Poznaj rodzaje wkrętów i ich zastosowanie

Istnieje wiele sposobów na trwałe łączenie rozmaitych materiałów. W powszechnym użyciu są m.in. wszelkiego rodzaju kleje, metody termiczne związane ze zgrzewaniem i spawaniem, czy połączenia kształtowe np. wciskane, ale przede wszystkim stosuje się różnego typu łączniki mechaniczne.

Za ich pomocą można wykonywać połączenia stałe nazywane także nierozłącznymi – w tym celu stosuje się np. nitowanie, a także rozłączne, w których wykorzystuje się m.in. kliny, sworznie lub kołki, ale również łączniki gwintowane. W maszynach, urządzeniach i konstrukcjach pracujących pod silnym obciążeniem najczęściej stosuje się różne typy śrub oraz nakrętek. Przyjrzyjmy się bliżej roli wkrętów i zapoznajmy się z ich najważniejszymi rodzajami.

Jakie są podstawowe cechy wkrętów?

Tam, gdzie działające siły są mniejsze, a w grę wchodzi łączenie drewna, cienkościennych elementów metalowych czy tworzyw sztucznych albo kombinacji odmiennych materiałów często wykorzystuje się wygodne w użyciu i uniwersalne wkręty stanowiące podstawę techniki zamocowań stosowanych w budownictwie, stolarstwie i ciesielstwie, a szeroko używane również w ślusarstwie i mechanice.

Wkręty to elementy złączne, które pozwalają na scalenie dwóch przedmiotów za pomocą jednego łącznika składającego się z części nagwintowanej, która przenosi obciążenia za sprawą tarcia występującego między powierzchnią uzwojenia a materiałem oraz łba umożliwiającego montaż za pomocą wkrętaka lub odpowiedniego klucza. Wkręty utrzymują złącze, pracując na ścinanie i rozciąganie, a miarą stabilności jest ich odporność na wyrwanie. Podstawowe różnice między wkrętami polegają na odmiennym ukształtowaniu główki, kształcie gwintu oraz długości i średnicy. Rozmaite kształty główek są związane z zastosowaniem wkrętów i sposobem ich montażu, natomiast typy gwintów wynikają z różnych charakterystyk łączonych materiałów i ich struktury. Podstawowe rozróżnienie między wkrętami to podział na wkręty przeznaczone do drewna oraz metalu, a także innych materiałów. Wkręty do drewna mają zazwyczaj dość duży skok gwintu, to znaczy, że na jednostkę długości przypada ich niezbyt wiele. Na ogół dość duża jest natomiast wysokość gwintu w stosunku do trzonu, który jest stosunkowo cienki. Wkręty przeznaczone do mocowania metalu mają na ogół bardziej zagęszczony i niższy gwint, a grubość trzonu w stosunku do średnicy jest dość duża. W przypadku wkrętów przeznaczonych do innych materiałów rodzaj gwintu zależy od ich charakterystyki.

Jakie są rodzaje łbów wkrętów?

Kształt łbów ma ułatwiać montaż, jest więc dopasowany do rodzaju materiału. Najczęściej stosowane są łby stożkowe, które zagłębiają się w materiale w przypadku drewna i ułatwiają utrzymywanie mocowanego elementu we właściwym położeniu. W przypadku wkrętów do metalu nazywanych często blachowkrętami spodnia część główki jest często płaska tzw. podkładkowa, natomiast ona sama może być półokrągła lub płaska. Przy niektórych mocowaniach występują także łby walcowe. Spotyka się także wkręty z łbami sześciokątnymi, zwłaszcza tam, gdzie stosowane są duże rozmiary wkrętów np. w mocowaniach budowlanych.

Kolejnym elementem wyróżniającym wkręty jest rodzaj nacięcia, które pozwala na ich użycie. Najczęściej stosowane są nacięcia krzyżakowe Philips (PH) lub Pozidriv (PZ). Stosuje się też torxy (TX) oraz imbusy, a także połączenia np. łbów sześciokątnych z gniazdem torx lub krzyżakowym.

Trzeba pamiętać o tym, że wkręty mogą mieć również rozmaite końcówki. We wkrętach do drewna są one dość ostre, a rdzeń ma kształt klina. W blachowkrętach najczęściej ostra jest sama końcówka, natomiast pozostała część zmienia średnicę w znacznie mniejszym zakresie. Inna sytuacja występuje w przypadku wkrętów samowiercących, ukształtowane są w formie wiertła, które służą do wykonywania otworu montażowego podczas wkręcania.

Wiele rodzajów wkrętów jest wystawionych na kontakt z wodą lub wilgocią, co sprawia, że są narażone na zwiększone ryzyko korozji. Ponieważ wkręty wykonane ze stali nierdzewnej lub mosiądzu są stosunkowo drogie, często stosuje się specjalne powłoki zabezpieczające. Popularne jest stosowanie cynkowania, a także fosfatyzowania (fosforanowania). W tym drugim przypadku są one poddawane kąpieli w roztworze kwasu fosforowego oraz roztworze manganu lub cynku.

Jakie rodzaje wkrętów można spotkać najczęściej?

Wkręty mogą być przeznaczone do różnych zastosowań. Najbardziej charakterystyczne są klasyczne wkręty przeznaczone do drewna pokryte warstwą ocynku i hartowane dla zwiększenia wytrzymałości. Charakterystyczny wygląd mają wkręty stosowane do mocowania płyt kartonowo-gipsowych, które są zabezpieczane za pomocą fosfatyzowania i dostępne w wersji pozwalającej na montaż płyt do profili metalowych lub elementów drewnianych. Istnieje jednak również szeroka gama wkrętów o specjalnym przeznaczeniu. Do tej kategorii zaliczają się m.in. tzw. konfirmaty przeznaczone do łączenia elementów z materiałów drewnopochodnych. Umieszcza się je w otworze przelotowym o większej średnicy oraz otworze wykonanym w drugim elemencie, o średnicy odpowiadającej grubości rdzenia. Łeb konfirmatu chowa się w całości w przygotowanym otworze, dociskając element za pomocą szerszego płaskiego zakończenia łba. Do wkręcania konfirmantów stosowane są klucze imbusowe (sześciokątne).

Do mocowania elementów o dużym ciężarze wykorzystywane są wkręty z łbami sześciokątnymi, które dokręca się za pomocą klasycznego klucza o odpowiednim rozmiarze. Wkręty tego rodzaju bardzo często stosowane są razem z kołkami rozporowymi z tworzywa sztucznego. Popularnymi wkrętami do używania z metalowymi materiałami cienkościennymi np. blachami są wkręty podkładkowe, które są wyposażone w płaski łeb o sporej szerokości, oferowane również w wersjach samowiercących. W zastosowaniach, gdzie w grę wchodzi połączenie konstrukcyjne np. części więźby dachowej, używane są hartowane wkręty o znacznej długości i specjalnej konstrukcji z dodatkowym frezem.

Ważną częścią oferty są wkręty farmerskie, które służą do mocowania blachy dachowej np. trapezowej lub blachodachówki i są wyposażone w specjalną podkładkę, która od strony blachy ma element wykonany z EPDM, pozwalający na uszczelnienie połączenia, a od strony główki metalowy pierścień służący dociśnięciu całości. Wkręty farmerskie są dostępne z końcówkami samowiercącymi, co znacznie przyspiesza ich montaż. Wkręty do metalu z zakończeniami samowiercącymi są produkowane z różnymi główkami. Wytwarzane jest też wiele rodzajów wkrętów z dzielonym gwintem, co pozwala na mocowanie warstwy materiału między dwiema powierzchniami. Dzięki nagwintowanemu końcowi wkręt może się zagłębić w podłoże, a tuż przy główce utrzymywać zewnętrzny materiał, podczas gdy między nimi nie ma potrzeby utrzymywania znajdującego się tam wypełnienia. Najczęściej takie rozwiązanie jest stosowane przy zakładaniu poszycia na materiale termoizolacyjnym. Na wielu wkrętach gwint nie jest dzielony, a kończy się sporo przed główką – takie rozwiązanie służy z kolei do mocowania materiałów, które mogłyby ulec uszkodzeniu wskutek działania gwintu. Używa się ich np. do mocowania płyt drewnopochodnych do litego drewna.