Śruby, blachowkręty, wkręty do drewna, czy tworzyw sztucznych to elementy, które mają za zadanie złączyć ze sobą dwie płaszczyzny. Mogą charakteryzować się takimi samymi właściwościami jak i posiadającymi skrajnie odmienne właściwości fizyczne. Planując prace monterskie czy to w domowym warsztacie, na budowie, przy montażu przeróżnych maszyn i urządzeń na taśmie produkcyjnej, należy dobrać odpowiedni element złączny tak, aby montaż przebiegał sprawnie, a łączenie było trwałe i spełniało swoje założenia oraz wymogi bezpieczeństwa. Dodatkowo zdarza się, że poza właściwościami materiałowymi elementów złącznych może zaistnieć problem z dostępem do przestrzeni łączonej czy konieczność zastosowania odpowiedniej siły przy dokręcaniu elementu. Trzeba też wziąć pod uwagę, jaką rolę ma pełnić element złączny, miejsce montażu oraz kto ma mieć do niego dostęp. Biorąc pod uwagę te aspekty - wszelkie elementy złączne, których montaż opiera się na dokręcaniu, należy dobrać według właściwości, które w pewnym sensie determinują ich zastosowanie. Do cech tych należą między innymi: średnica, długość i rodzaj zastosowanego gwintu, rodzaj zastosowanego wgłębienia lub gniazda czy rodzaj zastosowanego łba. W tym artykule skupimy się na tym ostatnim obszarze, czyli na charakterystyce i zastosowaniu łbów w elementach złącznych takich jak śruby czy wkręty. Zapraszamy do czytania!
Po co stosować różne rodzaje łbów śrub i wkrętów w elementach złącznych?
Tak jak zastosowanie konkretnego rozwiązania w przypadku gniazd czy gwintu w śrubie lub wkręcie ma swoje powody wynikające z ich właściwości, przeznaczenia elementów łączonych jak i płaszczyzny, wobec której będą dokonywane czynności montażowe- tak samo ma się sprawa w przypadku łbów. Łeb śruby jest jedyną częścią, która jest zawsze widoczna po montażu. Bywa również, że ze względu na rodzaj łba śruby determinuje się potem jego przyszłe zastosowanie - biorąc pod uwagę uwarunkowania montażu, pracy czy wymagania konstrukcyjne w projektach budowlanych oraz wiele innych niuansów związanych z pracą z elementami złącznymi.
Sprawdź także: Rodzaje wgłębień i gniazd w śrubach i wkrętach
Rodzaje łbów śrub i wkrętów w elementach złącznych
Rodzaje łbów śrub w elementach złącznych można liczyć w dziesiątkach rozwiązań, w tym artykule skupimy się na najpopularniejszych rodzajach stosowanych od dziesiątek lat na całym świecie.
Łeb sześciokątny (heksagonalny)
Przykład łba sześciokątnego. Norma DIN 933 / ISO 4017
Zastosowanie wkrętu lub śruby z łbem sześciokątnym znajduje swoje miejsce, w momencie gdy na elementy złączne działa duża siła obciążenia oraz gdy zastosowane tworzywo wymaga włożenia stosunkowo dużych sił (np. klucz płaski), a elegancja łączenia ma drugorzędne znaczenie. Łeb śruby bądź wkrętu może wtedy wystawać ponad powierzchnię, dlatego też – śruby oraz wkręty z łbem sześciokątnym znajdują zastosowanie w łączeniu elementów np. w budownictwie – nawet w największych projektach budowlanych czy przy budowie statków. Śruby z łbem sześciokątnym tj. DIN 933/ ISO 4017, DIN 931/ ISO 4014 czy wkręty samowiercące DIN 7504K/ ISO 15480 ,a także wkręty do drewna w normie DIN 571 to najpopularniejsze elementy złączne z tego typu łbem.
Łeb walcowy
Przykład łba walcowego. DIN 912 / ISO 4762
Najpopularniejszą śrubą z łbem walcowym jest śruba produkowana w normie DIN 912 / ISO 4762. Elementy złączne z tego typu łbem często stosuje się, gdy istnieje potrzeba schowania całego łba śruby w materiale, po ówczesnym przygotowaniu stosownego otworu. Śruby i wkręty z łbem walcowym używane są w łączeniu blach, w produkcji, w montażu urządzeń, budownictwie, a także w branży meblarskiej. Dodatkowymi zaletami śrub z łbem walcowym jest względna możliwość montażu w prostopadłym rzucie do otworu, gdy nie jest możliwe dojście od boku
i zastosowanie śruby/wkrętu z łbem sześciokątnym.
Łeb stożkowy
Przykład łba stożkowego. DIN 7991 / ISO 10642
Wybór śruby bądź wkrętu z łbem stożkowym to najlepszy wybór, jeżeli warunkiem koniecznym jest całkowite schowanie się elementu w łączonym materiale. Przy takich uwarunkowaniach dobrze jest także zastosować produkt ze stali nierdzewnej A2 lub A4, ponieważ elementy wykonane z tej stali są odporne na korozję w wyniku czego, nawet jeżeli schowany łeb śruby lub wkrętu będzie mieć kontakt z wilgocią to nie skoroduje on i nie ubrudzi powierzchni wokół schowanego łba, dzięki czemu łączenie zachowa wygląd i estetykę zamocowania, a korozja nie zanieczyści potencjalnego środowiska pracy, jeżeli element łączny był częścią składową jakiegoś urządzenia pracującego w warunkach sterylnych. Najpopularniejszymi produktami z łbem stożkowym to śruby w normie DIN 7991 / ISO 10642 czy DIN 965 / ISO 7046, wkręty w normie DIN 7982 / ISO 7050, blachowkręty w normie DIN 7504O/ P czy mnogość nienormowanych wkrętów do drewna w których łeb stożkowy jest idealnym rozwiązaniem w branżach i pracach związanych z obróbką drewna.
Łeb stożkowy- soczewkowy
Przykład łba stożkowo- soczewkowego. ISO 14587
Łeb śruby stożkowy (soczewkowy) w zasadzie spełnia te same funkcję co stożkowy odpowiednik, z tym, że w tym wypadku cechą pożądaną jest, aby śruba bądź wkręt delikatnie wystawały obłym czubkiem łba ponad płaszczyznę powierzchni. Przykładem tego typu łba śruby jest śruba w ISO 14584, czy blachowkręt w normie ISO 14587.
Łeb walcowy- soczewkowy
Przykład łba walcowo- soczewkowego. DIN 7985 / ISO 7045
Łeb śruby walcowy-soczewkowy łączy ze sobą zalety łba walcowego, a soczewka na górze zapewnia, drobne wystawanie elementu ponad powierzchnię podobnie jak ma to miejsce w przypadku wariantu stożkowo- soczewkowego. Przykładem tego typu łba śruby jest śruba DIN 7985 / ISO 7045, DIN 7981 / ISO 7049.
Łeb talerzykowy
Przykład łba talerzykowego
Łeb talerzykowy stosowany jest w tzw. wkrętach ciesielskich (np. art.9250 na platformie sprzedażowej inoxa.pl), wkręty z tego typu łbem zapewniają zabezpieczenie przed „przeciągnięciem” podczas wkręcania wkrętu do materiału.
Łeb skrzydełkowy
Przykład łba skrzydełkowego. Nakrętka skrzydełkowa DIN 316 – forma amerykańska
Przykład łba skrzydełkowego. Nakrętka skrzydełkowa DIN 316- forma niemiecka
Łeb ten stosowany jest w śrubach skrzydełkowych, potocznie nazywanymi motylkowymi (DIN 316), które służą do mocowania elementu od materiału z użyciem palców, bez dodatkowych narzędzi. Śruba motylkowa w normie DIN 316 posiada dwie odmiany niemiecką oraz amerykańską. Stosowane tam, gdzie jest potrzeba częstego odkręcania i zakręcania elementu.
Łeb oczkowy
Przykład łba oczkowego. DIN 444
Śruby z tym łbem (norma DIN 444), najczęściej używane są do przeciągnięcia lub zamocowania przez oczkowy łeb jakiegoś elementu np. sworznia. Nie zaleca się przeciągania linki, drutu bądź przewodu ze względu na dość ostrą krawędź łba. W oparciu o funkcjonalne aspekty łba, przy pomocy takich śrub tworzy się m.in. przeróżne konstrukcje podwieszane.
Łeb kulisty
Przykład łba kulistego. ISO 7380-1
Przykład łba kulistego z podkładką. ISO 7380-2
Łeb kulisty najczęściej stosowany jest z gniazdem typu imbus lub TX (ISO 7380-1) potocznie nazywana śrubą kulistą, występuje także w odmianie z kołnierzem (podkładką) w dolnej części łba (ISO 7380-2). Śruby te znajdują zastosowanie w powierzchniach miękkich lub kruchych w których istnieje ryzyko pęknięcia. Ze względu na swoją budowę element złączny z tego rodzaju łbem wystaje ponad materiał, niezależnie od tego czy mowa o formie kołnierzowej czy nie.
Łeb grzybkowy z podsadzeniem
Przykład łba grzybkowego. DIN 603 / ISO 8677
Śruby z charakterystycznym podsadzeniem kwadratowym, dzięki któremu element zablokuje się w materiale i zapobiegnie przypadkowemu odkręceniu śruby. Lekko wystający łeb śruby ponad powierzchnię materiału zapewnia walory estetyczne. Najczęściej znajduje zastosowanie przy łączeniu elementów wykonanych z drewna, a także przy montażu ogrodzeń, mebli i w wielu maszynach. Śruby z tego typu łbem w branży nazywa się śrubami zamkowymi w normie DIN 603/ ISO 8677.
Łeb młoteczkowy
Przykład łba młoteczkowego
Śruby z tym łbem są pewnego rodzaju wyjątkiem z powodu nietypowego kształtu daszka przypominającego prostokąt, w przeciwieństwie do większości okrągłych lub sześciokątnych rozwiązań na rynku. Dodatkowym aspektem wyróżniającym jest to, że śruby z łbem młoteczkowym wsuwa się do wyprofilowanego otworu, a nie wkręca, jak to ma miejsce w pozostałych rozwiązaniach. Śruby młoteczkowe są wykorzystywane najczęściej w konstrukcjach fotowoltaicznych i solarnych, w związku z tym, że instalacje fotowoltaiczne są narażone na czynniki atmosferyczne, warto rozważyć wybór tych śrub oraz innych elementów, aby były wykonane ze stali nierdzewnej – austenitycznej w odmianie A2 albo A4 – jeżeli konstrukcja stawiana jest np. w miejscowości nadmorskiej.
Sprawdź także: Fotowoltaika – ogólna charakterystyka zagadnienia i opis części składających się na kompletne rozwiązania do montażu systemów solarnych
Jak można zauważyć, rodzajów łbów śrub w elementach złącznych jest na tyle dużo, że każdy może znaleźć rozwiązanie, które będzie dla niego idealne, biorąc pod uwagę warunki pracy, wygodę użytkowania, solidność zamocowania czy środowisko w jakim dany element będzie pracować.
Producenci elementów złącznych ciągle pracują nad nowymi rozwiązaniami by zaspokoić rosnące wymagania użytkowników, spowodowane wprowadzaniem nowych rozwiązań konstrukcyjnych oraz pojawianiem się nawet nowych branż opartych na mocowaniu elementów.
Producenci dostrzegając stale pojawiające się potrzeby w rynku usług montażowych, oferują również elementy łączne bez łba z samym gniazdem lub wgłębieniem, ale to rozwiązanie wymaga odrębnego omówienia w innym artykule.