Șuruburi – Prezentare generală a standardului

Există sisteme diferite de desemnare pentru proprietățile șurubului. Standardele subiacente formează baza pentru clasificarea și desemnarea tipurilor de șuruburi. Acest articol prezintă pe scurt câteva dintre diferitele standarde pentru șuruburi și diferențele dintre acestea și oferă o prezentare generală a șuruburilor în regiunea europeană.

Prezentare generală a standardelor pentru șuruburi

Standardele se utilizează pentru standardizare și reprezintă un acord în cadrul unui grup specific care a convenit asupra acestui standard. Deoarece de-a lungul timpului au apărut multe standarde naționale și sub influența evoluțiilor istorice și regionale, acestea sunt adesea utilizate și recunoscute frecvent numai în aceste regiuni. La nivel mondial, există o varietate de standarde pentru a garanta faptul că șuruburile îndeplinesc cerințe specifice. Utilizarea și respectarea standardelor nu sunt în general obligatorii, dar pot fi convenite sau impuse prin contract de către legislatori. Aceste standarde sunt esențiale pentru a asigura calitatea, siguranța și funcționalitatea dispozitivelor de fixare.

Standarde

Deutsche Institut für Normung e.V., prescurtat DIN, este responsabil pentru determinarea și actualizarea standardelor naționale DIN. Standardizarea pe piața unică europeană vizează standardele europene, prescurtate EN. Standardele EN vor fi adoptate în standardele naționale cât mai repede posibil și fără modificări după rezoluția Consiliului European; în Germania, acestea se numesc DIN EN. DIN corespunzător este retras și înlocuit de DIN EN. Standardele ISO sunt destinate facilitării standardizării la nivel mondial. Standardele ISO globale trebuie adoptate categoric în standardele EN fără modificări. În calitate de producător global cu sediul în Japonia, MISUMI produce și comercializează, de asemenea, produse care sunt standardizate în conformitate cu standardul național JIS (Japanese Industrial Standard). Standardul respectiv descrie detaliile șuruburilor standardizate, inclusiv diametrul, lungimea (filetului) și forma capului.

În continuare este explicată desemnarea șurubului în conformitate cu DIN:

• DIN 933 M 10 x 80 A2-70

Abrevierea DIN 933 înseamnă șuruburi hexagonale cu filet până la cap. M10 x 80 se referă la un șurub metric cu diametrul de 10 mm (M10) și lungimea de 80 mm. A2-70 descrie o specificație din oțel inoxidabil care indică nu doar calitatea și rezistența la coroziune a materialului, ci și o rezistență minimă la întindere de 700 N/mm². În plus față de aceste informații, standardele respective conțin în general tabelele cu filete relevante.

DIN șuruburi

Standardele DIN sunt cele mai cunoscute în Germania. În trecut, multe șuruburi erau deja standardizate în Germania, folosind un standard DIN. De exemplu, DIN 933 aplicat pe șuruburile hexagonale. Scopul stabilirii standardelor globale a dus la dezvoltarea standardelor internaționale (standarde ISO) pentru un număr tot mai mare de aplicații și la înlocuirea standardelor DIN cu standarde EN sau ISO corespunzătoare. Cu toate acestea, standardele DIN se aplică ori de câte ori nu există un standard succesor corespunzător ca DIN EN sau ISO standard (DIN EN ISO).

Șuruburi ISO

ISO reglementează diferite standarde pentru șuruburi la nivel internațional. Multe standarde ISO conțin în mare parte aceleași reglementări ca standardele DIN valabile anterior. Cu toate acestea, acestea sunt utilizate în mai multe țări. Standardele succesoare pentru DIN 931 și DIN 933 sunt, de exemplu, DIN EN ISO 4014 și DIN EN ISO 4017. Alte standarde sunt:

• ISO 4762 pentru șuruburi cu cap tubular și priză hexagonală
• ISO 7380 pentru șuruburi cu cap plat și priză hexagonală
• SO 2009 pentru șuruburi cu cap înecat și fantă
• ISO 7045 pentru șuruburi cu cap cilindric cu fantă transversală Phillips
• ISO 965 pentru filete de uz general

În ingineria mecanică, se utilizează cel mai frecvent șuruburi cu cap hexagonal în conformitate cu DIN EN ISO 4014 și șuruburi cilindrice în conformitate cu DIN EN ISO 4762.

Șuruburi în conformitate cu JIS

Standardul „Standardul industrial japonez (Japanese Industrial Standard, JIS)” este publicat de Asociația japoneză pentru standarde. Multe șuruburi sunt, de asemenea, standardizate în sistemul unității metrice. În plus față de diversele suprapuneri de șuruburi care sunt standardizate în conformitate cu standardul JIS japonez cu cele care au fost fabricate în conformitate cu DIN sau ISO, există uneori diferențe semnificative între anumite tipuri de șuruburi. În unele cazuri, sunt necesare instrumente speciale pentru standardul JIS.

Standardele JIS comune pentru filete includ:

• JIS B 0205-1:2001 pentru filet metric general (formă unghiulară standard)
• JIS B 0205-2:2001 și JIS B 0205-3:2001 pentru filete metrice de uz general
• JIS B 0205-4:2001 pentru filet metric general (dimensiuni standard)
• JIS B 0207:1982 pentru filete fine metrice

MISUMI oferă șuruburi pentru toate standardele.

Semnificația diferențelor

Diferențele de standardizare afectează în principal alegerea instrumentelor. De regulă, șuruburile JIS sunt compatibile cu instrumentele adaptate la șuruburile DIN. Cu toate acestea, așa-numitul efect de camă (unealtă care alunecă din capul șurubului) poate apărea, de exemplu, la șuruburile Phillips în conformitate cu standardul JIS atunci când se utilizează instrumente nepotrivite. Prin urmare, se recomandă utilizarea unor instrumente JIS speciale pentru șuruburile JIS. Acest lucru menține ușurința de mișcare, iar șuruburile nu se deteriorează inutil.

Tipurile de filet și diferențele dintre acestea

Un filet este o elevație elicoidală sau o nișă pe un șurub, un bolț sau un alt element de fixare. De asemenea, filetele fac obiectul standardelor. Următorii parametri descriu filetele mai în detaliu:

• Vârfuri de filet: sunt marginile exterioare ale unui filet.
• Diametrul exterior: denumit și diametru nominal, este diametrul părții filetate exterioare. Tabelele cu diametrul filetului exterior sunt utilizate pentru a determina dimensiunea exterioară necesară.
• Diametrul miezului: denumit și diametru al orificiului miezului. La tăierea filetelor, un alezaj al orificiului miezului asigură centrarea corectă. Orificiul miezului determină cel mai mic diametru interior al filetului ulterior. Există diverse tabele cu orificii filetate pentru citirea dimensiunilor nominale și a pasurilor asociate.
• Margini: adică laturile oblice sau înclinate ale unui filet care formează înălțimile sau nișele elicoidale și se extind de-a lungul profilului filetului.
• Înclinare: pasul filetului este o dimensiune care indică distanța dintre filetele succesive sau elevațiile unui filet. Aceasta este definită diferit în funcție de filet. Pentru filete metrice, pasul filetului rezultă, de exemplu, din traseul parcurs într-o singură rotație. Pentru filete în țoli, de exemplu, pasul filetului este determinat de numărul de filete pe țol.
• Unghiul pasului: unghiul pasului este unghiul la care filetul se desprinde dintr-un filet în sus sau în jos (așa cum se vede de-a lungul profilului filetului).
• Pornire: este nișa continuă din serpentină (în jurul sau într-un șurub/o piuliță).

Formele filetelor sunt diferite la nivel mondial și adesea duc la provocări în ceea ce privește compatibilitatea șuruburilor și a aplicațiilor acestora. Germania și multe alte țări europene utilizează în principal filete metrice, care sunt caracterizate de un pas și un unghi standardizate. Această standardizare facilitează identificarea și aplicarea. În schimb, SUA folosește în mod tradițional filete în inch. În S.U.A., filetele standard pentru filet unificat (UTS) sunt deosebit de uzuale, care diferă semnificativ în ceea ce privește clasificarea și dimensiunile față de sistemele metrice. În Japonia, sistemul metric pentru conexiuni filetate este utilizat pe scară largă. Pentru filetele de conducte, filetele în inch sunt utilizate de obicei la nivel internațional pentru toate regiunile de standardizare. Diferitele pasuri ale filetului, unghiuri și sisteme de dimensiuni (metrice comparativ cu inch) au ca efect faptul că utilizarea șuruburilor din diferite regiuni este adesea limitată sau deloc posibilă. Datorită dezvoltării istorice a standardelor privind filetele la nivel mondial, este esențial să verificați cu precizie filetul înainte de a utiliza șuruburi. Acest lucru previne deteriorarea și asigură funcționalitatea conexiunilor.

Diferite tipuri de capete cu șurub

În plus față de filetul efectiv, capetele șuruburilor joacă, de asemenea, un rol important. Mai jos sunt prezentate diferite capete de șurub și avantajele acestora:

Cap rotund

Șuruburile cu cap rotund au un cap rotund care se extinde dincolo de suprafața materialului în care sunt înșurubate. Capul poate fi complet rotund sau ușor emisferic, în funcție de design. Forma rotundă reduce riscul de vătămare, oferă o suprafață de contact mai mare și permite distribuția uniformă a sarcinii.

Cap cilindric

Capul cilindric este un cap plat cu șurub cu o suprafață cilindrică. Acesta este filetat de sus, motiv pentru care este adecvat pentru utilizare în zone greu accesibile. Pentru șuruburile cu cap hexagonal se aplică standardele DIN 4762 și 912 sau JIS B 1176. Șuruburile cu cap plat au o formă specială a șuruburilor cu cap cilindric.

Cap hexagonal

Capul hexagonal are șase laturi și o suprafață plată cu șase colțuri. Este ușor de apucat și strâns cu o cheie hexagonală sau o cheie pentru față deschisă. Șuruburile cu cap hexagonal sunt adecvate pentru aplicații cu cuplu mare. Spre deosebire de șuruburile cu cap rotund acționate din interior, un șurub cu cap hexagonal este strâns cu forța care acționează asupra capului din exterior. Standardele DIN 4014 și 933 sau JIS B 1180 se aplică șuruburilor cu cap hexagonal.

Cap înecat

Șuruburile înecate au un cap conic de șurub care permite șurubului să fie înecat în material. Acestea sunt adesea utilizate atunci când capul șurubului trebuie să fie la același nivel cu suprafața materialului pentru a asigura o suprafață netedă fără părți care să iasă în relief. Șuruburile înecate reduc riscul de împiedicare și vătămare. DIN ISO 10642 se aplică, de exemplu, pentru șuruburile înecate.

Cap ciocan

Șuruburile cu cap ciocan au un cap semicircular. Acest cap distribuie sarcina uniform pe întreaga suprafață și stresează materialul mai puțin. Se evită penetrarea cu capul șurubului în piesa de prelucrat, durata de viață este prelungită. DIN ISO 7380-2, de exemplu, se aplică pentru șuruburile cu cap ciocan.

Șurub striat

Șuruburile striate sunt caracterizate de un cap cu o suprafață striată care asigură o priză sporită. Această textură specială face posibilă strângerea sau slăbirea manuală a șurubului fără unelte. Șuruburile striate sunt potrivite în special pentru aplicații care necesită reglare manuală frecventă sau pentru zone în care accesul rapid fără unelte este important, cum ar fi pe carcase pentru echipamente electronice sau mecanisme de reglare.

Cap cu cap fluture

Șuruburile cu cap fluture au două protuberanțe laterale, în formă de aripioară, care permit strângerea și slăbirea ușoară cu mâna, fără unelte. Acest cap de șurub este util în special pentru aplicații care necesită reglare rapidă și frecventă, de ex., la atașarea la capacele mașinii sau la reglarea diverselor echipamente. Aripioarele late oferă o bună manipulare cu efect de pârghie corespunzător, care facilitează strângerea și slăbirea, chiar dacă sunt necesare forțe mai mari.

Bolțuri cu cap-inel

Șuruburile cu cap-inel, denumite și șuruburi inelare, sunt caracterizate de un inel circular care arată ca un „ochi” pe cap. Acest design permite cuplarea cârligelor sau trecerea cablurilor, susținând astfel o varietate de sarcini de montare și ridicare. Acestea sunt deosebit de utile pentru aplicații care necesită suspensie, cum ar fi transportul încărcăturilor grele. Șuruburile cu inel oferă un punct de atașare sigur și sunt proiectate să funcționeze fiabil chiar și în cazul sarcinilor grele. Datorită construcției lor robuste, acestea pot rezista la forțe de tracțiune și forfecare.

Alte forme de cap

Pe lângă formele clasice de cap, cum ar fi șuruburile rotunde, cilindrice și cu cap hexagonal, există și forme de cap mai puțin frecvente, dar importante, cum ar fi capetele pătrate și triunghiulare. Șuruburile cu cap pătrat oferă o rezistență ridicată la răsucire și sunt deosebit de populare în industria de asamblare, ceea ce necesită conexiuni robuste. Șuruburile triunghiulare, care necesită instrumente speciale pentru strângere, oferă o siguranță suplimentară împotriva deșurubării neautorizate și, prin urmare, sunt utilizate adesea în dispozitivele de siguranță. Progresele tehnologice și cerințele din ce în ce mai specifice din diferite industrii au dus la dezvoltarea unor forme suplimentare de capete de șuruburi care pot oferi soluții optimizate pentru cerințe speciale de asamblare sau siguranță.

Diverse șurubelnițe

Alegerea șurubelniței potrivite este crucială pentru operațiuni de asamblare eficiente și sigure. Cele mai frecvente tipuri sunt șurubelnițele cu fante, șurubelnițele Phillips, șurubelnițele cu cap tubular și șurubelnițele hexagonale externe. Șurubelnițele cu fantă sunt una dintre cele mai vechi forme de șurubelnițe și sunt adesea utilizate pentru aplicații simple care nu necesită un cuplu mare. Șurubelnițele Phillips oferă un sprijin mai bun și sunt adesea utilizate în ingineria electrică și în ingineria mecanică generală. Șurubelnițele cu cap hexagonal, cunoscute și sub numele de șuruburi Allen, asigură un transfer de cuplu și mai mare și sunt adesea utilizate pentru conexiunile care necesită o rezistență ridicată. Șuruburile hexagonale externe, pe de altă parte, sunt ideale pentru aplicații care utilizează chei și necesită un cuplu mai mare. Fiecare conexiune de șurub necesită instrumente cu o formă specială care să corespundă exact formei conexiunii de șurub pentru a asigura un suport optim și un transfer optim de cuplu. De exemplu, soclul hexagonal și unitățile Torx necesită chei sau burghie care să se coreleze cu profilul șurubului și care previn deteriorarea capului. Aceste instrumente sunt disponibile în sisteme metrice și inch, ceea ce le face ușor de utilizat în diferite regiuni și industrii. Când utilizați șurubelnițe JIS, se recomandă să comandați un instrument special de înșurubare JIS.

Prezentare generală a standardelor pentru șuruburi

Fără a pretinde că sunt complete, următorul tabel prezintă diferitele standarde pentru șuruburi: