Что нужно знать о шурупах и саморезах по дереву

Краткий гайд по подбору крепежа для древесины и плитных материалов: саморезы должны надежно держать, не портить материал и не ржаветь Кованые шурупы с насечками, сделанными напильником для соединения мебельных и корабельных деталей известны с незапамятных времен. Широкое применение этот вид крепежных метизов получил только с середины XIX века — с развитием токарного дела и токарно-винторезных станков.

Пережив промышленную революцию, конический остроконечный шуруп по дереву с шлицем в виде прорези под плоскую отвертку почти столетие не менялся. Именно такие шурупы чаще всего встречаются в советской мебели.

В нашем веке — новый виток эволюции. Результат: сегодня в магазинах Метизы представлены сотни шурупов и саморезов универсального и специального назначения: для древесины и волокнистых оснований, для металла, с тарельчатыми, потайными или наоборот — декоративными головками, шлицами-”звездочками”, частой и редкой, полной и неполной резьбой. Есть также специальные — сантехнические шурупы, шурупы для террасной и шпунтованной доски пола и фасадной имитации бруса, мебельные конфирматы.

Шурупы, саморезы или гвозди

Но в реальной жизни вопрос — нужно ли засверливать и зенковать отверстия под шуруп/саморез решается на месте и по большей части зависит не от крепежа, а от свойств материала. Что касается саморезов/9шурупов по дереву и гвоздей, то часто используют и тот, и другой вид крепежа: Гвозди используют в подвижных (“дышащих”) соединениях, при основных нагрузках на сжатие и поперек оси. Саморезы — стягивают детали и лучше держат нагрузки на отрыв, позволяют создавать сборно-разборные конструкции и/или жесткие соединения.

При разнонаправленных нагрузках можно использовать и гвозди, и саморезы. Вдобавок с нагрузками на отрыв тоже не все однозначно. С одной стороны, гвоздь вытащить из материала легче. С другой, — он прочнее, потому что представляет собой цельный металлический стержень. В свою очередь, у самореза есть тонкие места, и он может просто лопнуть при перетягивании, или, к примеру, при разбухании деревянных конструкций от влаги. Но, опять-таки в данном случае речь здесь об универсальных шурупах/саморезах, а не о крепеже специального назначения. Поэтому давайте разбираться, какие саморезы/шурупы бывают и что и для чего лучше подходит.

Как правильно подбирать саморезы для работы с древесиной и плитными материалами

Представленные в продаже шурупы/отличаются по материалу, из которого они изготовлены, типу резьбы, формам головки и привода (шлица). Есть еще нюансы и детали, о которых скажем дальше.

Шлицевая часть: “кресты” и “звезды”

Мягкие волокнистые основания, такие как древесина, требуют уверенной, но хорошо дозированной затяжки — чтобы и детали надежно соединить, и материал не повредить. Производительность и удобство работы с шуруповертом зависит от типа привода (иначе — шлица). Самые распространенные варианты — “кресты” PH и PZ, которые при внешнем сходстве имеют важные отличия, а также более современный вариант — “звезды” TORX.

Прямой плоский шлиц SL — в виде пропила под плоскую отвертку на головке известен с тех времен, когда, собственно, резьбовой крепеж и появился. На винты и шурупы с таким шлицем неспешно собирали и мебель, и механизмы - от часов до паровых машин. Но для конвейерного производства, больших объемов работ и шуруповерта он решительно неудобен.

Поэтому сейчас найти шурупы с шлицами под плоскую отвертку можно разве что при ремонте советской мебели. В наше время от крепежа с такими шлицами в промышленных масштабах почти повсеместно отказались. Пожалуй, единственное исключение — некоторые типы электротехнических винтов, требующих не сколько производительности, сколько хорошо контролируемой затяжки отверткой.

Крестообразный шлиц PH. Крестообразный шлиц PH (Phillips) был запатентован в 1936 году в США неким господином Генри Филлипсом и по сей день остается, пожалуй, самым распространенным типом привода для саморезов по гипсокартону. Впервые в производственных масштабах технология использована на сборочных конвейерах General Motors. В отличие от классической отвертки, крестовая — “сама находила” центр винта, а по окончании закручивания центробежная сила выталкивала грани отвертки из его головки. При использовании с шуруповертами, это позволило значительно увеличить производительность труда на производствах.

Но выталкивание биты из головки — это и плюс, и минус: такой крепеж не предполагает затяжки с высоким крутящим моментом (чтобы затянуть такой саморез/шуруп шуруповерт необходимо сильно прижимать к головке винта или самореза). Вдобавок такой привод очень чувствителен к перекосу биты относительно оси самореза. В зависимости от размеров, крепеж и биты PH маркируются цифрами от 0 до 4 (PH0, PH1 и т. п.).

Крестообразный шлиц PZ (Pozidriv) получил распространение с 1970-х годов. При внешней схожести с PH, обеспечивает больший момент затяжки. При этом шлиц плотно обхватывает биту и не “выталкивает” ее при попытке затягивания крепежа. Внешне шлиц PZ отличается от шлица PH только наличием на головке самореза/шурупа насечки в виде креста, расположенного под углом 45° к самому шлицу.

Наличие такового говорит о том, что перед нами усиленный (по сравнению с PH) саморез, предполагающий больший момент затяжки. Но такой шлиц точно так же “не любит” отклонения биты от оси самореза. Небольшой перекос также приведет к проскальзыванию самореза, а перекос с давлением — скорее всего и к “слизыванию” шлица острыми граням Шлицы PZ также имеют маркировки от PZ0 (самый маленький) до PZ4.

Важно! При внешнем сходстве биты с маркировкой PZ не подходят для саморезов PH и наоборот.

“Звезды” Torx. Шлицы, в обиходе именуемые “звездочками”, известные под торговой маркой Torx (В России ГОСТ Р ИСО 10664-2007) — были разработаны в 1967 году компанией и получили распространение на сборочных автоконвейерах и в электронной промышленности. Но только в нашем веке такой тип шлица по достоинству оценили плотники и строители каркасных домов. А в последней “пятилетке” конструкционные саморезы по дереву с шлицами Torx стали просто бестселлерами в деревянном домостроении.

Работать с ними намного легче, чем с классическими “крестами”. Они обеспечивают высокий момент затяжки, не “слизывают” биты, не требуют давления на инструмент для предотвращения выталкивания и прокручивания биты. При этом, если крутящего момента шуруповерта не хватает, можно аккуратно дотянуть соединение торцевым ключом с соответствующей головкой. Ключи, отвертки и биты Torx имеют маркировку. Самые распространенные - Т15, Т20, Т25, Т30 и Т40.

Шаг и профиль резьбы

Полная и неполная резьба. Шуруп с неполной резьбой (резьба только в нижней части шурупа, верхняя часть стержня гладкая) позволяет притянуть деталь к основанию. Такие шурупы надо правильно подбирать по длине резьбовой и нерезьбовой части, чтобы гладкая часть стержня при закручивании оказалась в верхней (присоединяемой) детали, нижняя — в основании. Полная резьба, наоборот, дает возможность не притягивать, а наоборот — обеспечивать зазор между соединяемыми деталями.

Тип головки самореза: потайная, выпуклая, тарельчатая

Конические (потайные) головки — такие, которые при затягивании оказываются в одной плоскости с материалом, более устойчивы к отрыву. Вдобавок такую головку можно утопить материале, а отверстие — зашпаклевать. У некоторых типов конструкционных саморезов с коническими головками на тыльной стороне имеются фрезерующие ребра-насечки, зенкующие отверстия под головку.

Саморезы с тарельчатыми головками обеспечивают лучшее стягивание и прижим деталей. Тонкое место такого самореза — соединение стержня и головки: набухшая от влаги, а затем обледеневшая деталь может просто оторвать головку. Об этом важно помнить при использовании конструкционных саморезов с тарельчатыми головками в уличных конструкциях.

Наконечник: конический или засверливающий

У классических саморезов по дереву — острый конический наконечник, который уверенно входит в податливый материал, раздвигая волокна и не требуя предварительного засверливания. У некоторых типов конструкционных саморезов на конус нанесена рассверливающая насечка — она облегчает вкручивание самореза и предотвращает растрескивание древесины.

Материал изготовления, тип покрытия

“Черные” шурупы без покрытия / с фосфатированным покрытием — крепеж универсального назначения c шлицем PH2, и, пожалуй, самый массовый. Такие саморезы могут иметь полную или неполную резьбу, широкую и редкую (для древесины и мягких оснований), а также частую (для металла и твердых оснований) или двухзаходную.

Фосфатированное покрытие повышает коррозионную стойкость таких шурупов/саморезов и дает хорошую адгезию с грунтовками и лако-красочными материалами. Саморезы с таким покрытиями могут “работать” в условиях умеренной влажности в помещении, но не в силовых конструкциях под открытым небом.

Но их главное слабое место — невысокая устойчивость к нагрузкам на излом и разрыв: такой крепеж не рекомендуется использовать для наружных работ, когда есть вероятность набухания материала. Если прикрученная доска набухла и обледенела, такой шуруп запросто может лопнуть. Черные саморезы с неполной резьбой нередко используют в качестве вспомогательного крепежа для чернового монтажа: чтобы стянуть детали под клей или дополнительно пробить гвоздями.

Оцинкованные / желтопассивированные саморезы — как правило, универсального назначения. Их делают из той же углеродистой стали, но сверху наносят слой цинкового покрытия, а “желтые” подвергают дополнительной обработке — хроматной пассивации. В результате на поверхности появляется дополнительный защитный слой, а во влажной среде такие головки саморезов не оставят разводов на древесине, поэтому они рекомендованы для дерева, ДСП, пластиков. Выпускаются как с потайной, так и со скругленной головкой. Шлиц, как правило, под биту PZ (он способен обеспечить больший крутящий момент, чем PH), или TORX (конструкционные саморезы).

Шурупы с декоративным покрытием (медь, латунь) — как правило используют в качестве декоративных при производстве мебели.

Саморезы специального назначения

Шурупы мебельные с приводом-шестигранником и неполной резьбой рекомендуются для соединения листов ДСП при производстве мебели с обязательным предварительным сверлением. Особенность: плоская головка шурупа может быть закрыта декоративной пластиковой заглушкой. Но можно оставить как есть: блестящая латунированная головка со “звездочкой” сама по себе неплохо смотрится.

Сантехнические болты. Основное назначение — крепления элементов силовых конструкций (например, кронштейнов, монтажных пластин или уголков) в деревянные основания, либо с пластмассовыми дюбелями соответствующего размера — в твердые строительные основания (бетон, кирпич). При закручивании в древесину обязательно предварительное засверливание.

Конструкционные саморезы по дереву — в последние пять лет стали настоящими бестселлерами в деревянном домостроении. Один такой саморез в каркасной конструкции, правильно подобранный и под правильным углом способен заменить пару стальных уголков с десятком маленьких саморезов.

У таких саморезов редкая широкая резьба, засверливающий наконечник, предотвращающий растрескивание, неполная резьба и фрезерующая часть, позволяющие надежно стягивать детали. Шляпки таких саморезов могут быть потайными с фрезерующими ребрами или широкими тарельчатыми.

Шурупы для паркета и массивной доски — угол зенковки головки самореза 60 градусов позволяют легко "утапливать" его в прикрепляемой доске. Прямой рассверливающий наконечник обеспечивается быстрое, надежное и легкое ввинчивание, при этом не допуская расклинивание и раскалывание сухой древесины.

Шурупы для шпунтованной доски — наконечник засверливающий, резьба неполная и широкая — будет надежно удерживаться в лагах, головка с углом зенковки 60 градусов позволяет утопить саморез в доске, ко не оторвется, если доски набухнут от влаги.

Шурупы для террасной доски — предназначены для монтажа настилов террас на улице, в том числе под открытым небом. Им приходится “работать” круглый год: когда настилы то высыхают под палящим летним солнцем, набухают под осенними дождями и могут обледенеть зимой. Поэтому такие шурупы с небольшой, но усиленной головкой и двойной резьбой: верхняя часть резьбы — “помогает” головке надежно фиксировать доски настила. Еще одна особенность — усиленное антикоррозионное покрытие Ruspert®, состоящее из трех слоев: металлического цинкового слоя (оцинковки), антикоррозийной химической конверсионной пленки и термообработанного керамического слоя.

Запомнить:

Гвозди - лучше держат нагрузку поперек оси — на срез и позволяют создавать “дышащие” соединения. Саморезы — позволяют стянуть детали намертво, а при необходимости — легко разобрать узел.

Теоретически, саморезы по дереву не требуют предварительного засверливания. В реальной жизни оно иногда необходимо. Во-первых, оно позволяет задать направление длинному саморезу, чтобы он не “отклонялся от курса”. Во-вторых, если детали сухие, склонные к растрескиванию, или наоборот – материал сырой, вязкий и закручивание шурупа требует усилия — до срыва шлица. В третьих, чтобы проходить сучки, уплотнения и с края детали, где велика вероятность образования трещин и сколов.

Несмотря на то, что у некоторых типов шурупов (конструкционных, для террасной доски) — самозенкующиеся головки, все зависит от плотности, влажности материала и направления волокон. Каждый раз, приступая к монтажу изделий или конструкций, требующих аккуратности, необходимость зенковки приходится определять опытным путем. В любом случае зенкер рассверлит отверстие более качественно и без рваных краев.

Шлиц РН хорош, когда не требуется усилие затяжки. Но в сыром и вязком материале, когда на шуруповерт приходится давить, работа с такими саморезами может оказаться утомительной. Шлиц PZ позволяет в меньшей степени склонен “выталкивать” биту из головки при чрезмерном усилии затяжки, но для него критичны перекосы шуруповерта относительно оси самореза. Шлиц TORX позволяет стягивать детали намертво. Если крутящий момент шуруповерта недостаточен, или его вырывает из рук, соединение можно дотянуть торцевой головкой TORX.