Саморезы с плоским хвостом и острым хвостом: различия в нарезании резьбы в материалах

Два самореза могут выглядеть почти одинаково в мусорном ведре и при этом вести себя совершенно по-разному на сборочной линии. Разница обычно начинается в хвосте, конце голени, противоположном голове. Винт с плоской хвостовикой имеет тупую скошенную поверхность, а винт с острой хвостовикой — коническую точку. Этот единственный геометрический выбор определяет, потребуется ли направляющее отверстие, как быстро закрутится винт и какой крутящий момент поглотит соединение, прежде чем что-то выйдет из строя.

Однако геометрия рассказывает только половину истории. Материал наконечника вместе с примененной к нему термической обработкой определяет, будут ли нити формироваться в подложке чисто или сдираться с нее.

Что на самом деле делает хвостик самореза

В терминологии крепежа хвостовик — это конечный конец хвостовика, и он определяет, как винт входит в заготовку.

• Плоский хвост: хвостовик заканчивается плоской или слегка скошенной поверхностью. Не имея точки прокалывания, винт предназначен для входа в предварительно просверленное, перфорированное или формованное отверстие, а затем формирует или нарезает ответную резьбу внутри этого отверстия.
• Острый хвост: хвостовик сужается до конической точки. Острие действует как стартовый, вытесняющий или режущий материал, поэтому во многих материалах ведущие резьбы зацепляются без отдельного этапа сверления.

Поскольку острая хвостовая часть имеет коническую форму, ее первая резьба неполная и постепенно углубляется по мере продвижения винта. Винт с плоским хвостовиком имеет более полную резьбу ближе к концу хвостовика, что изменяет как распределение нагрузки по длине зацепления, так и форму кривой крутящего момента.

Выбор материала и термическая обработка: реальный решающий фактор

Марки углеродистой стали, такие как C1022A, обычно цементируются: поверхность науглероживается до высокой твердости, поэтому на ней можно резать или образовывать резьбу, в то время как сердечник остается более мягким и жестким, поэтому винт не ломается под действием крутящего момента. Разница между твердостью поверхности и твердостью сердцевины делает маленький винт одновременно агрессивным и долговечным.

Варианты из нержавеющей стали ведут себя по-разному, и их часто неправильно понимают:

• SUS410, мартенситная нержавеющая сталь: его можно закаливать и отпускать, достигая твердости, близкой к цементируемой углеродистой стали, обеспечивая при этом умеренную коррозионную стойкость.
• SUS304 и SUS316, аустенитные нержавеющие стали: их нельзя укрепить путем закалки и отпуска. Твердость возникает только в результате холодной обработки, поэтому они остаются мягче и более склонны к истиранию и сорванию резьбы.

Различие имеет наибольшее значение на остром кончике. Это острие имеет очень маленькое поперечное сечение, поэтому перезакаленное или недостаточно отпущенное острие может сломаться во время вождения, а недостаточно закаленное острие просто сгибается и отказывается заводиться. Винты с плоским хвостом распределяют движущее напряжение на более широкую площадь, но их длинная резьба означает, что глубина корпуса должна оставаться постоянной по всей длине резьбы.

Поведение формирования резьбы с плоским хвостом

Винт с плоским хвостовиком представляет собой крепеж с контролируемым зацеплением. Поскольку он не может пробить заготовку, диаметр и качество отверстия определяют условия нарезания резьбы. В листовом металле отверстие обычно пробивается или сверлится немного меньше номинального размера резьбы, и винт накатывает или нарезает собственную резьбу в стенке этого отверстия. В пластмассах и литье под давлением тот же результат достигается с помощью формованного стержневого отверстия.

Последствия предсказуемы: пусковой крутящий момент выше, поскольку полный профиль резьбы зацепляется сразу, длину зацепления легко контролировать, а соединения можно разбирать и собирать с гораздо меньшими повреждениями, чем могло бы вызвать острое острие. Винты с плоским хвостом также являются естественным выбором, когда винт проходит через первую панель и должен образовывать резьбу в гайке, бобышке или более толстом втором слое.

Саморезы с плоским хвостовиком для металла и глухих отверстий Тупой плоский хвостовик подходит для предварительно просверленных в металле, глухих отверстий и работ по дну, с плоскими или цилиндрическими головками, а также с вариантами из углеродистой или нержавеющей стали. Посмотреть продукт →

Формирование резьбы с острым хвостом

Острый хвостовой винт меняет контроль на скорость. Острие позиционирует себя, отодвигает материал в сторону и притягивает первые нити к контакту, поэтому отдельная операция сверления не требуется в дереве, ДСП, тонком листе и многих пластиках. Компромисс заключается в том, что подложка должна принять вытесненный материал. При работе с плотной твердой древесиной или толстой сталью острию некуда перемещать материал, и крутящий момент резко возрастает.

Конструкции с острым концом также концентрируют напряжение, поскольку конический наконечник несет меньше материала, а нагрузки, образующие резьбу, сосредотачиваются на небольшом объеме закаленной стали. Именно здесь контроль глубины гильзы становится критически важным: слишком мелкая гильза — и острие деформируется, слишком хрупкое гильза — и острие раскалывается.

Саморезы с плоскоконической головкой и острым концом Эти винты с потайной головкой с крестообразным шлицем идеально подходят для предварительно просверленных металлических узлов, нарезают резьбу и распределяют зажимное усилие по конструкции, мебели и корпусам оборудования. Посмотреть продукт →

Плоские и острые винты рядом друг с другом

В таблице ниже приведены различия, которые наиболее важны при работе над спецификациями.

Как термообработка способствует стабильному формованию резьбы

Характеристики формирования резьбы — это не только результат проектирования, но и результат термообработки. Науглероживание создает твердый поверхностный слой, закалка замков при трансформации, а отпуск восстанавливает достаточную прочность сердечника, чтобы выдержать крутящий момент при установке. Глубина корпуса, твердость поверхности и твердость сердцевины должны удерживаться внутри окна, и это окно легче всего удерживать, когда атмосфера в печи и температурный профиль повторяются от партии к партии.

Таким образом, технологическое оборудование напрямую влияет на качество крепежа. Печи для цементации и отпуска с контролируемой атмосферой из правильно заданного диапазона оборудование для термообработки сохраняйте одинаковую глубину корпуса по всей производственной партии, а не только в образце. Исследования твердости и испытания в солевом тумане подтверждают, что поверхностный слой при эксплуатации ведет себя так, как предполагалось.

Соответствие типа и материала наконечника подложке

Выбор материала должен зависеть от основы, а не наоборот.

• Тонкий стальной лист примерно от 0,5 до 1,5 мм: винт из закаленной углеродистой стали с острым хвостовиком самый быстрый; Винт с плоской хвостовикой подходит для работ, где большее значение имеют четкое направляющее отверстие и аккуратное зацепление резьбы.
• Сталь толщиной примерно 2 мм: используйте винт с плоским хвостом в просверленном пилотном отверстии или самонарезающий винт. Саморез с острым хвостиком будет бороться.
• Дерево и ДСП: Острая конструкция хвоста, в идеале с режущим ребром или хвостом типа 17, уменьшает расщепление вблизи краев и концов.
• Пластмассы и литье под давлением: Винт с плоской хвостовикой в формованном центральном отверстии ограничивает кольцевое напряжение и образование трещин.
• Коррозионное обслуживание: SUS410, где необходима твердость, SUS304 или SUS316, где преобладает коррозионная стойкость, а условия вождения остаются мягкими.

Саморез с шестигранной головкой и шайбой, тип 17, с шайбой из EPDM Для наружной металлической кровли и облицовки в этом винте SUS410 используется опорная резьба и уплотнительная шайба для улучшения сцепления и предотвращения проникновения влаги. Посмотреть продукт →

Распространенные виды отказов и их существенные причины

Часто задаваемые вопросы

Выбор между саморезом с плоским хвостом и саморезом с острым хвостиком сводится к тому, как должно формироваться соединение. Острый хвостовик оптимизирует скорость установки и возможность самозапуска при условии, что подложка может принять смещенный материал, а острие имеет подходящую глубину корпуса. Плоская хвостовая часть оптимизирует качество зацепления, предсказуемость крутящего момента и возможность повторного использования при условии правильной подготовки отверстия. В обоих случаях марка и термическая обработка наконечника определяют, сохранится ли проектный замысел в производстве.

Для более широкого представления о том, как эти крепежные детали классифицируются и применяются, этот обзор Виды саморезов и их выбор это полезный компаньон для чтения.