочностью, низкой усталостью металла, отличной электропроводностью и доступной ценой. При высоких нагрузках крепежные детали из стали не изменяют свою форму, как пластиковые, и не ломаются, как чугунные.

Обычная углеродистая сталь обладает низкой устойчивостью к коррозии, поэтому для изготовления крепежа используют легированную (с добавлением хрома, никеля, кремния, молибдена и др. элементов).

Высоким антикоррозионными свойствами отличается сталь с примесью хрома (> 10,5%) и небольшим количеством углерода (< 1,2 %).

К нержавеющим относятся аустенитные стали, содержащие хром и никель. Они могут подвергаться сварке, холодной обработке давлением, горячей обработке. Широкий набор достоинств делает их наиболее популярным для изготовления крепежных элементов. В классификаторах эта группа сталей обозначается буквой "А".

Мартенситные стали ("С") упрочняются закалкой с последующим отпуском, в результате чего приобретают бОльшую твердость, чем аустенитные. Их коррозионная устойчивость при этом ниже.

Ферритные стали ("F") намного мягче мартенситных из-за небольшого содержания углерода. Однако они обладают магнитными свойствами.

Защитные покрытия для крепежа

Крепеж из углеродистой стали и чугуна часто обрабатывают специальными защитными покрытиями. Это позволяет не только повысить его прочность, но и защитить изделия от коррозии и предотвратить преждевременный износ.

В качестве защитных покрытий для метизов могут выступать:

Некоторые металлы (цинк, медь, алюминий, никель и др.)
Неорганические вещества (оксиды, фосфаты)
Антифрикционные твердосмазочные покрытия

Металлы наносятся путем напыления, окунания, гальванизации, плакирования, термодиффузии. Неорганические вещества также требуют определенного оборудования и цикла операций (оксидирования, фосфатирования).

По соотношению эффективности и простоты нанесения оптимальным способом защиты металлического крепежа от агрессивных вешних воздействий является нанесение антифрикционных твердосмазочных покрытий.

Некоторые из них уже завоевали доверие производителей крепежа и активно применяются в приборо- и автомобилестроении, авиационно-космической и нефтегазовой отраслях. Речь о покрытиях MODENGY – уникальной разработке российской компании "Моденжи". Ряд ее материалов основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) – MODENGY 1010, MODENGY 1011 и – применяется для обработки крепежа при производстве различной техники и оборудования.

Перечисленные покрытия имеют отличные антикоррозионные свойства, поэтому надежно защищают стальной и чугунный крепеж от разрушения. Благодаря хорошей адгезии и высокой несущей способности они выдерживают существенные нагрузки, широкий диапазон рабочих температур позволяет им не разрушаться на морозе и при нагреве.

На фото ниже результаты нанесения покрытия MODENGY 1014 на крепеж морских нефтяных платформ.

Покрытия для крепежа MODENGY наносятся стандартными методами окрашивания на предварительно очищенные и обезжиренные детали (для этих целей производитель рекомендует применять ).

Для стабилизации коэффициента закручивания резьбовых соединений, контактирующих с пластиковыми и резиновыми деталями, используется совместимое с ними покрытие .

Как выбрать качественный крепеж?

Стальные метизы сегодня являются атрибутами любых механических и электронных устройств, производственных, жилых и общественных зданий. Крепеж, обработанный специальными противоизносными и антикоррозионными составами, прекрасно зарекомендовал себя в агрессивных средах с высоким уровнем влажности.

От грамотного подбора крепежа зависит срок его эксплуатации, поэтому к метизам предъявляется ряд требований:

Крепеж должен быть в разы прочнее того материала, с которым он взаимодействует
Крепеж должен быть герметичным на любых, даже безопасных объектах
Крепежные изделия должны быть выполнены из качественных материалов – только так обеспечивается максимальная надежность и безопасность конструкции
Тип и диаметр изделий должен подбираться в зависимости от силы и характера предполагаемого воздействия (поперечного или продольного, статического или динамического)

Все материалы сайта https://atf.ru/ принадлежат
ООО "НОВЫЕ РЕШЕНИЯ" ИНН 5751054390

Металлический крепеж: классификация, материалы, способы защиты

Крепежные изделия, иначе называемые метизами (сокращенно от "металлические изделия") – одни из самых широко применяемых деталей как на производстве, так и в быту.

Без применения различного металлического крепежа не обходится ни одна ремонтно-строительная работа, они являются непременным атрибутом любых разработок в области машиностроения.

На современном строительном рынке представлен широкий ассортимент данных изделий. Их функциональное назначение может быть совершенно разным – начиная от фиксации обычной доски, заканчивая монтажом конструкций, которые должен выдерживать повышенные эксплуатационные нагрузки.

Для изготовления крепежа применяются различные металлические сплавы (чаще всего сталь), поэтому они обладают прочностью, устойчивостью к нагрузкам и достаточной долговечностью – при соблюдении основных правил эксплуатации.

В данной статье будут рассмотрены виды металлического крепежа, области его применения и способы защиты от преждевременного износа.

Классификация крепежных изделий

Сегодня металлический крепеж представлен широким многообразием форм, размеров и назначения. Наиболее популярны винты, болты, гайки, саморезы, шурупы, анкеры, заклепки, шпильки, шайбы и пр.

Болт – это крепежное изделие в виде стержня с наружной резьбой, имеющего четырех- или шестигранную головку. Он образует соединение с помощью гайки или иного резьбового отверстия. Внешне это изделие имеет много общего с винтом, они одинаково активно используются в машинных конструкциях и строительном деле. Однако методы их работы разные: болт проходить сквозь соединяемые детали полностью, а винт вкручивается отверткой или торцевым ключом, вставленным в надрез на его головке, в деталь с резьбой. Болт закрепляется с помощью гайки и гаечного ключа. При соединении двух деталей он не прокручивается внутрь, в то время как винт, который используется в подвижных соединениях, вращается именно таким образом.

Гайка представляет собой крепежное изделие с отверстием, внутри которого нарезана резьба. Ее основное предназначение – соединение деталей с использованием болта. По форме гайки бывают шестигранными, круглыми с насечками, квадратными, T-образными, с выступами для пальцев и др. Гайки отличаются также по классу прочности (в соответствие с болтами).

Саморезы чаше всего используются для крепления деревянных конструкций. Они могут иметь частую или крупную резьбу: первые предназначены для соединения деталей небольшой толщины из металла с деревянными или пластмассовыми, вторые – для деревянных элементов. Благодаря наконечнику в форме сверла саморез способен самостоятельно проделывать отверстия в деталях.

Шуруп – это крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой, острием конической формы на одной стороне и головкой на другой. Шурупы вворачиваются в уже готовые отверстия или в достаточно мягкие материалы (пластмассу, дерево) – этим они отличаются от саморезов. Шурупы имеет меньшую, чем саморезы, высоту и шаг резьбы, что снижает универсальность этих изделий. Наиболее широкое применение шурупы нашли в работах по строительству и отделке.

Анкер закрепляется в несущем основании различными способами и удерживает какую-либо конструкцию. Различают две основные части анкера: нераспорную – не участвующую в закреплении, и распорную – рабочую область, изменяющую свои размеры при образовании соединения. Также анкер может иметь манжету – кайму, которая не позволяет ему проваливаться в отверстие основания или закрепляемого изделия. Анкеры имеют достаточно широкое применение – начиная от соединения листовых материалов, заканчивая креплением тяжеловесных конструкций и фундамента.

Заклепки подразделяются на вытяжные и резьбовые. Вытяжные чаще всего состоят из алюминиевого тела и стержня из оцинкованной стали. Назначение этих изделий состоит в создании неразъемного соединения двух или нескольких поверхностей с помощью механизированного инструмента (доступ на стороне замыкающей головки заклепки ограничен или закрыт). В машиностроении и электронике распространены резьбовые заклепки, которые используют для соединения металлов или других высокопрочных материалов. От стандартных вытяжных они отличаются наличием внутренней винтовой резьбы, которая позволяет создавать разборные конструкции.

Шпилька имеет форму цилиндрического стержня с резьбой, нанесенной по всей его длине или только на концах. Изделие не имеет головки и используется тогда, когда ни один из соединяемых материалов не имеет резьбы. Крепеж фиксируется гайкой, иногда дополнятся шайбой – круглой пластинкой с отверстием посередине, которая подкладывается под гайку для увеличения прочности соединения. Благодаря шайбе прижимная поверхность скрепляемых деталей увеличивается, что позволяет защитить их от деформирования при затягивании. Шпильки способны фиксировать самые различные, в том числе высоконагруженные, детали, в то время как сами работы по их установке не требуют особых навыков.

В зависимости от наличия шага резьбы выделяют метрические и неметрические (приспособленные) крепежные элементы. К метрическим относятся винты, болты, гайки и шпильки. В неметрическую группу входит крепеж разных форм и размеров – гвозди, анкеры и пр.

Другая классификация металлического крепежа основана на сферах его применения. Согласно ей существуют:

Резьбовые элементы повышенной прочности
Крепежи массового использования
Крепежи для безударной фиксации и одностороннего монтажа
Элементы для герметизации конструкций
Фиксаторы для крепления полимерных композитных материалов и пр.

Данная классификация, хоть и существенно упрощает процесс сортировки, однако является весьма условной, так как элементы одной группы могут относиться и к другой.

Стальной крепеж: преимущества и недостатки

Особой популярностью в машиностроении, приборостроении, мебельной и автомобильной отраслях, строительстве пользуются крепежные элементы из стали и ее сплавов. Они применяется для соединения деталей из самых различных материалов: дерева, пластика, металла, бетона и пр.

Стальной крепеж характеризуется высокой прочностью, гибкостью, низкой усталостью металла (легко переносит изменения нагрузок), отличной электропроводностью и доступной ценой. При высоких нагрузках стальные крепежные детали не изменяют свою форму, как пластиковые, и не ломаются, как чугунные.

Главным недостатком обычной углеродистой стали является ее низкая устойчивость к коррозии. Эту проблему при изготовлении крепeжa решают двумя путями: применением легированной стали (с добавлением хрома, никеля, кремния, молибдена и др. элементов) или нанесением специальных защитных покрытий.

Высоким сопротивлением ржавлению отличаются стали с примесью хрома и небольшим количеством углерода. В процентном соотношении нержавеющая сталь – это смесь железа (Fe), углерода (C < 1,2%) и хрома (Cr >10,5%).

В зависимости от состава и свойств в группе нержавеющих сталей выделяются:

Аустенитные стали: содержат около 15-20% хрома и 5-15% никеля; могут подвергаться сварке, холодной обработке давлением и горячей обработке; являются наиболее популярным в изготовлении крепежных элементов; в классификаторах обозначаются буквой «А»
Мартенситные стали: упрочняются закалкой с последующим отпуском, в результате чего становятся более твердыми, чем аустенитные, но при этом менее коррозионно устойчивыми; в классификаторах обозначаются буквой «С»
Ферритные стали: намного мягче мартенситных из-за небольшого содержания углерода; обладают магнитными свойствами; в классификаторах обозначаются буквой «F»

В качестве защитных покрытий для металлического крепежа могут выступать некоторые металлы (цинк, медь, алюминий, никель и др.), неорганические вещества (фосфаты, оксиды) или антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП).

Последние активно завоевывают доверие производителей благодаря сравнительной простоте нанесения и высокой эффективности.

Уникальные АТСП выпускает сегодня российская компания «Моделирование и инжиниринг». Покрытия под брендом MODENGY применяются при производстве различной техники и оборудования.

Для крепежных элементов из черных металлов, используемых в приборо- и автомобилестроении, авиационно-космической и нефтегазовой отраслях, применяются покрытия MODENGY 1010, MODENGY 1011 и MODENGY 1014 на основе ПТФЭ (тефлона). Они имеют отличные антикоррозионные свойства, поэтому надежно защищают стальной и чугунный крепеж от разрушения под воздействием агрессивных факторов окружающей среды.

Защитные покрытия MODENGY для крепежа обладают прекрасной адгезией, высокой несущей способностью, широким диапазоном рабочих температур.

Данные составы наносятся методом обычного окрашивания (чаще всего из распылительного оборудования) на предварительно очищенные и обезжиренные растворителем MODENGY 1013 детали.

Для крепежа применяется так же антифрикционное покрытие MODENGY 1002. Оно обеспечивает немного меньшую антикоррозионную защиту, чем предыдущие составы, но очень удобно в использовании: благодаря аэрозольной фасовке и полимеризации при комнатной температуре (1010, 1011 и 1014 отверждаются при нагреве).

Как выбирать металлический крепеж?

В настоящее время стальные метизы с защитными покрытиями являются атрибутами любого электрического, механического и электронного устройства, большинства производственных, жилых и общественных зданий. C помощью крепежных изделий создаются разъемные (болтовые) и неразъемные (заклепочные) соединения. Крепеж, обработанный специальными противоизносными и антикоррозионными составами, прекрасно зарекомендовал себя в агрессивных средах с высоким уровнем влажности.

Вот лишь несколько требований, которые предъявляются к крепежным изделиям:

Читайте также: