Шуруп как крепёжное изделие¶

Шуруп — крепёжное изделие в виде стержня с винтовой нарезкой и головкой, предназначенное для соединения и фиксации деталей из дерева, металла, пластика и других материалов. В отличие от болта, шуруп ввинчивается непосредственно в материал одной из соединяемых деталей, формируя резьбу в ней, и не требует гайки. В российской технической терминологии шурупом традиционно называют винт с коническим (заострённым) концом и специальной резьбой для дерева, тогда как в быту термины «шуруп», «саморез» и «винт» часто употребляются как синонимы.

¶Терминология и отличия

Согласно ГОСТ 27017—86, шуруп — это крепёжное изделие с головкой и специальным стержнем, образующее резьбу в отверстии соединяемого деревянного или пластмассового изделия. Ключевые признаки:

• заострённый конический конец, облегчающий врезание в материал;
• более редкий и высокий шаг резьбы по сравнению с машинным винтом;
• головка с прямым (шлиц), крестовым (Phillips, Pozidriv), шестигранным (Torx) или иным приводом под инструмент.

Саморез (самонарезающий винт) отличается от классического шурупа способностью формировать резьбу не только в мягких материалах, но и в тонком металле, а также наличием фрезерующих элементов на конце. В профессиональной среде эти понятия разграничивают, в бытовой речи — смешивают.

¶История

Прообраз винтовых крепежей известен с античности: деревянные и металлические винты применялись в прессах для вина и масла, в подъёмных устройствах. Массовое производство металлических шурупов началось в Европе в конце XVIII — начале XIX века. В 1797 году английский изобретатель Генри Модсли создал токарно-винторезный станок, позволивший стандартизировать резьбу. В 1840-х годах в США появились первые патенты на шурупы с коническим концом и шлицем под отвёртку.

В России производство крепежа развивалось с XIX века на уральских и тульских заводах; в XX веке, в период индустриализации, были построены специализированные метизные предприятия. Массовое распространение саморезов с крестовым шлицем произошло во второй половине XX века, а в 1990-е годы широкое хождение получили шурупы с потайной головкой и покрытием из фосфата или цинка.

¶Классификация

Шурупы различают по нескольким признакам.

¶По назначению

¶По форме головки

• потайная — утапливается заподлицо с поверхностью;
• полупотайная — для мягких материалов;
• полукруглая — выступает над поверхностью;
• шестигранная — под ключ или головку;
• с прессшайбой — увеличивает площадь опоры.

¶По типу привода

Прямой шлиц исторически первый, но склонен к «срыву» отвёртки. Крестовые Phillips и Pozidriv обеспечивают самоцентрирование. Torx и шестигранные (Hex) применяются в технике и мебели, где важны большие моменты затяжки. Встречаются также квадратные, треугольные и комбинированные приводы.

¶Материалы и покрытия

Шурупы изготавливают из углеродистой стали (классы прочности 4.8, 8.8), нержавеющей стали А2 и А4, латуни, реже — из алюминия и титана. Для защиты от коррозии применяют:

• цинкование (гальваническое или горячее);
• фосфатирование (чёрный цвет, слабая защита);
• оксидирование;
• желтое цинкование (хроматирование);
• покрытие из нержавеющей стали для агрессивных сред.

Для деревянных конструкций на открытом воздухе используют оцинкованные или нержавеющие шурупы; для мебели — часто фосфатированные.

¶Устройство и параметры

Основные параметры шурупа:

• диаметр стержня (например, 3,5; 4,0; 4,5 мм);
• длина (от 10 до 200 мм и более);
• шаг и профиль резьбы;
• форма и размер головки;
• тип привода.

Маркировка обычно указывает диаметр и длину: «4,0×50» означает диаметр 4 мм и длину 50 мм. Для дерева оптимальна резьба с крупным шагом, для металла — с мелким.

¶Технология применения

Шуруп ввинчивают отвёрткой, шуруповёртом или дрелью с соответствующей битой. В твёрдых породах дерева и вблизи кромок предварительно сверлят направляющее отверстие меньшего диаметра, чтобы избежать растрескивания. При креплении к металлу используют самосверлящие шурупы с остриём-сверлом. Для увеличения несущей способности применяют дюбели и анкеры в сочетании с шурупами.

¶Значение и области применения

Шурупы — один из самых массовых видов крепежа. Их используют в:

• мебельном производстве;
• строительстве и отделке (каркасы, гипсокартон, кровля, фасады);
• машиностроении и приборостроении;
• быту и ремонте;
• судостроении и вагоностроении.

Стандартизация крепежа (ГОСТ, DIN, ISO) обеспечивает взаимозаменяемость и упрощает проектирование.

¶Интересные факты

• Ежегодно в мире производятся десятки миллиардов шурупов и саморезов.
• Крестовая отвёртка Phillips была запатентована в 1930-х годах и изначально создавалась для автоматизации сборки на конвейере.
• Шурупы с покрытием из нержавеющей стали служат в морской воде десятилетиями, тогда как обычные цинкованные разрушаются за несколько лет.
• Существуют «невыкручиваемые» шурупы с односторонним приводом для защиты от демонтажа.

¶Критика и ограничения

Шурупы уступают болтовым соединениям по ремонтопригодности и прочности на срез; при многократном ввинчивании резьба в материале ослабевает. В ответственных конструкциях их применение ограничено нормами. Качество крепежа на рынке неоднородно: встречается продукция с заниженными прочностными характеристиками и хрупкими головками.

Источники: ГОСТ 27017—86, ГОСТ 1144—80, ГОСТ 1145—80, технические справочники по крепежу, материалы по истории метизного производства.