Elementy złączne w podstawowych i najpowszechniejszych klasach wytrzymałościowych mogą nie spełniać całkowicie swojego zadania, gdy są stosowane w środowiskach szczególnie narażonych na wysokie obciążenia i silny wpływ warunków atmosferycznych.

Podczas wykorzystywania artykułów metalowych w warunkach domowych nie musimy szczególnie interesować się klasą wytrzymałościową danego wyrobu. W przypadku stosowania elementu złącznego w przemyśle czy budownictwie oznaczenie to ma jednak niebagatelne znaczenie. Dobór odpowiedniego połączenia śrubowego jest bowiem kluczowy dla właściwego działania maszyny lub trwałości danej konstrukcji.

Istotny jest przede wszystkim rodzaj stali, z jakiej konkretny wyrób został wykonany. Jej granicę plastyczności oraz odporność na rozciąganie określa klasa wytrzymałości. W przypadku śrub wyróżniamy aż 10 takich klas własności mechanicznych, a odczytać je można z oznaczenia wytłoczonego na ich łbie. Śruby najpowszechniej spotykane są w klasach 5.8 oraz 8.8, jednak mogą one okazać się niewystarczające, gdy mamy do czynienia z konstrukcjami wymagającymi większej wytrzymałości.

Do takich rozwiązań odpowiednie są śruby czy wkręty w klasach 10.9 i 12.9 łączone z nakrętkami w klasie 10 i 12.

– Są bardzo wytrzymałe dzięki wytworzeniu ich kolejno z hartowanej i odpuszczanej stali średnio- lub niskowęglowej z dodatkiem stopowym oraz stali niskostopowej, zawierającej co najmniej jeden ze składników stopowych, takich jak: chrom, nikiel, molibden lub wanad – mówi Dariusz Kostka, pełnomocnik ds. systemu zarządzania jakością w firmie Normazet, cenionej na rynku dolnośląskim hurtowni artykułów metalowych.

Elementy złączne w dwóch powyższych klasach są stosowane m.in. w motoryzacji oraz przy budowie maszyn przemysłowych i drogowych, a więc tam, gdzie niezbędna jest większa odporność na zrywanie.

– Naturalnie im wyższa klasa śruby, tym większa jest jej twardość. Wpływają na to granica plastyczności Re i granica wytrzymałości Rm. Do wyobraźni lepiej przemawia jednak pojęcie „ile możemy powiesić na takiej śrubie” niż wartość naprężeń. Na przykład śruba klasy 10.9 będzie miała parametry: Rm = 1000 MPa oraz Re = 900 MPa. To oznacza, że na każdym 1 mm2 przekroju śruby możemy powiesić 90 kg, zanim śruba zacznie się wydłużać, a maksymalnie możemy powiesić 100 kg, zanim się całkowicie zerwie – dodaje przedstawiciel firmy Normazet z Wrocławia.

Podczas gdy śruby mają oznaczenia swoich klas na łbach, najpopularniejszym sposobem znakowania prętów gwintowanych stosowanym przez producentów są oznaczenia kolorystyczne – tak rozróżniamy klasy: 5.8, 8.8, 10.9 czy 12.9. Materiał, z którego wykonane są szpilki budowlane, jest identyczny jak w przypadku śrub czy wkrętów. Ma również taką samą odporność na zrywanie. Pręty stosuje się jednak przy innych mocowaniach, między innymi przy podwieszaniu elementów budowlanych, spajaniu szalunków, jak i w pracach związanych z łączeniem więźby dachowej. Ponadto są używane w instalacjach klimatyzacji, w korytkach instalacyjnych czy przy przyłączaniu tras kablowych.

Do przedsięwzięć wymagających większej odporności na działanie czynników atmosferycznych rekomenduje się zaś śruby, wkręty czy pręty ze stali nierdzewnej A2 i stali kwasoodpornej A4. Jest to rodzaj specjalnej stali, która nie podlega utlenianiu, dzięki czemu jest wysoce odporna na korozję, a także wykazuje w znacznym stopniu niepodatność na działanie rozcieńczonych kwasów i roztworów alkalicznych. Chrom w połączeniu z tlenem tworzy delikatną powłokę, która sprawia, że elementy złączne nie niszczeją ani pod wpływem chemicznej, ani w wyniku elektrochemicznej reakcji z otaczającym środowiskiem.

Z powyższych względów stal nierdzewna i kwasoodporna znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu – poczynając od produkcji energii, po architekturę, na produkcji chemicznej, transportowej, a nawet spożywczej kończąc. Na szczególną uwagę zasługuje zwłaszcza zastosowanie stali nierdzewnej w budownictwie – choć jeszcze 100 lat temu nikt nie myślał o takim rozwiązaniu, dziś elementy z tego materiału nadają nowoczesny charakter kolejnym budynkom.

– Zgadza się, coraz więcej klientów z powyższych branż zamawia u nas wyroby A2 oraz A4, w szczególności śruby i pręty gwintowane. Dane parametry umożliwiają bowiem używanie ich w środowiskach mocno korodujących. Stal nierdzewna i kwasoodporna słynie dodatkowo ze świetnego przewodnictwa cieplnego oraz odporności na uszkodzenia mechaniczne. Ponadto śruby, jak i pręty z tego materiału charakteryzują się wysoką stabilnością, a przy tym mają estetyczny wygląd, co również nie jest bez znaczenia – przekonuje Dariusz Kostka z firmy Normazet.

Jedną z najskuteczniejszych metod walki z korozją jest także ocynk ogniowy (tZn). Poprzez zanurzenie elementów złącznych w tzw. kąpieli cynkowej cząsteczki cynku nie tylko tworzą specjalną powłokę, ale również powierzchniowo mieszają się z cząsteczkami stali. Spośród wielu sposobów cynkowania metoda ta dobrze sprawdza się przede wszystkim w przypadku wyrobów o większych rozmiarach, np. nakrętek M36 czy M42, które można znaleźć w asortymencie firmy Normazet. Taka nakrętka ocynkowana ogniowo jest fabrycznie pokryta specjalnym smarem o dużej trwałości, aby zapewnić osiągnięcie wystarczającej siły sprężającej przy równomiernym momencie dokręcania.

Tam, gdzie nie tylko trzeba uporać się z wysoką odpornością na czynniki zewnętrzne, ale i połączyć estetykę z obojętnością na korozję, świetnie sprawdzają się z kolei elementy złączne z metali kolorowych. Te wyroby specjalne występują jako czyste pierwiastki lub jako stopy, które nie zawierają żelaza. Śruby, nakrętki czy podkładki z mosiądzu stosowane są zwłaszcza w stolarstwie, gdyż są zarówno trwałe, jak i bardzo dobrze komponują się z różnymi rodzajami drewna. Podkładki miedziane wykorzystuje się natomiast w przemyśle hydraulicznym i motoryzacyjnym, zwłaszcza przy uszczelnianiu przewodów paliwowych oraz olejowych.

– Do ich podstawowych cech zalicza się przede wszystkim znakomitą plastyczność, antykorozyjność oraz odporność na szkodliwe działanie innych czynników – dopowiada Dariusz Kostka.

Nadrzędnym celem elementów złącznych jest stworzenie trwałej, stabilnej oraz funkcjonalnej konstrukcji. Aby jednak pełniły one swoją funkcję w stu procentach, niezbędne jest prawidłowe dostosowanie wyrobów do realizowanego zadania. Podsumowując powyższe, należy sprawdzić klasę wytrzymałości wybranego elementu oraz zwrócić uwagę na materiał, z jakiego został on wykonany, ponieważ od tych kryteriów zależą trwałość i jakość mocowania. Często, dla pewności, warto skorzystać z artykułów o podwyższonej twardości.



Fot.1 Każda ze śrub ma oznaczenie klasy na łbie
Fot.2 Materiał, z jakiego wykonane są pręty, rozróżniamy po oznaczeniach kolorystycznych

Fot.3 Nakrętka sześciokątna ocynkowania ogniowo (tZn)
Fot.4 Podkładki, nakrętki i śruby z metali kolorowych

Tab. 1. Zalety i zastosowanie stali nierdzewnej
W związku z wejściem w dniu 25 maja 2018 roku nowych przepisów w zakresie ochrony danych osobowych (RODO), chcemy poinformować Cię o kilku ważnych kwestiach dotyczących bezpieczeństwa przetwarzania Twoich danych osobowych. Prosimy abyś zapoznał się z informacją na temat Administratora danych osobowych, celu i zakresu przetwarzania danych oraz poznał swoje uprawnienia. W tym celu przygotowaliśmy dla Ciebie szczegółową informację dotyczącą przetwarzania danych osobowych.
Wszelkie informacje znajdziesz tutaj.
Zachęcamy również do zapoznania się z naszą nową Polityką Prywatności.
W przypadku pytań zapraszamy do kontaktu z naszym Inspektorem Ochrony Danych Osobowych pod adresem iodo@elamed.pl

Zamknij