Осташёв А.М.

Шуруп вчера и сегодня

Этапы истории

Знакомый нашим читателям шуруп существовал давно. Кто применил его первым, история умалчивает. Посмотрите, например, каким шурупом крепилась мебельная ручка в XVIII веке (рис. 1). Это шуруп ручной работы. В XIX веке активно развивалось машинное производство, строились первые заводы по изготовлению металлических изделий. Появились не только гвоздильные производства, шурупы тоже начали изготавливать на специальных станках в заводских условиях. Первоначально использовались головкообточные, резьбонарезные станки и пресса для изготовления шурупных заготовок. Шурупы, выпускаемые на заводах во всё возрастающем количестве, инженеры и конструкторы в XX веке «внедряли» в разные отрасли промышленности и строительстве. Распространённость дерева как основного строительного и конструкционного материала способствовала продвижению шурупов.

Соединение шурупами при усилиях на выдергивание значительно надёжнее соединения выполняемого гладкими гвоздями. Шурупы идеально подходили для крепления мебельной, дверной и оконной фурнитуры. Технологии производства шурупов, как и другого крепежа, постоянно совершенствовались, в мире нарастал объём производства этого крепежа, удовлетворяя растущий спрос.

Несколько десятилетий вид шурупов мало изменялся, и шурупы стандартизовали в разных странах. Успешное развитие производства электроинструмента – шуруповёртов придало новый импульс продвижению шурупов на рынок, шурупы заметно потеснили гвозди в деревянном домостроении и при других работах. Удары молотка во второй половине прошлого века стали раздаваться всё реже.

Немного о конструкции

Популярность шурупов не трудно объяснить, их достоинства по сравнению с гвоздями очевидны – это значительно бóльшая удерживающая способность и возможность разборки соединения. Если сравнить шурупы, как резьбовой крепёж, с другими винтами и болтами, тоже можно найти плюсы: шурупам не нужны гайки и не требуется предварительное формирование резьбы в базовой детали. Конечно, это не значит, что шурупы – самый лучший крепёж среди названного, просто каждому крепежу – своё место в соответствующем соединении.

Шуруп – крепёжное изделие в форме стержня с наружной специальной резьбой, резьбовым коническим концом и головкой на другом конце, образующее резьбу в отверстии соединяемого деревянного или пластмассового изделия.   Примечание. Специальная резьба имеет треугольный заострённый профиль и бóльшую ширину впадины по сравнению с шириной зуба. Определение из ГОСТ 27017-86

 

Шуруп – крепёжное изделие в форме стержня с наружной винтовой резьбой, коническим концом и головкой на другом конце, устанавливаемое в деталь из древесины или древесного материала посредством вращательно-поступательного движения. Это определение предлагает автор статьи

Крепёжные изделия, как и все другие, созданные человеком, претерпевают изменения.

Винт для дерева, который в России стали называть шурупом, в настоящее время не только изменился практически по всем своим частям, он фактически стал «отцом» семейства винтов для не деревянных конструкций.

Длительный период времени конструкция шурупа оставалась неизменной. И сегодня в России на шурупы действуют ГОСТы советских времён с всё той же конструкцией (ГОСТ 1144-80- ГОСТ 1147-80). В этих стандартах приведены шурупы, отличающиеся разными формами головок (потайной, полупотайной и полукруглой). К этим крепёжным изделиям можно добавить «глухари» – шурупы больших размеров с шестигранной головкой.

Применение шурупов резко увеличилось, когда на рынке появился недорогой доступный широким массам электроинструмент для их установки. Продавцы и производители гвоздей ощутили при этом заметное снижение спроса.

В 90-е годы на российском рынке для профессионалов и домашних мастеров стали доступны шурупы зарубежного производства. В числе первопроходцев российского рынка оказались шурупы для крепления гипсокартона (ГК) и универсальные (для крепления мебельной фурнитуры). Эти шурупы и в настоящее время являются наиболее употребляемыми у отечественных мастеров разного уровня.

Шурупы для гипсокартона имеют головку специально разработанной в форме горна, чтобы плавно и без смятия внешнего бумажного листа войти в гипсокартон. Кроме того, их острый кончик легко прокалывает лист ГК и вонзается в деревянный брус. Резьба, начинающаяся у самого острия, позволяет закрутить шуруп в мягкой древесине без предварительного сверления.

Шурупы для ГК особенно любимы не только за указанные достоинства, они – самые дешёвые в этой категории крепежа. Дешевизна шурупов объясняется прежде всего тем, что они менее металлоёмки по сравнению с традиционными шурупами. «Любовь» к шурупам для ГК в России зашла так далеко (или россияне стали настолько бедны и/или безответственны?), что их применяют там, где не следует, например, в конструкционных креплениях с перфорированными элементами при строительстве деревянных домов (шурупы, пригодные для этих целей, приведены на рис. 2).

Основные назначения универсальных шурупов – соединения деревянных деталей и крепление разного рода фурнитуры. Благодаря более острому профилю резьбы (угол профиля резьбы 40-45°) они раздвигают волокна древесины, в то время как стандартные шурупы с углом профиля резьбы 60° при вкручивании сминают древесину, требуя для этого бóльшего усилия для установки. Резьба на стержнях этих шурупов обычно имеется по всей длине, при соединении деревянных деталей в этом случае более равномерно распределяются силы в узле конструкции.

Пришедшее в Россию разнообразие шурупов привело к озабоченности потребителя (что же выбрать?), а соответственно и их поставщиков (чем же торговать?). Торговые фирмы стали проводить их сравнительные испытания. Статья по итогам исследовательской работы петербургской компании «Метизы» была опубликована в журнале «ШиГ» № 4, 1999.

Позже термин «универсальные шурупы» в каталогах многих фирм в обиходе был заменён на более короткий – «саморезы». А в некоторых компаниях термины «универсальные шурупы» и «саморезы» употребляются как синонимы.*

 

Свой шуруп – каждой детали!

Полёт конструкторской мысли и опыт работы с шурупами отразился на их конструкции. Практически все элементы шурупа сегодня имеют много модификаций. Например, сейчас на шурупах зарубежного производства часто после резьбовой части выполняются фрезерующие элементы – резцы (рис. 3). Такие резцы увеличивают диаметр отверстия для свободного прохождения безрезьбовой гладкой части стержня шурупа. Часть шурупа, не имеющая резьбы, как правило, выполняется диаметром меньшим, чем внутренний диаметр резьбовой части. Исключение из этого правила составляют шурупы, которые крепят перфорированные крепёжные элементы. У этих шурупов – утолщённая безрезьбовая часть (рис. 2).

Вблизи острия шурупа в современных изделиях обычно выполняется выборка с острой режущей кромкой, её назначение – создавать отверстие для прохождения шурупа (рис. 4). Встречаются и другие варианты выполнения острия, имеющего функцию сверления древесины (в форме сверла или резьбы во встречных направлениях).

Нижняя поверхность головки шурупа также может иметь или режущие элементы, или другие элементы для зенковки отверстия.

Для наилучшего удержания современного шурупа на инструменте чаще применяются головки со звездообразным углублением под ключ или похожим на него. При выкручивании шурупа с таким углублением под ключ не нужно, как в случаях с прямым и крестообразным шлицами, создавать прижимное усилие, противодействующее выходу шурупа из материала. Шурупные мебельные стяжки, называемые конфирматами изготавливают с шестигранным отверстием под угловой ключ.

Как видим, шуруп сегодня превратился в продолжение инструмента. Он теперь стал сверлящим, расширяющим и зенкующим отверстие. Резьба шурупов тоже претерпевает изменения. Например, шурупы ASSY фирмы WURTH имеют несимметричный профиль, изображённый на рис. 5.

Сегодня в деревянном домостроении применяются разные виды шурупов, имеющих целевое назначение. Так, на сайте компании «Вюрт-Русь» приведена иллюстрация, показывающая местоположение многочисленных разновидностей шурупов (более 20!) в конструкции деревянного дома. Каждая из этих разновидностей учитывает особенности соединяемых деталей и локальные условия эксплуатации.

Появившиеся в последние годы шурупы большой длины начинают активно осваивать строители деревянных домов. Эти изделия не только соединяют, он укрепляют локально несущие элементы конструкций (рис. 6).

Шурупы с некоторых пор стал использоваться как часть составного крепежа. Они используются вместе с распорными пластмассовыми дюбелями. Некоторые известные фирмы для своих пластмассовых дюбелей применяют специально разработанные шурупы.

Активное освоение новых материалов в строительстве и в промышленности послужило потребностью в усовершенствованных специализированных винтах, прообразом которых можно считать шуруп. Поэтому мы сегодня видим винты для сэндвич-панелей, «шурупы» для бетона, винты для пластмассовых изделий, саморезы для металлических листовых деталей и другие «шурупообразные» крепёжные элементы.

Следует заметить, что приверженцы традиционных шурупов тоже не остались без внимания. Они могут применять всё те же привычные с детства шурупы, используя комбинированный инструмент, который за время одной операции сформирует отверстие с нужным для данного шурупа профилем (рис. 7).

Древесина – восполняемый и экологичный строительный материал, поэтому шурупам, как крепежу для деревянных конструкций, очень вероятно, предстоит долгая жизнь. Возможно, «шурупные» технологии прошли ещё не все ступени своего исторического развития.

 

---

*Осташёв А.М. «А вы отличите шуруп от самореза?» журнал «Крепёж, клеи, инструмент ...» № 3 (37) 2011