Tipuri de suruburi - Utilizare, clasificare si diferente

Tipurile de șuruburi disponibile astăzi pot părea copleșitoare pentru oricine începe un proiect de construcție sau amenajare. Orice șurub conține trei părți distincte: capul, tija filetată și filetul, iar înțelegerea acestor elemente este esențială pentru a alege fixarea corectă. 

La Domax, considerăm că o selecție informată începe cu cunoașterea clasificării suruburilor. În plus, vom explora tipuri de capete de șuruburi, tipuri de filete de șuruburi și diferențele critice între tipuri de șuruburi și piulițe pentru diverse aplicații.

Structura și elementele principale ale suruburilor

Sursa imagine: pexels.com

Fiecare șurub este alcătuit din componente specifice care colaborează pentru a asigura o fixare solidă. Structura de bază include o tijă cilindrică sau conică filetată extern, un cap de diverse forme și, opțional, o parte cilindrică netedă sau un vârf conic. Aceste elemente determină modul în care clasificarea suruburilor se realizează și influențează direct aplicabilitatea în diverse proiecte.

Capul surubului și funcțiile sale

Capul reprezintă elementul superior al șurubului și îndeplinește multiple funcții practice. Forma capului determină modul de acționare, adâncimea de penetrare în material și aspectul final al asamblării. Clasificarea se realizează după geometria exterioară și tipul de locaș de antrenare.

Tipurile de capete de șuruburi variază considerabil în funcție de aplicație. Capul hexagonal este cel mai frecvent folosit și are un cost scăzut, caracterizându-se prin ușurința cu care poate fi accesat din exterior. Utilizarea sa este recomandată doar în locuri unde accesul extern este realizabil. Capul bombat și capul rotund rămân la suprafața materialului după înșurubare, fără a intra în material. Această caracteristică face aceste tipuri potrivite pentru asamblări unde proeminența capului nu reprezintă o problemă.

Capul înecat prezintă o particularitate distinctă. Acesta intră cu totul în material și practic dispare, lăsând o suprafață complet plană. Pentru montajul unui raft suspendat, poți folosi șuruburi cu cap înecat care rămân la același nivel cu materialul. Avantajul principal constă în evitarea accidentărilor cauzate de capete proeminente și obținerea unui aspect estetic uniform.

Capul cilindric are capul perfect rotund și este utilizat în special în industriile care prelucrează metale și în electronică. Șurubul cu cap tip trompetă este folosit când se lucrează cu plăcile de gipscarton. Datorită formei speciale a capului acestui tip de surub, plăcile nu sunt presate, iar capul se așează pe placă fără a deteriora materialul.

Sistemul de acționare variază între fanta dreaptă și fanta în cruce. Șuruburile cu fanta dreaptă sunt frecvent utilizate la montajele metalice și la cele din lemn, reușind să crească forța de torsiune și să împiedice alunecarea. În contrast, șuruburile cu cap în cruce permit folosirea unei șurubelnițe electrice deoarece aceasta nu va aluneca pe capul surubului.

Tija filetată și rolul în asamblare

Tija filetată susține asamblarea și reprezintă elementul central al șurubului. Aceasta poate fi o tijă cilindrică sau conică extern filetată pe toată lungimea sa sau numai pe o porțiune. Partea cilindrică netedă, când există, poate fi susținută pe gaura tijei.

Dimensiunea tijei influențează direct capacitatea de suportare a sarcinii. Tija filetată M6 este cea mai mică dintre tijele discutate și este utilizată în proiecte de dimensiuni mai mici, cum ar fi asamblarea de elemente decorative ușoare, mobilier sau instalații electrice. Dimensiunea sa permite fixarea precisă a elementelor mai mici.

Tija filetată M8 este utilizată în principal în proiecte de dimensiuni mai mici, cum ar fi asamblarea structurilor mici sau crearea de cadre ușoare. Datorită dimensiunilor mai mici, tijele M8 sunt mai versatile și mai ușor de prelucrat. Tija filetată M10 este adesea utilizată în diverse proiecte de construcții, dimensiunea sa medie făcând-o potrivită atât pentru structuri mai mici, cât și pentru cele mai mari.

Pentru aplicații care necesită rezistență sporită, tija filetată M12 este utilizată în mod obișnuit în construcția structurilor mai mari și a construcțiilor din oțel. Datorită rezistenței sale, acest tip de tijă este perfect pentru fixarea elementelor mari și asigurarea sarcinilor grele. Tija filetată M16 este utilizată pe scară largă în construcții, în special pentru fixarea elementelor structurale mai mari.

Tija filetată M20 este utilizată acolo unde sunt necesari parametri de rezistență la sarcină foarte mari. Acest tip de tijă este popular în construcția de poduri, mașini industriale sau structuri care necesită o sarcină mare. Cu o lungime de 1 metru, tija filetată M20x1m din975 este ideală pentru proiecte care necesită o conexiune sigură și stabilă între două sau mai multe elemente.

Tija filetată M24 este unul dintre tipurile mai mari de tije și este utilizată în principal în proiecte de construcții care necesită o rezistență excepțională. Datorită diametrului său mare, tijele M24 sunt ideale pentru fixarea elementelor foarte grele și asigurarea stabilității structurii.

Clasa tijelor filetate oferă informații despre designul și proprietățile lor, determinând materialul din care sunt fabricate, ceea ce le afectează direct rezistența ulterioară. Clasa tijelor este un indicator atât al rezistenței la tracțiune, cât și al limitei de curgere. Oferta include tije din diferite clase, cum ar fi 4.6, 5.8, 6.8, 8.8, 10.9 și 12.9. Tijele din clasele inferioare sunt de obicei fabricate din oțel cu conținut scăzut de carbon sau mediu de carbon, în timp ce tijele de clasă superioară sunt fabricate din oțel cu conținut scăzut de carbon, cu aditivi precum mangan sau crom.

Filetul - caracteristici și tipuri

Filetul este o nervură elicoidală dispusă pe o suprafață cilindrică sau conică. În cazul șuruburilor, această suprafață este exterioară, iar în cazul piulițelor ea este interioară. Spirala care înconjoară tija fixează piesele între ele, iar rolul filetului este de a susține piulița pentru a asigura o forță de prindere mai ridicată.

Elementul principal al piesei filetate este filetul, care poate fi trasat pe o suprafață cilindrică. În condiții speciale, se poate folosi filetul conic, care poate fi perpendicular pe axa piesei sau perpendicular pe generatoarea conului. Filetul triunghiular este folosit ca șurub de fixare, pentru instrumente de măsurare și de reglare.

Pasul filetului reprezintă distanța dintre două spire consecutive care sunt măsurate pe aceeași generatoare. La o rotație de 360 de grade, este parcursă o spiră sau gang, iar șurubul sau piulița înaintează în lungul axei cu o distanță egală cu lungimea pasului. Unghiul filetului alfa este unghiul dintre flancuri și este același cu unghiul de înclinare al elicei filetului.

Tipurile de filete de șuruburi se clasifică după mai multe criterii. După profilul filetului, există: triunghiular, pătrat, trapezoidal, ferăstrău, dreptunghiular și rotund. După suprafața de revoluție pe care se execută, filetele pot fi cilindrice sau conice. După numărul de începuturi, distingem filete cu un început (filet simplu) și filete cu mai multe începuturi (filet multiplu).

Filetul metric ISO este cel mai răspândit tip de filet din întreaga lume, folosit pentru îmbinarea diferitelor componente. Acesta a fost unul dintre primele standarde internaționale adoptate când a luat naștere Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) în 1947. Caracteristicile filetului metric includ un unghi al filetului de 60 de grade.

Filetul metric poate avea pas normal sau pas fin. Pasul standard este aferent fiecărui diametru, dar pasul fin oferă o rezistență crescută la tensiune și împiedică folosirea unui șurub necorespunzător într-un ansamblu. De asemenea, filetul poate avea diferite sensuri de înfășurare: filete pe dreapta și filete pe stânga.

Vârful conic, când este prezent, asigură dirijarea șurubului sau alezajul la substrat. Acest element opțional facilitează penetrarea inițială și alinierea corectă în materialul de bază. Secțiunile filetate opționale asigură tensionarea îmbinării cu șurub, de exemplu, la bolțurile filetate.

Clasificarea suruburilor: tipuri de șuruburi după formă și funcție

Sursa imagine: pexels.com

Organizarea tipurilor de șuruburi după criterii specifice simplifică procesul de selecție pentru fiecare proiect. Clasificarea șuruburilor se realizează în funcție de materialul din care sunt fabricate, tipul de filet, forma fantei sau capului. Această abordare sistematică permite identificarea rapidă a elementului de fixare potrivit pentru orice aplicație tehnică.

Tipuri de capete de suruburi: hexagonal, înecat, bombat, cilindric

În funcție de forma capului, șuruburile se clasifică după 3 categorii principale: șuruburi cu cap plat (orice șurub care după înfiletare rămâne în afara ansamblului), șuruburi cu cap înecat (orice șurub care după înfiletare capul se înfundă în materialul ansamblului, rămânând la față) și tije filetate (aceste șuruburi sunt fără cap și se folosesc în general în sistemele de ancorare).

Suruburile cu cap hexagonal reprezintă cel mai des folosit model și sunt caracterizate prin ușurința cu care pot fi accesate din exterior. Utilizarea lor este frecventă în construcții deoarece se strâng cu ajutorul unei chei fixe. Capul hexagonal extern al unui șurub are o formă mai mare, ieșită în relief, motiv pentru care este nevoie de o cheie pentru a-l desface sau înșuruba. Acest tip de cap este ideal pentru aplicații ce necesită cuplu ridicat și permite strângerea cu chei fixe sau dinamometrice.

Suruburile cu cap înecat sunt proiectate pentru aplicații care necesită o fixare la nivelul suprafeței, fără proeminențe. DIN 7991 este un șurub cu cap înecat și locaș hexagonal, ideal pentru aplicații care necesită o fixare la nivelul suprafeței. Acestea se folosesc atunci când dorești ca suprafața să rămână plană, cum ar fi la montajul plăcilor de gips-carton. Capul înecat permite îngroparea în material, aliniată la fața acestuia, fiind folosit cu succes la profile și table subțiri.

Suruburile cu cap bombat oferă un aspect finisat, potrivit la îmbinări la vedere. Forma capului bombat are o proeminență rotunjită care oferă un aspect elegant și protejează capul șurubului. Acest tip de șurub este folosit la îmbinarea suprafețelor din lemn, mai ales a coltarelor, dar și la fixarea diverselor elemente metalice pe diverse suprafețe. Pentru aplicații vizibile sau unde este important aspectul, se folosește șurubul autoforant cu cap bombat.

Cap cilindric se întâlnește la mobilier sau în zone cu spațiu restrâns. Suruburile cu cap cilindric sunt utilizate în special în industriile care prelucrează metale și în electronică. Surubul cap cilindric și surubul imbus sunt folosite frecvent în structuri metalice și mecanisme industriale.

Suruburile cu cap torbant există în două tipuri în ceea ce privește forma capului: surub torbant cu cap bombat și surub torbant cu cap plat. Nu există diferență de funcționalitate între aceste două tipuri de suruburi, însă surubul cu capul bombat are un aspect mai elegant și mai modern, arătând bine la vedere. Un șurub cap torbant se filetează cu ajutorul unei piulițe deoarece capul nu prezintă crestături prin care să se fileteze șurubul.

Surub fără cap, cunoscut ca tijă filetată, se utilizează la sisteme speciale de ancorare. Șuruburile fără cap pot avea crestătură, locaș hexagonal sau locaș cruciform.

Sistemul de acționare și tipurile de fante

Sistemul de acționare influențează instrumentul folosit și modul de strângere. Forma fantei determină compatibilitatea cu sculele și eficiența transmiterii cuplului de strângere.

Fanta dreaptă sau cruciformă Phillips reprezintă uz general, ușor de recunoscut. Suruburile metrice cu fanta dreaptă sunt frecvent utilizate la montajele metalice, dar și la cele din lemn, reușind să crească forța de torsiune și să împiedice alunecarea. Acestea sunt folosite frecvent la montajele din lemn și la cele metalice pentru că împiedică alunecarea și cresc forța de torsiune.

Suruburile metrice cu cap cruce permit folosirea unei șurubelnițe electrice pentru că aceasta nu va aluneca pe capul șurubului. Crestătura în cruce H (Philips) este una dintre cele mai răspândite forme de locaș de antrenare.

Imbus sau Torx rezistă la cupluri mari de strângere, utile în mobilier sau construcții auto. Locașul hexagonal permite utilizarea unei chei hexagonale pentru o instalare rapidă și sigură. Forma hexagonală poate exista și înspre interiorul capului șurubului, model care poartă denumirea de cap înecat inbus. Sistemul Torx, notat ca locaș hexalobular, oferă o rezistență superioară la cupluri de strângere.

Fanta fluture permite strângerea manuală sau ajustarea rapidă, utilă la ansambluri temporare sau demontabile. Suruburile metrice cu cap fluture sunt concepute pentru operațiuni care necesită ajustări frecvente fără scule.

Tipuri de filete suruburi: metric, autofiletant, autoforant

Clasificarea funcțională a suruburilor include mai multe categorii distincte adaptate aplicațiilor specifice. Suruburile autofiletante creează filet direct în material, utile la lemn, plastic sau metal subțire. Acestea sunt șuruburi care taie singure filet în materialul contrapieselor (în masă plastică, tablă sau lemn).

Suruburile autofiletante sunt proiectate pentru a se înșuruba în materiale fără a necesita o gaură pre-filetată. Șuruburile autofiletante sunt șuruburi de etanșare fără vârf de găurire și etanșează orificiul către exterior, protejându-l astfel de umezeală. Deoarece șuruburile nu au un punct de găurire, trebuie făcut mai întâi un orificiu transversal într-o etapă anterioară de lucru.

Pentru a obține valori mari de capacitate portantă în lemn, șuruburile au filet grosier caracterizat printr-un pas mare și o adâncime mare de teșire în geometria filetului. Pentru utilizarea în oțeluri mai groase sunt necesare șuruburi cu o geometrie a filetului mai fină pentru a forma un filet fin.

Suruburile autoforante gauresc și filetează în același timp, ideale pentru fixarea rapidă a tablei sau a profilelor metalice. Acestea sunt echipate cu un vârf special care le permite să foreze propriul orificiu în materialul în care sunt introduse. Șuruburile autoforante reprezintă o îmbunătățire suplimentară a șuruburilor de etanșare, fiind combinate cu un burghiu de tăiere.

Orificiul traversant, filetul intern și fixarea au loc într-o singură etapă de lucru. Există atât șuruburi autoforante cu capacitate redusă de găurire pentru tablă subțire, cât și șuruburi cu capacitate mare de găurire care decupează substructuri groase din oțel de construcție până la o grosime de 16 mm.

Suruburile pentru prinderi permanente sau demontabile permit asamblarea sau desfacerea fără să distrugi filetul materialului, util când realizezi mobilier modular sau structuri temporare. Șuruburile pentru îmbinări demontabile sunt concepute pentru asamblări care necesită demontare ulterioară.

Clasificare după rezistență și standarde

Clasele de rezistență precum 4.8, 8.8, 10.9, 12.9 evidențiază gradul de rezistență la solicitare mecanică. La montarea unor grinzi, folosește suruburi clasa 8.8 pentru siguranță. Aceste grupe se bucură de o răspândire majoră în toate ramurile industriei.

Clasa 4.8 desemnează șuruburi care au o rezistență la tracțiune de aproximativ 400 MPa și o rezistență la curgere de 240 MPa, fiind potrivite pentru aplicații ușoare unde cerințele de rezistență nu sunt foarte ridicate. Șuruburile din clasa 8.8 au o rezistență la tracțiune de 800 MPa și o rezistență la curgere de 640 MPa, fiind utilizate frecvent în construcții și în industria auto.

Clasa 10.9 prezintă rezistență la tracțiune de 1.000 MPa și o rezistență la curgere de 900 MPa, fiind utilizate în aplicații cu solicitări mecanice ridicate precum echipamente industriale și structuri de mari dimensiuni. Organele de asamblare din grupa 10.9 și 12.9 oferă o rezistență la tensiune, torsiune, forfecare și compresie.

Clasa 12.9 reprezintă cele mai rezistente șuruburi, având o rezistență la tracțiune de 1.200 MPa și o rezistență la curgere de 1.000 MPa. Acestea sunt folosite în aplicații extreme unde sunt necesare proprietăți mecanice superioare. Oțelul îmbunătățit cu mai mult carbon și aplicând un tratament termic de călire poate obține grupa 10.9 și 12.9, aceasta din urmă fiind cea mai dură formă pe care o putem obține.

Respectă întotdeauna standardele ISO, DIN sau UNC/UNF pentru compatibilitate deplină între elementele asamblate. Șuruburile cu filet metric primesc un standard internațional notat cu DIN sau ISO. De exemplu, un șurub cu cap hexagonal are un ISO 4017 și DIN 933. În concordanță cu standardele, șuruburile și prezoanele începând de la M5 trebuie prevăzute cu marcaje de origine și grupa de rezistență din care fac parte.

Tipuri de șuruburi după materiale și aplicații specifice

Sursa imagine: pexels.com

Selecția corectă a surubului depinde de materialul de bază și de cerințele specifice ale proiectului. Fiecare categorie de suruburi este optimizată pentru anumite substanțe, oferind performanțe superioare când este utilizată în contextul potrivit.

Șuruburi pentru lemn și PAL

Holșuruburile pentru lemn și PAL sunt elemente de fixare folosite pentru îmbinarea pieselor din lemn, PAL, MDF sau alte materiale pe bază de lemn. Acestea au filet special care ajută la pătrunderea în material și la obținerea unei prinderi stabile. Filetul adânc și ascuțit permite pătrunderea ușoară în lemn de esență moale precum bradul și pinul, sau în lemn de esență tare precum stejarul și nucul.

În funcție de lucrare, poți alege șuruburi de tâmplărie cu filet complet sau parțial, cu cap înecat, bombat, hexagonal sau cap șaibă. Suruburile filetate parțial sunt ideale pentru lucrările ce necesită stabilitate superioare și foreză precis în suprafața suport. Pe de altă parte, suruburile filetate complet sunt mai potrivite pentru plăcile de PAL, MDF sau cherestea.

Suruburi pentru metal și tablă

Spre deosebire de suruburile pentru lemn, cele pentru metal au filet fin și uniform pentru a se înșuruba în metal sau plastic. Suruburile autoforante reprezintă o soluție inovatoare în proiectele de construcții, oferind o metodă de fixare rapidă și eficientă. Acestea elimină necesitatea pre-găuririi, fiind utilizate atât pentru lemn, cât și pentru metal.

Vârful lor ascuțit permite o inserție simplă și rapidă în material. În gama disponibilă, suruburile autoforante variază în dimensiuni de la 4,8 mm la 6,3 mm, permițând perforarea oțelului cu o grosime de până la 6 mm. Indiferent dacă sunt echipate cu șaibe EPDM sau nu, suruburile oferă o fixare robustă și de lungă durată.

Șuruburi pentru beton și zidărie

Suruburile de montaj în beton sunt utilizate în aplicații care necesită o fixare sigură și durabilă în structuri solide. Un surub pentru beton este proiectat să pătrundă și să se ancoreze direct în materialul suport, fără a necesita dibluri, reducând astfel timpul de montaj și riscul de slăbire în timp. Suruburile autofiletante pentru beton sunt fabricate din oțel de înaltă rezistență, având un filet special conceput pentru a tăia în materialul suport și a realiza o ancorare mecanică fermă.

Montajul acestuia se realizează prin intermediul unei chei dinamometrice setate la cuplul indicat în fișa tehnică. Instructiunile trebuiesc respectate cu strictețe cu privire la diametrul de găurire, lungimea minimă de ancorare și distanța dintre găuri.

Suruburi pentru gips-carton

Suruburile rigips sunt esențiale pentru fixarea eficientă a plăcilor de gips-carton, fie că sunt montate pe profile metalice, substraturi din lemn sau plafoane suspendate. Cunoscute și sub denumirea de suruburi negrese, acestea asigură o ancorare sigură și durabilă.

Gama largă de dimensiuni disponibile variază de la 3,5 mm la 4,8 mm în diametru și de la 25 mm la 120 mm în lungime. Există două tipuri principale: cu filet fin și cu filet mare. Suruburile rigips cu filet mare sunt ideale pentru majoritatea aplicațiilor de fixare a plăcilor de gips-carton pe substraturi din lemn. Suruburile rigips cu filet fin sunt recomandate pentru fixarea plăcilor de gips-carton pe profile metalice.

Tipuri de șuruburi și piulițe pentru asamblări demontabile

Asamblările demontabile permit îmbinarea sau desfacerea elementelor fără deteriorarea filetului materialului, fiind utile când realizezi mobilier modular sau structuri temporare. Suruburile metrice cu piulițe formează sistemul clasic de asamblare demontabilă, permițând ajustări și înlocuiri ulterioare. Acestea sunt folosite frecvent la fabricarea mobilierului din PAL și la îmbinarea grinzilor de lemn.

Suruburi speciale: cârlig, ochi, confirmat

Suruburile cu ochi și cârlige reprezintă o categorie distinctă utilizată pentru aplicații specifice. Acest șurub de întindere, cunoscut și sub denumirea de turnbuckle, este soluția ideală pentru tensionarea cablurilor și frânghiilor în aplicații diverse. Designul său cu cârlig și ochi facilitează prinderea rapidă și sigură, oferind un sistem eficient de tensionare.

Cu ajutorul unor suruburi speciale care au capăt inel sau cârlig se pot prinde eficient și sigur dulapuri suspendate, obiecte grele de iluminat sau leagăne. Materialul acestor cârlige și ochiuri cu șurub este oțel carbon cu suprafață placată, care este durabilă și anti-rugină.

Cum alegi și utilizezi corect suruburile?

Sursa imagine: pexels.com

Procesul de selecție a suruburilor potrivite necesită atenție la detalii specifice pentru fiecare proiect. Alegerea informată pornește de la înțelegerea cerințelor tehnice și a condițiilor de utilizare.

Materialul de calitate reprezintă primul criteriu, iar oțelul inoxidabil sau galvanizat asigură durabilitate și rezistență la coroziune. Dimensiunea surubului trebuie să permită pătrunderea adâncă în materialul de bază, oferind prindere solidă fără a deteriora piesele. Tipul de filet variază de la gros la fin, filetul gros fiind ideal pentru lemn moale, în timp ce filetul fin se potrivește lemnului tare.

În România, majoritatea suruburilor folosesc sistemul metric, măsurând diametrul exterior al filetului, lungimea totală și pasul filetului în milimetri. Sublerul permite măsurarea precisă a dimensiunilor. Sistemul imperial utilizează inch și specifică UNC pentru filet grosier și UNF pentru filet fin.

Șaibele distribuie presiunea uniform, piulițele asigură strângerea fixă, iar sculele adecvate includ șurubelnița, cheia tubulară sau imbusul. Burghiul este folosit pentru găurirea orificiilor în lemn înainte de înșurubare.

Alegerea dimensiunii greșite compromite prinderea și poate deteriora materialul. Neglijarea pre-găuririi în lemnul tare sau la suruburile mari duce la craparea lemnului. Strângerea excesivă riscă să crape materialul sau să slăbească filetul.

Concluzie

Sursa imagine: pexels.com

Selecția informată a suruburilor potrivite devine mai simplă atunci când înțelegi structura, clasificarea și materialele disponibile. Pe scurt, fiecare proiect necesită un tip specific de surub, iar cunoașterea diferențelor dintre capete, filete și materiale te ajută să eviți greșelile costisitoare.

Înainte de a începe următorul tău proiect, verifică mereu compatibilitatea dintre surub și materialul de bază. La Domax, considerăm că investiția în suruburi de calitate și respectarea cerințelor tehnice garantează asamblări durabile. În final, alegerea corectă astăzi înseamnă siguranță și rezistență pe termen lung pentru orice construcție sau amenajare.