Все, что вам нужно знать о крепежных изделиях

Что такое метизы, и для чего они нужны?

Метизы – это сокращение от «металлические изделия». Главное их применение заключается в быстром и надёжном скреплении материалов. Популярней всего металл, гипсокартон и дерево.

Существуют самые разные метизы:

• Винты отличаются своей цилиндрической резьбой. Используя их, можно добиваться надёжного крепления двух и более материалов.
• Болты являются самыми простыми по своему устройству видами метизов. Для них не требуется особой резьбы. При установке они фиксируются при помощи гайки.
• Саморезы в данный момент являются самыми популярными способами закрепить что-либо. Они нужны в работе с мягкими материалами, так как их главная особенность – это нарезание резьбы в изделии, что в итоге позволяет добиться одного из самых надёжных контактов.
• Шайбы подкладывают под болт или гайку, чтобы увеличить площадь опоры в изделии, а также они позволяют избегать постепенного откручивания во время эксплуатации конструкции.
• Шурупы на первый взгляд могут показаться схожими с саморезами. Но они не в состоянии самостоятельно сделать резьбу в материале. Чаще всего используют соединение шурупов и пластика. Но в отдельных случаях применяются и другие разновидности, в том числе особые шурупы для бетона.
• Шпильки имеют двухстороннюю резьбу. Типичное применение – закрепление двух элементов с помощью обжима гайками.
• Анкеры или шплинты необходимы для обеспечения максимально надёжного соединения дерева или металла с твёрдыми объектами, например, с кирпичом или бетоном.
• Гвозди представляют собой стержни с заострённым концом и плоской шляпкой. Их легко и просто использовать для скрепления мягких материалов.
• Анкерные пластины – элементы крепления для окон. С их помощью можно закрепить окна в своих проёмах. И при этом достигается адекватный уровень температурного расширения.

Все остальные метизы входят в состав более крупных крепёжных изделий. Например, анкер включает в себя винт, болт, шайбы и даже металлический дюбель.

Коническая, круглая и трапецеидальная резьба

Конические детали отличаются от обычных тем, что на их поверхность наносится конусная резьба. Угол равняется 1/16. Такие изделия применяются при необходимости герметизации соединений. Производители должны соблюдать требования, прописанные в ГОСТ 25229–85 . Для обозначения деталей применяется буквенная маркировка МК. После этого уже идут числовые параметры, которые соответствуют геометрическим показателям.

Круглый профиль используется при изготовлении различных трубопроводных кранов и другой запорной арматуры. Все нормативы для этого вида можно узнать из ГОСТ 13536–68 . В документации, на чертежах и схемах применяется обозначение из букв Кр. Угол возле вершины витков равняется 30 градусам.

Особенность трапецеидальных резьб заключается в том, что они являются самонарезающими. Во время перемещения гайки создаётся очень высокая сила трения. Благодаря этому не требуется дополнительная фиксация. Изделия такого типа производятся в размерах 8−640 мм. Шаг нанесения витков варьируется от 1,5 до 12 мм. Все требования к готовым деталям прописаны в ГОСТе 24738−81.

Гвозди: отличия и виды

Гвозди – это металлические крепежи, на одном конце которых есть заточенная часть, на другом – расплющенная. Чаще всего с их помощью крепят деревянные детали. Также есть определенная категория крепежей, используемая для соединения полимеров и композитов. Для их производства используются другие материалы.

Существуют десятки видов и гвоздей, различных по размерам. Несмотря на столь распространенное применение гвоздей, их используют для решения конкретных целей:

• универсальный гвоздь. Применяется для крепежа конструкций, которая будет обработана или покрыта защитным материалом. Их чаще всего применяют в строительной индустрии;
• отделочный гвоздь. Это крепежи, которые используют с целью сохранить эстетичный вид конструкции. Отделочные гвозди имеют небольшую головку, которую легко скрыть шпаклевкой. Не предназначены для крепления деталей с определенными нагрузками, больше подходят в эстетичных целях;
• кровельные. Они бывают короткой длиной и тонкой широкой головкой. Основное предназначение – удерживание черепицы. Такие гвозди способны надежно зафиксировать кровлю;
• финишные. Такие гвозди при забивании полностью погружаются в основание. Чаще всего применят для фиксации декоративных деталей.

Все строительные гвозди имеют головку, стержень и заостренный конец. Эти элементы меняются в связи с использованием метизов в разных сферах и условиях.

Головки гвоздей бывают разных форм. Они могут быть плоскими, чтобы обеспечивать сцепление с поверхностью и высокую удерживающую способность, текстурными для предотвращения соскальзывание и конической формы для зенковки гвоздя.

Хвостовики могут быть:

• гладкими – универсальный тип, подходящий практически для всех видов работ;
• окольцованными – для надежной фиксации в древесине мягкой и средней плотности;
• рельефными — с вертикальной резьбой для использования в кирпичной кладке и другие.

Гвозди обычно изготавливаются из стали, но также доступны крепежные элементы из алюминия, латуни, никеля, бронзы, меди и нержавеющей стали.

Алюминиевые гвозди устойчивы к ржавчине и часто используются для отделки сайдинга. Гвозди из нержавеющей стали не поддаются коррозии, не окрашивают дерево. Для дополнительной защиты производители также используют различные растворы.

Особенности крепежных соединений

Как упоминалось ранее, элементы крепления могут быть постоянными или непостоянными. Потребность в непостоянных связях возникает, когда необходимо удалить крепежные детали, чтобы демонтировать объект, не повредив его. К таким крепежным элементам относятся, среди прочего, болты, гайки и резьбовые крепежные детали. Саморезы имеют самый простой механизм. Это кусок металла с надрезанной резьбой и шлицевой головкой. Они вставляются в отверстие, которое проходит через оба соединяемых объекта, и затягиваются простым поворотом головки. Болт использует гайку, которая закрепляется на противоположной стороне, когда он проходит через отверстие, чтобы закрепить соединение, поскольку на нем нет резьбы.

Как выбрать крепежные изделия

Важно правильно выбрать крепежные изделия в зависимости от конкретных требований, учитывая тип материала, нагрузки, окружающие условия и др. Правильный выбор крепежей обеспечит надежность,  безопасность и долговечность конструкций

На что стоит обратить внимание при выборе крепежных изделий:

Тип конструкции.

Определите, где и как будет использоваться крепежное изделие. В зависимости от конкретной конструкции, может потребоваться болт, гайка, винт, шуруп, заклепка или другой вид крепежа. Также нужно учитывать особенности окружающей среды, например, возможное воздействие влаги, химических веществ или высоких температур.

Выбирайте крепежное изделие, изготовленное из подходящего материала для конкретных условий эксплуатации. Учтите коррозионную стойкость, прочность и другие физические свойства выбранного материала.

Качество и сертификация.

Обратите внимание на качество крепежных изделий. Приобретайте изделия у надежных производителей, имеющих хорошую репутацию и сертификацию соответствия стандартам качества

Качественные крепежные изделия должны быть правильно закалены, иметь гладкую поверхность и точные размеры.

Размер и параметры.

Убедитесь, что выбранный крепеж имеет правильные размеры и параметры, и соответствует конструкции, в которой он будет применен. Большое значение имеет длина, диаметр, шаг резьбы и другие параметры, которые могут быть важны для правильной установки и надежного крепления.

Нагрузка и прочность.

Оцените требуемую нагрузку и прочность крепежных изделий в соответствии с конструкцией и условиями эксплуатации

Обратите внимание на класс прочности или маркировку, указывающую на предел прочности крепежных изделий. Учтите, что некоторые изделия могут иметь специальные свойства, такие как устойчивость к высоким температурам или вибрации

Совместимость.

Если крепежи будут использоваться с другими компонентами, обязательно убедитесь в их совместимости. Проверьте, что резьбовые соединения, отверстия и другие параметры соответствуют другим элементам конструкции.

Безопасность.

Соблюдайте нормы и стандарты безопасности, особенно если крепежные изделия используются в критических конструкциях или в отраслях, где безопасность играет ключевую роль, например, в авиации или строительстве.

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:

• крепежные;
• крюкообразные;
• петлевые.

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.

Покрытия крепежа

В соответствии с ГОСТ 1759.4—87 для крепёжных деталей предусмотрены покрытия и оксидные пленки (см. таблицу 2). Выбор вида покрытия для определенного материала выполняется по ГОСТу. Толщина покрытий δ (устанавливается по согласованию) выбирается в зависимости от шага резьбы в следующих пределах:

• при шаге резьбы крепежа Р < 0,4 мм толщина его покрытия варьируется в пределах δ = 3 … 6 мкм;
• при среднем шаге резьбы крепежа Р = 0,4 … 0,8 мм толщина его покрытия составляет δ = 6 … 9 мкм;
• при большом шаге резьбы крепёжных изделий Р > 0,8 мм толщина покрытия должна составлять δ = 9 … 12 мкм.

Покрытия крепежа ГОСТ должны соответствовать указанным в таблице 2.

Таблица 2. Виды покрытий крепежа по ГОСТ

Обозначение	Покрытие	Рабочая температура, t °C, не боле
00	Крепёж без покрытия
01	Цинковое покрытие крепежа с хроматированием	300
02	Кадмиевое покрытие с хроматированием крепежных деталей	200
03	Многослойное медно-никелевое покрытие крепежа	600
04	Многослойное медно-никелево-хромовое	600
05	Оксидное покрытие крепежа	200
06	Фосфатное с промасливанием покрытие крепежных изделий	200
07	Оловянное покрытие крепежа	150
08	Медное покрытие крепежных деталей	600
09	Цинковое покрытие крепежа (оцинкованный крепёж)	200
10	Оксидное анодизационное покрытие крепежа с хроматированием	200
11	Оксидное из кислых растворов покрытие крепёжных изделий	200
12	Серебряное покрытие крепежа	600
13	Никелевое покрытие крепёжных изделий	900

Где применяются разные виды крепежей

Крепежные детали применяются не только в ремонтной и строительной отраслях, но и других видах деятельности:

• сельское хозяйство. Крепежные элементы используются в полевых системах орошения и фильтрации, сушильных установках и сельскохозяйственном оборудовании;
• автомобильная сфера. Используются для сборки транспортных средств (легковые машины, грузовые, самолеты);
• строительство. Для производства опорных конструкций, применяемых для строительства;
• химическая сфера. Для использования в таких условиях крепежные детали изготавливаются из высококачественных, устойчивых к коррозии материалов, таких как нержавеющая сталь, инструментальные сплавы. Они находят применение в изготовлении такого оборудования, как теплообменники, резервуары и технологические системы;
• морская отрасль. Выпускают изделия с отличной коррозионной стойкостью, чтобы детали могли выдерживать длительные периоды воздействия соленой воды. Для морских креплений обычно используются такие материалы, как нержавеющая сталь и алюминий;
• военная. Крепежные детали военного назначения рассчитаны на устойчивость к экстремальным температурам, агрессивным соединениям и средам с высокими нагрузками. Обычно используется в теплообменниках, двигателях и устройствах технологического оборудования.

Инструменты для нарезания

Для нарезания внутренней резьбы используется метчик. Это специальный винт, который имеет твёрдые режущие кромки. Состоит этот инструмент из рабочей части и хвостовика, предназначенного для фиксации в воротке. Устройство бывает ручным и машинным.

Комплектация слесарного набора:

1. Метчик. Его диаметр может варьироваться и достигает 18 мм.
2. Две черновых рабочих части.
3. Черновой метчик другого диаметра, средний и чистовой.

Перед началом нарезания нужно обязательно сначала сделать отверстие, которое будет иметь немного меньший диаметр. Во время работы инструмент необходимо держать перпендикулярно и добавлять смазку в зону нарезания. Через каждые несколько витков метчик следует выкручивать, чтобы убрать накопившуюся металлическую стружку. Это очень удобно делать при помощи небольшого специального ёршика.

В промышленных масштабах наружная резьба делается на станке. Для домашних потребностей применяются плашки, которые бывают:

1. Разрезными. Инструмент изготовлен из двух половин, из-за чего он не такой жёсткий, как другие виды. Можно использовать для нетребовательных соединений.
2. Цельными круглыми. С помощью такой плашки можно нарезать высококачественную резьбу.
3. Раздвижные. Применяются в клуппах. Можно изготавливать трубную резьбу.

Сама плашка внешне очень похожа на обычную гайку, внутри которой находятся режущие кромки. Инструмент может быть предназначен для нарезания метрической или дюймовой резьбы.

Болты и винты: назначение крепежей, виды

Болты и винты – это крепежные детали высокой прочности. Болты предназначены для установки с помощью гайки. Отверстие для болта не имеет резьбы, поскольку болт проталкивается насквозь, фиксируется и затягивается гайкой с обратной стороны закрепляемого материала. Часть болта без резьбы увеличивает прочность, делая его более устойчивым к воздействиям внешних факторов (подвижность, вибрация) по сравнению с винтами. Болты затягиваются с помощью гаечного ключа.

Болты и винты используют в конструкциях, где важна безопасность. Если вам нужно сделать постоянный крепеж, который не придется снимать, потребуется срезной болт. Если речь идет о съемной фиксации, тогда потребуется наличие головки.

Винты и болты – одни из первых крепежных изделий, которые предшествовали появлению различных элементов. Единственный способ отличить винт от болта – определить деталь с гайкой и плоским дном. Это и будет болт. Основное отличие винтов и болтов связано со сферой и особенностями их применения. Винты и болты считаются крепежными элементами с внешней резьбой. Болты часто не могут проворачиваться, если они выступают частью конструкции. С другой стороны, винты могут фиксироваться в предварительно созданные отверстия.

Винты имеют наружную и внутреннюю резьбу. Различные типы винтов можно разделить на группы в зависимости от способа завинчивания винта, формы головки, технических особенностей.

Болты изготавливаются из таких материалов, как сталь, железо и другие металлы, а также из дерева и пластика. Во время установки болтам требуется гайка и уже существующее отверстие. Болты состоят из головки, хвостовика и фаски на конце. Головка служит платформой для инструментов, которые могут обеспечивать крутящий момент или выдерживать его. Хвостовик является самой длинной частью болта и содержит резьбу. Фаска предназначена для завинчивания болта в предварительно созданное отверстие или гайку.

Винты по назначению бывают следующих типов:

• по дереву: их конструктивная особенность – наличие крупной резьбы для лучшего сцепления с деревянной поверхностью;
• для листового металла: резьба по всей длине винта для сцепления с листовым материалом;
• саморезы: могут быть для листового металла, дерева или гипсокартона. Такие винты способны просверлить материал, поэтому предварительно не нужно делать отверстие в поверхности;
• стягивающий винт: один из самых прочных крепежных элементов. Применяется для тяжелых и прочных материалов;
• машинный винт. Используется для крепления и удержания материалов с предварительно просверленными отверстиями. Такой крепеж встречается в электрических соединениях, двигателях;
• установочный винт: не имеет головки. Может выполнять фиксирующую функцию без гайки.

Разновидности болтов:

• болт с квадратной головкой применяется для крепления металла к дереву. Такая форма головки обеспечивает надежную фиксацию деталей;
• с шестигранной головкой используется для обработки дерева или металла;
• болт с буртиком актуален для движущихся соединений, поскольку он позволяет перемещать связанные компоненты;
• J-образный болт — для крепления стен к бетонному фундаменту;
• U-образный болт используется в трубопроводах;
• стягивающий болт не предусматривает предварительного создания отверстий;
• фланцевый болт имеет шайбу на нижней стороне головки болта. Помогает распределить нагрузку на болт;
• анкерный болт используется в конструкциях для крепления материалов к бетону или каменной кладке;
• деревянный болт актуален для монтажа в больших деревянных досках и конструкциях. Обычно используется в морской и лесной промышленности.

Какая резьба – мелкая либо крупная

Для надежного крепления требуется подобрать болты и гайки определенного типа. Только тогда к качеству соединения вопросы не возникнут. В частности, болты с:

• крупной резьбой если и подвергаются коррозии, то незначительно;
• мелкой резьбой характеризуются более высокой прочностью.

Отметим, что числовые характеристики различных типов резьбы указаны в ГОСТе 8742-2002, а ее тип – крупный шаг или мелкий (обозначается Р, измеряется в миллиметрах) – зависит от диаметра стержня (далее Dст., единица измерения – те же миллиметры). Этот нормативный документ устанавливает минимальные (min) и максимальные (max) значения параметра Р. Они указанные в следующей таблице.

Мелкая резьба	Крупная резьба
D.ст., мм	Р, мм	D.ст., мм	Р, мм
min =1	min = 0,2	min = 0,25	min = 0,075
max = 600	max = 8	max = 68	max = 6

Виды метизов

Все метизы можно разделить на две крупные группы: промышленные и бытовые.

Промышленные изделия – это те элементы креплений, которые требуются на производстве

Причём абсолютно не важно, что именно изготавливается на заводе. Они универсальны по своей сути и подходят практически везде

В быту и повседневной жизни часто используются ножницы и ножи, скрепки, кнопки, вилы, лопаты, а так же ещё многие другие предметы, необходимые нам каждый день. Всё это и есть бытовые метизы.

А теперь следует более пристально обратить внимание на группу крепёжных элементов. Она активно используется в строительстве, где нередко необходимо закреплять различные материалы друг с другом

Ни одна серьёзная конструкция не может обойтись без креплений. В сборках автомобилей в данный момент используют около 5 000 самых разных элементов крепежа. Метизы нужны на мебельных заводах, в машиностроении, ремонте и многих других видах работ.

Монтаж подкрановых балок

Данные балки устанавливаются после монтажа пары колонн. Во время подъема балка удерживается при помощи двух оттяжек. Для приема её на высоте монтажники располагаются на подмостках, площадках и монтажных лестницах. Задача рабочих – удержать балку от касания с установленными ранее элементами конструкции и придать ей нужное положение. Для контроля над спуском балки имеются риски на консоли. Для устранения вертикального отклонения используются стальные подкладки, размещаемые под балкой. Для временного крепления балки используются анкерные болты.

монтаж подкрановых балок

Если производится монтаж подкрановых балок на колонны с фрезерованными подошвами, фундамент которых забетонирован до проектного значения, или колонны на строганных металлических плитах, то достаточно выверить положение балок по главной оси.

Дюймовая резьба

Она обладает профилем, имеющим треугольную форму с равными бедрами, а угол при этом составляет 55 градусов. Главной особенностью для людей, привыкших к метрической системе исчисления, является измерение диаметра в дюймах, а не в сантиметрах.

Резьбовый шаг зависит от числа витков, которое приходится на 1 дюйм. Такая нарезка не свойственна для стран СНГ, поскольку преимущественно используется на производственных предприятиях в Америке, Англии и некоторых других странах. Особенно часто она применяется при установке трубопроводов различного назначения.

Как и в предыдущем типе, дюймовые соединения могут выпускаться с конусообразной формой, благодаря которой достигается повышенная герметичность в состыкованном месте. Поэтому в использовании уплотнительных элементов обычно не возникает необходимости. Дюймовая нарезка конической формы активно применяется в гидросистемах, когда протягиваются трубы, имеющие сравнительно небольшой диаметр.

Гайки и шайбы

Гайки доступны в различных формах, размерах, материалах и конфигурациях. Выбор гайки несколько ограничен типом используемого болта, особенно с точки зрения размера и резьбы. Существуют следующие типы гаек:

• стяжные: длинная цилиндрическая гайка, соединяющая две наружные резьбы;
• фланцевые: как и фланцевые болты, гайки имеют круглый фланец для распределения нагрузки;
• шестигранные: устанавливаются с помощью гаечного ключа;
• контргайки: доступны в различных формах и используются для закрепления других гаек и предотвращения их ослабления;
• с прорезями: разработаны и сконструированы таким образом, что они могут образовывать стопорный механизм с помощью шплинта или проволоки;
• квадратные: за счет квадратной головки увеличивается площадь поверхности соединения и трение, что снижает риск ее ослабления;
• другие типы: колпачковые, замковые, конические, стопорные.

Шайбы представляют собой детали в форме круга, которые обеспечивают улучшенный контроль над блокировкой и трением при использовании с другими крепежными деталями. Такие элементы могут иметь зубцы, углубления и другие конструктивные элементы для улучшенной фиксации. За счет этого удается достичь более равномерного распределения давления в процессе установки и использования.

Разновидностей шайб не так много, как болтов и гаек. Различают следующие конструктивные виды:

плоские: имеют увеличенную площадь поверхности для лучшего распределения нагрузки. Доступны разные толщины для разной силы удержания.

• стопорные: бывают разных форм, предназначенных для предотвращения проскальзывания крепежных деталей при воздействии внешних факторов. Они обычно используются в соединениях с высоким уровнем вибрации.
• структурные: способны выдерживать высокие нагрузки конструкции.