Пластиковые винты, болты, гайки и шайбы применяются для крепления электронных плат, мебели, сэндвич-панелей, при сборке приборов и бытовой техники, установки керамической сантехники и других сложных, деликатных работ. Однако не каждый метиз из пластика — крепкий. Почему они отличаются по качеству и когда их нельзя заменить на металлические? Рассмотрим подробнее, что такое пластиковый крепеж и в чем особенности его применения.
Из чего изготовлен пластиковый крепеж
Пластик пластику рознь. Крепежи могут быть изготовлены из трех типов пластмассы: полипропилена, полиуретана, полиамида.
Именно из полиамида изготавливают прочные и надежные метизы. Полипропиленовые и полиуретановые серьезно уступают в прочности.
Полиамид — это улучшенный тип пластмассы, которая выпускается под такими торговыми марками как «нейлон», «капрон», «капролон» или «анид». Далее рассмотрим основные виды и свойства полиамидов.
Полиамид ПА 6 и другие виды: из какой марки изготавливается крепеж
В производстве используется несколько основных марок полиамида:
- ПА 6 — имеет широкий диапазон рабочей температуры; легкий, прочный, не боится масел, щелочей; применяется для изготовления крепежа и деталей для использования на транспорте, в электронике и бытовой технике.
- ПА 66 — отличается высокой прочностью и твердостью, на 12% жестче ПА 6, а также повышенной теплостойкостью и применяется для изготовления деталей для повышенных механических нагрузок. Так, из ПА 66 делают корпуса, шестерни.
- ПА 12 — отличается повышенной водо- и морозостойкостью, поэтому детали из этого материала используют в условиях переменной и высокой влажности. Например, из него делают детали для шахтного крепежа, погружных насосов, трубопроводы для горючего, клапаны и реле.
- ПА 610 — отличается высокой упругостью и высокой влагостойкостью по сравнению с ПА 6 и ПА 66, а также высокой электроизоляцией. Из него изготавливаются детали противовибрационного и конструкционного назначения, изделия точной механики, например, золотники, втулки, вкладыши, манжеты уплотнения, мелкомодульные шестерни и др.
- ПА 612 — полимер с высокой производительностью для высокоответственных узлов и конструкций.
Мы реализуем крепеж из полиамида ПА 6. Почему именно из этого вида? У каждой марки достаточно узкий спектр применения. ПА 66 нужен там, где важна жесткость и плотность без эластичности и не важны адаптивные способности материала, но важна его способность противостоять ударным нагрузкам.
Полимеры ПА6 и ПА 66 относятся к стандартным маркам, а ПА 610 и ПА 612 — к промышленным полимерам для высокоответственных деталей и моноволокон. У последних достаточно высокая цена, которая не оправдывает себя в ненагруженных, легких соединениях вроде бытовой техники, электроники, мебели. Поэтому оптимально использовать для этого ПА 6. Это прочный и при этом достаточно адаптивный и легкий материал, и крепеж из ПА 6 отлично держит соединения на ненагруженных участках.
Крепежи из полиамида ПА 6 по сравнению с креплениями из обычного пластика обладают следующими преимуществами:
- их почти невозможно согнуть, а если это все-таки удается сделать, то на сгибе не образуется ни трещин, ни полосок как в случае с обычным пластиком;
- практически не ломаются;
- относятся к термопластическим деталям, поэтому их применяют в автомобилестроении;
- не боятся температур от -50 до +100 °С, в то время как детали из обычного пластика могут деформироваться уже при -30 и при +50 °С;
- не боятся деформации, щелочей, бензина, масел, слабых кислот;
- прочные на разрыв от 77 МПа, в то время как у обычных пластмассовых деталей — от 45 МПа, то есть они в 2 раза крепче. Например, нейлоновые дюбели могут выдерживать 200 кг, в то время как полипропиленовые аналогичных размеров при тех же условиях — около 70 кг;
- не пропускают газ.
Минус полиамида — без специальных присадок он поглощает влагу, поэтому такой вид не применяют во влажных средах. Растворяется в концентрированных кислотах.
Для сравнения в таблице ниже показатели по трем типам полиамида:
| Показатель | ПА 6 | ПА 66 | ПА 610 |
| Изгибающее напряжение, МПа | 205-260 | - | 190 |
| Прочность при разрыве, МПа | 120-180 | 152 | 120-140 |
| Ударная вязкость, кДж/м2 | 35-60 | 29 | 40-50 |
| Диэлектрическая проницаемость при частоте 106 Гц | 3-4 | 3,3 | 3,3 |
| Температура плавления не ниже, °С | 215 | 255 | 210 |
| Предел текучести при растяжении, МПа, не менее | 65 | 70-100 | 50-60 |
| Твердость, МПа, не менее | 120 | 137 | 150 |
Как отличить качественный нейлоновый крепеж
Есть один простой тест: поскольку нейлон плотнее обычного пластика, то при погружении в сосуд с водой действительно нейлоновый крепеж всегда тонет. Метизы из полиуретана и полипропилена всплывают.
Иногда крепеж может быть изготовлен из нейлона (полиамида), но его качество и прочность оставляют желать лучшего. Например, если нейлоновые болты легко гнутся или ломаются, их невозможно применять при минусовых температурах, они не выдерживают нагрузок. Почему так происходит?
Все дело в некачественном производстве полиамида, когда при создании крепежей в него недобросовестно добавляют присадки, которые ухудшают и прочность, и другие характеристики материала. Поэтому рекомендуется приобретать крепления от проверенных производителей. У качественных крепежей нет наплыва в пазах для отвертки, четкая резьба, размеры без отклонений.
Как присадки в полиамиде могут влиять на качество крепежа
В случае самых простых нейлоновых метизов производитель добавляет присадки, чтобы снизить цену конечного продукта, и это всегда отражается на качестве — об этом мы говорили выше.
Однако присадки могут и улучшать свойства крепежа. Например, полиамидный крепеж сделанный с применением:
- UV-стабилизаторов — можно использовать на улице, для наружных работ;
- стекловолокна — такой полиамид обладает большой прочностью на разрыв и стойкостью к ударам;
- графита, масла или дисульфида молибдена — благодаря им снижается коэффициент трения;
- антипиренов — обеспечивают невосприимчивость к горению;
- слюды, кварца, полиолефинов, сополимеров — увеличивают влагостойкость крепежа;
- графитового волокна — увеличивает токопроводимость; такой крепеж не подходит для электрики.
В каких случаях применяют нейлоновый крепеж и почему его нельзя заменить металлическим
Стальные, бронзовые и латунные крепежи все-таки являются более прочными. Почему и в каких случаях их заменяют на нейлоновые (полиамидные) метизы:
- когда важен вес конструкции, поскольку полиамидные болты в 6 раз легче металлических;
- когда важен ресурс, потому что они имеют низкий коэффициент трения с металлами, что снижает износ капролоновых деталей в 2 раза;
- когда важна подгонка, поскольку метизы из нейлона легко подгонять фрезой, заточкой, сверлом или шлифовальной машиной — с ними можно работать на небольших производствах, в мастерских;
- когда важна бесшумность работы устройств, ведь детали из нейлона устойчивы к вибрации, не позволяют конструкции «дребезжать»;
- когда важны диэлектрические свойства, например, в бытовой технике и электронике, чтобы защитить дорогие устройства от замыканий тока.
Также полиамид можно использовать для приборов и элементов, предназначенных для контакта с пищей и питьевой водой.
Можно ли сочетать полиамидный и металлический крепеж в одном соединении
Нас часто спрашивают: можно ли сочетать металлический и полиамидный крепеж в одном соединении? Например, можно ли пластиковую шпильку применить с металлической гайкой.
Отвечаем: и да, и нет.
По стандарту устанавливается равный класс прочности болта и гайки. Например, для гайки класса 6 не подойдет болт класса 8, подойдет класс 6. Если гайка по классу прочности выше болта, то при нагрузках она может сорвать резьбу на болте, а если меньше — то болт рвет резьбу на гайке. И соединение может не выдержать. То есть совместимость материала имеет значение, и в первую очередь нужно ориентироваться на предел текучести, класс прочности.
Классы прочность определяются для стальных болтов и гаек, но не для полиамидных. В целом, полиамидный крепеж от ответственных производителей всегда должен соответствовать ГОСТ или DIN, но если на нем не указана маркировка, то скорее всего это болты и шпильки класса прочности ниже 4.8 — то есть 3.6. К таким метизам можно подобрать гайки из алюминиевых сплавов, бронзы, латуни, в том числе антимагнитной, а также из стали марок Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп с границами текучести до 190 МПа.
Подбор класса прочности гайки для болтов классов прочности до 5.8 в таблице ниже:
|
Класс прочности гайки |
Сопрягаемые болты |
|
| Класс прочности | Диаметр резьбы | |
| 4 | 3,6; 4,6; 4,8 | > M16 |
|
5 |
3,6; 4,6; 4,8 |
≤ M16 |
| 5,6; 5,8 | ≤ M48 | |
Однако при введении стали в соединение стоит помнить, что металл подвержен коррозии и проводит электрический ток. Если была необходимость создать противокоррозионное или диэлектрическое соединение, то стоит использовать полностью полиамидные крепежи.
Также можно смело комбинировать металл и полиамид в соединении, если это конструкция с легкими нагрузками без серьезных требований к качеству, прочности, вибростойкости и токопроводимости: например, если у вас много старых, но еще крепких гаек в домашнем обиходе, и вам необходимо прикрепить фурнитуру садовой мебели, листы на крышу беседки и др.
Также в металлических соединениях активно используются полиамидные шайбы, чтобы защитить скрепляемые поверхности от грубого давления металла при закручивании. Например, при монтаже керамических изделий, скреплении панелей различных видов и др.
Сферы применения крепежа из нейлона
Области применения полиамидных крепежей обусловлены их основными качествами: они не проводят ток, не разрушают хрупкие поверхности, не намагничиваются, не поддаются коррозии и большинству агрессивных сред, легкие и прочные. Они незаменимы в ряде областей, которые мы опишем далее.
Электроника: установка плат
Часто винты, втулки, шайбы, гайки и стойки из нейлона используются для крепления и разделения печатных плат. Печатные платы обеспечивают работу любого оборудования с электронным управлением, таких как:
- ноутбуки, компьютеры, мобильные телефоны и планшеты;
- бытовая техника: холодильники, стиральные машины, микроволновки и др;
- датчики передвижения;
- видео- и фотоаппараты;
- магнитофоны.
Устройства, размещаемые на платах, чаще всего дорогостоящие и чувствительны к электростатическому разряду. Металлические винты могут проводить заряд к плате, начинают «контактить» и «замыкать», что повреждает устройство, а полиамидные крепежи не проводят ток, не намагничивается, поэтому можно быть уверенным в безопасности и прочности соединения, в защите от электризации собираемых приборов. Кроме того они эстетично выглядят и их можно использовать на корпусе.
Размер крепежа зависит от расстояния крепления, обычно размер шайб начинается от 0,25 мм. Так, винты с пресс-шайбой бережно формируют соединение, не повреждая материал платы и корпуса. Винты с потайной головкой используются при креплении к металлическим конструкциям.
Важно! При выборе крепежа стоит уточнить требования по электромагнитной совместимости устройства (инструкция от производителя), а также необходимость заземления собираемого оборудования.
Электромагнитное оборудование
Поскольку полиамидный крепеж не намагничивается, он подходит для сборки и ремонта такого оборудования как металлодетекторы, трансформаторы, в том числе тороидальные, аппаратура для гидрогеологических, мелиорационных, археологических исследований. Такие детали не создают магнитных помех и не снижают мощность оборудования.
Электрические приборы, бытовая техника и сантехника
Полиамидные винты — отличные диэлектрики, защищают от тока в случае замыкания проводки на корпус, к тому же они прочные и легкие, поэтому их применяют в качестве крепежей в бытовом оборудовании. Например, для такой техники как:
- дроны — легкие и прочные крепежи снижают вес изделия,
- радиоаппаратура, радиоуправляемые модели — для крепления всех элементов,
- ноутбуки — к примеру, прикрутить блок питания, корпус,
- стиральные машины,
- микроволновые печи и др,
- сборка сантехники — пластиковые болты подходят для крепления сифона, унитаза и т.д.
Для ремонта электроники чаще выбираются винты диаметром М1-М4.
В сборном холодильном оборудовании
В отличие от металлических метизов, пластиковые не становятся мостиками холода, поэтому их используют для сборки холодильников и морозильных камер из сэндвич-панелей.
Транспорт: автомобили, мотоциклы, велосипеды и аксессуары к ним
Подходят в качестве крепежей и клипс на ненагруженных участках. Например, для крепления ветровых стекол, брызговиков, визоров на шлемах, номерных знаков к силиконовой раме (металлические зачастую ржавеют), для обивки салона, в качестве бонок-клёпок для рамы велосипеда (чтобы оснастить его дополнительными аксессуарами — держателем для бутылки, корзинкой и др.).
Клипсы для автомобиля имеют пружинный механизм, за счет чего легко крепятся и снимаются. Полиамидные хомуты и стяжки используют для фиксации кабелей, проводов к кузовным панелям, шурупы и винты применимы для подвеса декора в салоне и обивки, решетки радиатора и других предметов. Клипсы также применяют для крепления бамперов, крыльев и решетки. Пластиковые заглушки защищают металлические винты от внешних факторов, ржавчины.
Читайте подробнее: Про клипсы (пистоны) и другой автокрепеж для иномарок.
Плюс полиамидного крепежа еще и в вибростойкости — при движении транспорта соединение не создает раздражающих звуков, дребезжания, как это может быть с металлическим метизом.
Важно! Полиамид не выдерживает воздействия концентрированных кислот, поэтому полиамидные болты не подходят для заглушки отверстий в автомобильном кислотном аккумуляторе. Полиамид может попросту растворяться в электролите.
Для мебели и небольших строительных конструкций
Полиамидные винты применяют для сборки корпусной мебели, при креплении декоративных панелей, плинтусов, кухонных опор и цоколей, для фиксации других деталей. Они также пригодятся при возведении каркасных и быстровозводимых модульных зданий (например, бытовки), при монтаже различных панелей — кровельных и стеновых. К примеру, болты из нейлона подойдут для крепления кровельного настила крыши беседки, для козырька качелей или детской песочницы и других небольших построек в саду и на дачном участке.
Читайте также: Почему гайки и болты могут самопроизвольно откручиваться.
Для электрики
Полиамидные метизы позволяют изолировать электрические части и нивелировать опасность короткого замыкания. Поэтому применяются при монтаже электросистем, проводок, приборов. Например, кроме болтов и шурупов, в электромонтаже незаменимы нейлоновые стяжки и хомуты различных модификаций.
Для работы с керамикой, стеклом, пластиком и другими хрупкими материалами
Нейлоновые крепления идеальны там, где обычные металлические метизы могут повредить поверхность, оставить сколы или раскрошить материал. Например, стекло, керамика — при установке унитазов и раковин, витражей и др. А полиамидные шайбы применяют в качестве прокладок под стальные болты при монтаже керамической сантехники, чтобы хрупкая керамика не треснула.
Классификация полиамидных крепежей
Основные виды крепежей из полиамида по стандартам:
- Винт DIN 84 (с цилиндрической головкой с прямым шлицем) — часто применяется при сборке станков, приборов, мебели, сантехники, участков с ограниченным доступом (платы, корпуса), а также для декоративных элементов для рекламной продукции. Для монтажа в соединяющихся плоскостях просверливают отверстие, скрепляют деревянные, пластиковые и металлические поверхности. Сочетаются с шайбами 88495.
- Болт DIN 933 с полной резьбой и шестигранной головкой — применяется с гайками DIN 934 и шайбами DIN 125 и 88494 в легких конструкциях, либо в конструкциях, где нагрузка направлена вдоль крепежа: в транспорте, бытовой технике, электронике, приборостроении, при соединении водопроводных систем.
- Винт DIN 963 (ГОСТ 17475-80 или ISO 2009) с полной резьбой, потайной головкой и прямым шлицем и винт DIN 965 (ISO 7046) с крестообразным шлицем — отличаются только шлицем под разные отвертки и применяются для сборки приборов и холодильников, скрепления листовых материалов, мебели, сантехники. Сочетаются с конусными шайбами.
- Болты DIN 931 с неполной резьбой — подходят для строительства, чтобы соединять детали большой толщины.
- Винт DIN 7985 с полукруглой головкой и звездообразным углублением под ключ TORX — чаще всего используются для мебели и электроники, TORX обеспечивает легкое вкручивание и выкручивание, позволяет очень крепко закрутить винт.
- Винт установочный DIN 551 — применяется для скрепления и фиксации положения соединяемых элементов.
- Полиамидный стержень (шпилька) с полной резьбой DIN 975 — подходит для стягивания, подвешивания, соединения наращиванием для участков с легкими нагрузками.
Существуют также хомуты и скобы из полиамида: например, кабельный хомут Fischer SF plus LS — крепеж 3 в 1 (шуруп + хомут + дюбель) для монтажа электропроводки и фиксации проводов сечением до 40 мм или скобы для кабелей Fischer SF plus ZS — это также крепеж 3 в 1, для фиксации кабелей сечением до 31 мм. Все они легко фиксируются и выдерживают нагрузку.
Мы предлагаем все виды качественного полиамидного крепежа: винты, скобы, заглушки, болты, гайки и шайбы, в том числе с UV-стабилизаторами, которые будут служить долго и соответствуют всем стандартам DIN и ГОСТ. Обращайтесь!
Читайте также: Как выбрать зенковку под винт с потайной головкой?
Andrey
Спасибо, интересно, только вот "метиз из пластика" - это оксюморон, потому что метиз - это акроним от «металлическое изделие», то есть метиз может быть только металлическим :)
