Метизы и технология их производства

Метизы – устоявшееся название, произошедшее из «металлоизделия». Но понятие «метизы» включает не только болты, гайки, шайбы, шурупы, скобы, как это часто подразумевается на рекламных вывесках. Это еще и подшипники, проволока, пружины, канаты, металлическая сетка, даже пилы, лопаты, напильники и так далее являются метизами.

 На мировом рынке сбыта метизов, а, следовательно, и по объёмам производства, лидируют такие их группы: дюбели, саморезы, шурупы, крепежные скобы для дерева и бетона, гвозди, метрический крепеж. Последняя группа включает в себя изделия для крепежа, имеющее определенный шаг резьбы – болты, гайки, винты и пр. В последние десятилетия, с развитием технологий производства электроинструмента, в обиход даже обычных домохозяйств вошли доступные по цене электрошуроповерты – и это подстегнуло популярность шурупов как средства крепежа, благодаря легкости и скорости вкручивания оных. В связи с совершенствованием и удешевлением станков для производства метизов с ЧПУ активно развивается отрасль производства нестандартных метизов под заказ, мелкими партиями, по проекту потребителя.

Многообразие метизов

Метизы производят из всех видов металла: чугуна, стали, цветных металлов, делают также схожие по назначению изделия из дерева и пластмассы. Основные, саамы распространенные виды метизов и их типы:

Болты в большинстве случаев используются вместе с гайками и бывают конструкционными, применяемыми в соединении деталей механизмов и конструкций. Это самый востребованный тип болтов. Фундаментные обладают высокой прочностью и размерами, используются в строительстве фундаментов. Клеммные применяются в электрике и электронике для соединения проводов. Как правило, используются в паре с клеммой, контактной площадкой – тогда гайка не требуется. По конструкции готовки различают потайные, полукруглые, граненые болты.

Винты не требуют наличия гаек, они вворачиваются в резьбовое гнездо на одной из соединяемых деталей. Крепежные и машинные типы винтов служат для соединения деталей различных механизмов и конструкций. Самонарезные («саморезы») заострены, и могут самостоятельно формировать резьбу при вкручивании в пластик или дерево. Резьбоформовочные изготавливаются из высокопрочной стали и могут восстанавливать резьбу на гайках и резьбовых гнездах. По конструкции головки винты классифицируются аналогично с болтами.

Шпильки служат для сквозного соединения. В зависимости от формы, бывают сферические, конические, цилиндрические. Используются на транспорте, приборо- и машиностроении.

Шайбы используются вместе с шпильками, винтами, болтами. Служат для равномерного распределения давления гайки или головки метиза на большую площадь (плоские), герметизации и электроизоляции крепежного отверстия (специальные). Пружинные и граверные (с выступами и канавками) служат для более прочного соединения деталей.

Заклепки создают неразъёмное соединение конструкций из любого материала, вплоть до картона и ткани. Типы заклепок: классическая круглая заклёпка-грибок, она же, но с двумя головками, двухсторонняя. В авиации и спортивном автопроизводстве используют пустотелые заклепки, для облегчения конструкции (количество заклепок в машине или самолете может исчисляться тысячами).

Гвозди – металлические стержни, заостренные с одного конца и расклепанные для получения шляпки с другого. Применяются для соединения деревянных и деревосодержащих материалов (ДВП, ДСП и пр.) в строительстве, производстве мебели. Бывают таких типов, назначение которых ясно из их названия: кровельные, отделочные, мебельные, обойные, обувные, строительные. Для наружных работ широко применяются оцинкованные гвозди – они не ржавеют сами и не приводят к появлению на дереве вокруг себя темных пятен.

Производство метизов с резьбой – шурупов, саморезов, болтов

Эти метизы производятся из заранее сформированной на других этапах производства заготовки – проволоки. Она поступает на первый станок линии производства – холодновыставочный. Проволока из бухты поступает на размоточное и выпрямляющее устройство в виде пар вращающихся роликов. Подготовленная проволока подается в следующий комплект инструментов, где нарезается до нужной длины, на изделии расклёпывается головка, на ней наносится шлиц (крестовой, одинарный, треугольный и т.д.) Этот комплект настраивается под каждый типоразмер изделия индивидуально (длина, толщина, тип шляпки). Производительность типового холодновысадочного станка – 150-200 заготовок в минуту.

Заготовки метизов попадают в вибробункер, а затем на них наносят резьбу на резьбонакатном станке. Формирование резьбовых колец производится при помощи плоских плашек, в случае с шурупами-саморезами – дополнительно формируется заостренный передний наконечник.

Саморезы среди метизов с резьбой имеют самый сложный процесс производства. Так, им необходима специальная, сверлообразная коническая форма режущей части для вворачивания в поверхность – эта форма придается на этапе формирования шляпки.  Также, чтобы режущие кромки резьбы смогли нарезать резьбу, шуруп-саморез необходимо дополнительно обработать, закалить, то есть нагреть до высокой температуры и резко охладить. Для саморезов используют только качественную сталь, минимальное требование по твердости изделия после закалки – не меньше 55 HRC.

Учитывая, что большинство саморезов будет применяться для соединения древесных деталей в уличных условиях, метизы необходимо защитить от коррозии. Поэтому дополнительно производится гальваническое цинкование, оксидирование, фосфатирование.

Производство гвоздей

Гвозди производятся методом штамповки. Размотанная и выправленная проволока направляется в штамповочный станок, где колодки её сжимают, пуансон штампует головку гвоздя, протяжный механизм регулирует его длину.

Далее заготовка отрезается от мотка проволоки строгальными ножами под некоторым углом, что и создает острие гвоздя.

Строгальные ножи – самая нагруженная и изнашиваемая часть станка, которая всегда должна быть идеально ровной и острой. Поэтому в составе станка зачастую работает автоматическое затачивающее устройство. Также автоматически происходит и смазка области отреза.

Готовые гвозди, также во избежание коррозии, оцинковывают, фосфатируют, оксидируют.