Из чего делают винты? Знакомство с материалами, используемыми для изготовления крепежа

Винты, как и шурупы по дереву и винты для станков, являются неотъемлемыми компонентами бесчисленных строительных и монтажных проектов; они служат простым и в то же время сложным средством для прочного скрепления материалов. Как правило, винты изготавливаются из различных металлов, каждый из которых выбирается за свои особые свойства, подходящие для различных целей и условий. Наиболее распространенные материалы, используемые для изготовления винтов, включают сталь, которая часто является углеродистой сталью для дополнительной прочности, нержавеющую сталь, латунь, алюминий, а иногда и специализированные сплавы для конкретных применений.

При выборе подходящего винта для вашего проекта необходимо учитывать свойства материала - требуется ли ему определенный уровень прочности на разрыв, прочность на сдвиг или он должен выдерживать воздействие окружающей среды, например, влажности, химикатов или перепадов температуры.

В этой статье мы поговорим о материалах, из которых изготавливаются винты.

Тип материала винтов 

Изучая мир винтов, вы обнаружите, что они изготавливаются из различных металлов и неметаллических материалов, каждый из которых обладает уникальными свойствами для различных областей применения.

Распространенные металлы для винтов

• Сталь: Стальные винты - "рабочая лошадка" промышленности, они доступны по цене и прочны. Они часто изготавливаются из углеродистой стали, которая обеспечивает необходимую твердость.
• Нержавеющая сталь: Винты из нержавеющей стали с добавлением хрома противостоят коррозии и подходят для применения в тех случаях, когда долговечность имеет ключевое значение.
• Латунь: Ваши латунные винты обладают эстетической привлекательностью и коррозионной стойкостью, обычно используются в декоративных целях.
• Медь: Если вам нужна повышенная коррозионная стойкость, можно использовать медные винты, хотя они и стоят дороже.
• Алюминий: Алюминиевые винты легче по весу и устойчивы к коррозии; их предпочитают использовать в тех случаях, когда вес имеет значение.
• Титан: Для достижения наивысшего соотношения прочности и веса вам подойдут титановые винты, хотя они дороже, чем винты из других металлов.

Неметаллические материалы

Винты не ограничиваются металлами: некоторые из них изготавливаются из прочных неметаллических материалов:

• Пластик: Легкие и устойчивые к коррозии пластиковые винты полезны в электрических системах и там, где металлические винты могут создавать помехи.
• Алюминиевый сплав: В этом материале алюминий сочетается с другими элементами для улучшения таких свойств, как прочность и коррозионная стойкость, что расширяет сферу применения алюминиевых винтов.

Каждый материал обладает определенными преимуществами, и ваш выбор во многом зависит от конкретных требований вашего проекта, таких как необходимая прочность, подверженность воздействию элементов, а также от того, является ли электропроводность фактором.

Вот краткий обзор состава и преимуществ некоторых распространенных материалов для шурупов.

Свойства материала

Изучая различные материалы, из которых изготавливаются винты, вы обнаружите, что при выборе вы руководствуетесь соображениями долговечности, коррозионной стойкости и прочности.

Металлические атрибуты

При выборе винтов решающее значение имеют такие характеристики металла, как температура плавления, прочность и электропроводность. Нержавеющая стальОсобенно марка 316 известна своими превосходными характеристиками. коррозионная стойкость и долговечность, что делает ее пригодной для использования в суровых или морских условиях. Например, нержавеющая сталь 316 содержит молибден, который повышает ее устойчивость к воздействию хлоридов. С другой стороны, такой металл, как алюминий Ценится за легкость и антикоррозийные свойства, хотя имеет более низкую температуру плавления и прочность по сравнению со сталью.

Градации материала

Марки материалов дают вам представление о специфических характеристиках и производительности, которые вы можете ожидать от ваших винтов. Сайт классы это идентификаторы, которые рассказывают вам о состав сплава, прочность, и коррозионная стойкость.

• Легированная сталь: Известен высокой прочностью и часто маркируется такими номерами, как 8.8, 10.9 и 12.9.
• Нержавеющая сталь: Поставляется в таких сортах, как 304, 316 и 410.
  • 304: Обычный выбор для общего использования.
  • 316: Обеспечивает повышенную коррозионную стойкость, используется в морских условиях.
  • 410: Закаленная нержавеющая сталь с высокой прочностью и слабой коррозионной стойкостью.

Нержавеющая сталь марки 410 часто используется, когда вам нужна повышенная твердость и износостойкость, а 316 - ваш друг в борьбе с коррозией, особенно в соленой среде. Добавление таких элементов, как углерод, хром и никель в различных количествах, создает различные марки и влияет на такие свойства, как прочность и коррозионная стойкость. Учитывайте марку нержавеющей стали наряду с такими факторами, как окружающая среда и нагрузка, которую должен выдерживать винт, чтобы убедиться, что вы выбрали именно тот, который подходит для ваших нужд.

Качество материала

Выбирая шурупы для своих проектов, важно учитывать свойства материалов, которые влияют на их работу в различных условиях. Ниже приведена разбивка, которая поможет вам понять, с чем вы работаете.

Прочность: Для выполнения тяжелых задач требуются прочные винты, и именно тогда на сцену выходят сталь или титан. Они рассчитаны на давление, поэтому вам не придется беспокоиться о том, что они поддадутся в самый ответственный момент. С другой стороны, латунь и алюминий, хотя и остаются надежными вариантами, лучше использовать для более легких работ.

Устойчивость к коррозии: Ненавидите ржавчину? Нержавеющая сталь, латунь и некоторые виды пластика говорят коррозии "Ни за что!", сохраняя вещи в первозданном виде. Нержавеющая сталь - чемпион на открытом воздухе, особенно вблизи побережья. Если сталь - ваш единственный вариант, подумайте о защитном покрытии, чтобы держать страшную ржавчину на расстоянии.

Вес: Если необходимо использовать легкие грузы, например, в стремительном мире гонок или в аэрокосмической технике, не поддающейся гравитации, алюминий и титан - ваши лучшие легковесы. Они обеспечивают прочность без излишней громоздкости, сохраняя обтекаемость и эффективность.

Проводимость: Медь обладает непревзойденной электропроводностью, поэтому ее часто используют в электропроводке. А если вы хотите избежать тока, пластиковые винты - идеальный изолятор, гарантирующий, что электричество останется там, где ему положено.

Вот краткая справочная таблица, чтобы подвести итог:

*Может быть улучшена с помощью покрытий.

Помните, что ваши проекты заслуживают необходимой прочности, защиты от внешних воздействий, приемлемого веса и нужных проводящих свойств. Подбирая качества материала в соответствии с вашими потребностями, вы обеспечиваете себе успех.

Покрытия и отделка

Когда вы выбираете винты для своего проекта, понимание важности покрытий и отделки может значительно повлиять на долговечность и эффективность крепежа. Вот что вам нужно знать.

Обработка поверхности

Цинковое покрытие это наиболее часто встречающийся вид обработки благодаря сочетанию хорошей устойчивости к ржавчине и доступности. Процесс гальванизация предполагает нанесение цинкового покрытия на сталь или железо для предотвращения коррозии. Для более эстетичной отделки, хромирование На крепеж наносится слой хрома, обеспечивающий повышенную коррозионную стойкость и блестящую поверхность. Если вам требуется еще большая защита от износа, винты с керамическим покрытием обеспечивают повышенный уровень защиты, особенно в суровых условиях.

• Цинковое покрытие: Распространенный и экономичный, обеспечивает достойную защиту от коррозии.
• Никелевое покрытие: Обеспечивает баланс между долговечностью и декоративной привлекательностью.
• Хром: Известен своей твердостью и впечатляющим блеском.
• Керамическое покрытие: Керамические слои служат барьером для защиты от высоких температур и химического воздействия.

Преимущества покрытия

Долговечность и производительность ваших винтов напрямую зависят от их покрытия. Надежное покрытие, такое как цинк или керамика не только защищает от коррозии, но и обеспечивает смазку, что облегчает процесс установки. Кроме того, некоторые покрытия эстетически приятны.никель и хром предлагают гладкую серебристую отделку, которая может дополнить визуальный дизайн вашего проекта.

• Устойчивость к коррозии: Незаменим на открытом воздухе или в помещениях с повышенной влажностью.
• Эстетическая привлекательность: Такие виды отделки, как никель и хром, визуально привлекательны и могут дополнить дизайн.
• Простота использования: Некоторые покрытия уменьшают трение, облегчая установку винтов.

Выбирая подходящее покрытие или гальванику, вы обеспечиваете наилучшую работу ваших винтов в течение длительного времени.

Устойчивость к воздействию элементов

При выборе винтов для вашего проекта очень важно понимать их устойчивость к различным воздействиям. Это обеспечит долговечность и прочность как самого винта, так и его применения.

Устойчивость к коррозии

Винты из нержавеющей стали отличаются высокой устойчивостью к коррозии благодаря добавлению хрома в сплав. Оцинкованные винтыСтальные винты, покрытые слоем цинка, также обеспечивают повышенную коррозионную стойкость. Цинковое покрытие образует барьер, который не позволяет влаге и кислороду проникать в сталь. Однако если оцинкованное покрытие повреждено, это может привести к появлению ржавчины.

Для применения в морская среда, кремниевая бронза Винты - отличный выбор благодаря высокой устойчивости к коррозии под воздействием соленой воды. Кремниевая бронза - это сплав из меди, кремния и других металлов, обеспечивающий превосходную долговечность в суровых условиях.

Использование в различных условиях

Для общего наружного применения подходят винты из нержавеющей стали и оцинкованные винты; нержавеющая сталь обеспечивает баланс между стоимостью и производительностью для многих условий. В отличие от них, винты из кремниевой бронзы - лучший выбор для серьезных условий эксплуатации, особенно в условиях присутствия соли или других коррозионных элементов. Не забывайте учитывать конкретные условия, в которых будут работать ваши винты, чтобы выбрать наиболее подходящий тип для ваших нужд.

Процесс производства винтов

Когда вы думаете о винтах, вы можете считать их присутствие само собой разумеющимся, но процесс производства очень сложен и необходим для изготовления прочных крепежных элементов, которые вы используете в повседневной жизни.

Производственные процессы

Холодная головка - это метод, при котором проволока отрезается до заданной длины, а затем формируется головка при комнатной температуре.. Этот процесс является эффективным и экономичным, обеспечивая идеальную форму головки винта для размещения в ней привода. Прокатка нити После этого на винте формируется резьба. Это происходит под высоким давлением между двумя фильерами: Разжимной штампгде один кубик перемещается туда-сюда, и Планетарный штампВ этом процессе несколько плашек перемещаются вокруг винта. Этот процесс не только придает резьбе форму, но и упрочняет ее для повышения прочности.

Холодная штамповка Техника заключается в изменении формы и размера металлических деталей без применения тепла. Ваши винты часто подвергаются этому процессу, чтобы добиться точных размеров и прочности, необходимых для их использования по назначению. Используя Холодная штамповка Метод позволяет сделать структуру металла более плотной на гребнях и корнях резьбы, что впоследствии повышает общую прочность винта.

Головки и резьба винтов

Изучая конструкцию винтов, вы получите представление о том, как различные типы головок и резьбы подходят для различных областей применения. 

Понимание головок винтов

Успех вашего проекта может зависеть от правильного выбора головки винта. Вот несколько распространенных стилей:

• Flathead: Головка винта имеет коническую форму с плоской наружной поверхностью и сужающейся внутренней поверхностью, что позволяет винту располагаться заподлицо с поверхностью.
• Овал: Эти винты имеют верхнюю поверхность овальной формы и предназначены для того, чтобы сидеть заподлицо с поверхностью материала, в который они ввинчиваются. Для них требуется потайное отверстие, а благодаря низкому профилю они не бросаются в глаза.
• Ослепление: Эти шурупы, также известные как шурупы со скрепляющей головкой, имеют куполообразную головку с угловыми сторонами для обеспечения гладкой поверхности. Угловатая нижняя сторона головки плотно прикрепляет винт к поверхности, в которую он вкручивается.
• Пан: Винты с цилиндрической головкой имеют плоскую верхнюю поверхность с наклонными сторонами. Они не требуют потайного отверстия, как овальные головки, а большая опорная поверхность под головкой обеспечивает хорошее зажимное усилие, не повреждая мягкие материалы. Панельные головки очень универсальны, поскольку их можно использовать как с зенковкой, так и без нее.

Понимание типов резьбы 

Резьба винта является его определяющей характеристикой, и резьба бывает двух основных типов в соответствии со стандартом метрической резьбы:

• Крупная резьба: Шины с более широким шагом предназначены для более быстрой езды и лучшего сцепления с мягкими материалами.
• Тонкие нити: Резьба расположена ближе друг к другу, что обеспечивает более точную регулировку и более прочную фиксацию в твердых материалах

Вот 4 распространенных типа винтовой резьбы:

• V-образная резьба: Наиболее распространенный профиль резьбы - V-образная резьба с углом 60 градусов, подходящая для общего применения крепежа.
• Квадратная резьба: Квадратная резьба имеет перпендикулярные боковые поверхности, предназначенные для снижения трения при передаче энергии.
• Резьба Acme: Резьба Acme имеет трапециевидную форму, обеспечивающую баланс между прочностью и низким трением - подходит для ведущих винтов и тяжелых грузов.
• Батрессовая резьба: Батрессовые резьбы имеют один вертикальный и один наклонный бок, что обеспечивает большое усилие в одном направлении, но свободное движение в другом.

Инструменты и принадлежности

Прежде чем приступить к работе над проектом, важно вооружиться необходимыми инструментами и принадлежностями для эффективной работы с винтами. Правильно подобранные приспособления сделают работу более плавной и помогут обеспечить надежное и правильное крепление.

Необходимые инструменты для работы с винтами

Отвертки: Несомненно, в вашем наборе инструментов должен быть хороший набор отверток. В зависимости от головки винта вам понадобится соответствующий тип. Вот самые необходимые:

• Плоская отвертка: Идеально подходит для винтов с одним шлицем.
• Крестовая отвертка: Имеет крестообразный наконечник, подходит для винтов с крестообразным шлицем.
• Шестигранная отвертка: Для винтов с шестигранным углублением.

Учения: Если вы работаете с большим количеством шурупов или более прочными материалами, электродрель сэкономит ваше время и силы.

• Аккумуляторная дрель: Для удобства использования и маневренности.
• Сверла: Набор, который подходит для винтов различных размеров и форм головок.

Помните, Всегда выбирайте правильный размер отвертку или сверло для винта, чтобы не сорвать головку.

Аксессуары

Помимо основных инструментов, обратите внимание на эти полезные аксессуары:

• Магнитный держатель для бит: Удерживает винты на сверле, что особенно удобно для труднодоступных мест.
• Винтовая направляющая: Помогает забивать шурупы прямо и на необходимую глубину.
• Регулировка крутящего момента: Большинство дрелей оснащены этой функцией, чтобы предотвратить чрезмерное затягивание и повреждение материала.

Используя эти инструменты и принадлежности, вы будете выполнять задачи, связанные с шурупами, с большей точностью и легкостью.