Технологии и материалы в производстве гвоздей: современные требования к качеству и надежности

02.04.2024   211

Гвоздь считается самым простым по конструкции и применению крепежным элементам. Раскопки мест проживания людей древних цивилизаций подтвердили, что в этом качестве много тысяч лет назад использовались деревянные щепки, кости животных, рыб, шипы растений и прочие похожие по конструкции элементы. Благодаря развитию промышленности форма и размер данных элементов претерпели существенных изменений. Появились государственные стандарты и международные требования к качественным характеристикам. Тем более, что сейчас данные элементы изготавливаются на специализированных станках. До ХХ века это делали вручную. Соответственная есть возможность предложить различные варианты и разновидности вроде шиферных, строительных, винтовых, трефовых, шуруповых и прочих соединений. Но что важно обратить внимание при выборе?

Существующие стандарты

На территории Российской Федерации для изготовления и стандартизации обычных гвоздей с круглым сечением используется стандарт 1974 года – 3282. Согласно нему, метизы изготавливаются из специальной стальной проволоки с невысоким содержанием углерода. Она обычно поставляется в мотках или бухтами. Существует определенное требование к ее исходному состоянию:

• Снаружи не должны быть обнаружены линейные нарушения, железные окалины или закаты;
• Существует классификация по максимально допустимым пределам царапин, вмятин, углублений или выемок;
• Исключены нарушения целостности при перегибах (до 4).

Это проволока называется гвоздильной и не обрабатывается термически. Государственными стандартами предусмотрены параметры такого сырья, что в последующем позволяет подобрать подходящий вариант под конкретный типоразмер готовой продукции.

Для изготовления гвоздей, согласно государственному стандарту, используются различные автоматизированные системы. Опыт, когда такие крепежи производились путем ручной ковки, давно не применяется. В качестве таких элементов используются последовательно:

• Проволочно-гвоздильные автоматы. Эти станки имеют мощность от 3 до 20 кВт и применяются для заготовки гвоздильной проволоки. Она в последующем используется как сырье для изготовления универсальных метизов;
• Галтовочные станки. Они используются для удаления аптечки и продуктов коррозии, пятен от технологических масел, налетов грязи и других элементов, что могут стать причиной деформации готового изделия. Такие агрегаты бывают роторного, шпиндельного, вибрационного типа. Каждый из них имеет определенные особенности и нюансы эксплуатации;
• Установки для нанесения защитного от коррозии слоя. Для этого используются гальванические методы. В специальную ванную помещается изделие, и она заполняется электролитом. Под воздействием тока осуществляется прогрев электролита до нужной рабочей температуры и закрепление защитное покрытия;
• Обслуживающее оборудование для заточки режущих элементов проволочно-гвоздильного станка. Оно обычно идет в комплексе для поддержания рабочего функционала последнего.

Специфика технологии

Технологический процесс изготовления гвоздей разных типов очень похож. Ведь конструктивно все они состоят из стержня и головки. Последовательность работ выглядит приблизительно так:

• Выдача рабочей проволоки из бухтодержателя или бобины;
• Устранение окалин, прочих загрязнений с ее поверхности;
• Волочение с использованием специального станкового оборудования;
• Холодная высадка;
• Сглаживание острых элементов, заусенец;
• Полировка на галтовочном агрегате.

Эта технология 1974 года имеет ряд преимуществ перед инновациями. В основе используются недорогие расходные материалы. В процессе работы количество отходов сведено к минимуму. Обеспечивается высокая производительность и невысокая себестоимость. Готовое изделие имеет лучшие механические свойства. Ведь в процессе работы волокна не разрезаются, а деформируются. Плюс материал имеет отличные свойства к истиранию.

Согласно государственному стандарту 3282 образование отходов исключено. При обработке проволоки, при захвате волочильный барабаном образуются насечки. Аналогично при захвате её в гвоздильный автомат. А концовку нужно обрубить. Обычно нормой отходов считается 3-10% общей массы получаемой готовой продукции. Также отходы могут производиться при накалке в процессе настройки гвоздильного автомата. На один цикл обычно таких элементов не более 12. При полировке со шляпки удаляются заусенцы с острия. Также это в пределах нормы. Из расчета на 1 т продукции с учетом типа крепёжных элементов допустимыми нормами отходов считаются:

• Для строительных универсальных гвоздей с диаметром 0,7 и длиной в 7 мм – 96,9 кг. Для укрупненных на 6 и 200 мм – 31,2 кг;
• Для толевых с параметрами 2*20 мм из расчета на 1000 кг отходы составляют 101,56 кг. А для 2,5*35 мм – 73,08;
• Для кровельных аналогов из расчёта на 1 тонну норма отходов 77,47 кг (для 3,5 на 45 мм) и 70,04 (для 4 на 50 мм) соответственно.

Особенности технологического процесса

• Существует особая техника изготовления гвоздей с винтовой либо кольцевой накаткой. Для этого за основу берутся гладкие метизы, которые изготовлены на специальном гвоздильном станке и прошли гальваническую ванну. На такие типы крепления наносят специальное антикоррозийное покрытие. Это может быть медь, цинк, бронза или латунь. После изделие поступает на накатанные автоматы и по заданным параметрам на стержень наносятся насечки нужной глубины и траектории. По необходимости рабочая зона гвоздя может покрываться такими выемками не полностью;
• Бобинные или барабанные гвозди, которые после будут использованы в качестве расходников для пневматического пистолета, изготавливаются по описанной выше технологии. Но в конце цикла в работу включается станок-коллатор. Его задача обеспечить напаивание крепежных элементов на проволоку. Современные установки имеют встроенный функционал для покрытия лаком и окраски;
• По аналогичному принципу производятся соединительные элементы на бумажной или пластиковой обойме. Для этого используется специальное оборудование.

Современные гвоздильные агрегаты отличаются многофункциональностью. Это позволяет преобразовать рабочие процессы, ускорить выпуск готовой продукции. При этом снизить к минимуму отходы, расход сырья, себестоимость. Это стоит учитывать при выборе подходящей аппаратуры для бизнеса по изготовлению гвоздей.