Зачем сверлить отверстия под саморезы или как легко вкрутить саморез

Вопрос кажется парадоксальным, действительно зачем сверлить отверстия под самонарезные винты, которые, судя по названию, сами должны нарезать себе резьбу? Однако тем, кто пытался закрутить саморез по дереву диаметром 3 мм (не говоря уже о пятимиллиметровом саморезе) в доску из лиственницы, а тем более из березы или дуба, такой вопрос не покажется таким уж странным. Оказывается саморезы бывают разные и под саморезы со сверлом на конце, действительно, сверлить ничего особенно не нужно, а вот под обычные черные саморезы, особенно большого диаметра, предварительно просверлить отверстия перед закручиванием саморезов не помешает. Кроме того предварительное сверление отверстий в деревянных планках и изделиях из ДСП небольших геометрических размеров позволяет избежать раскалывания материала.

Обычно отверстие сверлится диаметром на 0.2-2 мм меньше диаметра стержня самореза (без учета винтовой резьбы) в зависимости от диаметра самореза и прочности материала, в который нужно вкрутить саморез. Например, под саморез диаметром 5 мм в сосне достаточно просверлить отверстие диаметром 3-4 мм, а в дубе желательно просверлить отверстие диаметром 4.5-4.7 мм. А кроме того диаметр предварительно просверливаемого отверстия зависит от глубины, на которую нужно вкрутить саморез. Почему? Давайте разбираться. Для начала рассмотрим, что происходит, когда мы вкручиваем хоть шуруп, хоть саморез в древесину перпендикулярно волокнам.

1.

В отличие от гвоздей скрепляющих деревянные детали за счет обжатия стержня гвоздя древесиной, у шурупов и саморезов есть винтовая резьба. Эта самая резьба и не позволяет шурупу или саморезу свободно выходить из тела древесины, а кроме того резьба значительно увеличивает площадь контакта шурупа или самореза с древесиной. Поэтому даже если просверлить отверстие такого же диаметра как саморез, то несущая способность вкрученного самореза при этом, конечно, немного уменьшится, но при этом намного больше уменьшатся и внутренние напряжения в древесине после закручивания самореза, а значит закручивать саморез будет намного легче и риск раскалывания древесины, ДСП или другого материала значительно уменьшится. 

2.

Процесс деформации древесины под воздействием силы при закручивании самореза очень сложный. Древесина неоднородный материал и прочность древесины очень сильно зависит от точки приложения нагрузки, наличия сучков, породы древесины и т.д. Минимальная прочность у древесины в местах примыкания волокон, поэтому обычно острие самореза попадает между волокнами древесины, и закрутить саморез, как впрочем и просверлить отверстие в древесине с точностью до десятых долей миллиметра практически невозможно. К счастью такой необходимости как правило нет. Для бытовых целей погрешность в 0.5-1.5 мм вполне нормальна.

3.

Любой шуруп или саморез имеет некоторый объем и когда мы вкручиваем шуруп или саморез в древесину, мы тем самым пытаемся уменьшить объем древесины на объем шурупа. Никакого чуда при этом не происходит. Частично объем древесины уменьшается за счет смятия древесины, т.е. за счет неупругих деформаций. Причем, чем тупее шуруп или саморез (а саморезы тоже бывают тупые), тем больше доля неупругих деформаций, возникающих под острием шурупа, а значит, давить на саморез или шуруп для совершения этих деформаций нужно сильнее. Часть объема освобождается за счет раскалывания древесины вдоль волокон, при этом между волокнами появляются щель, а говоря по научному - трещина. Ширина раскрытия трещины зависит не только от факторов, перечисленных в п.2, но еще и от геометрических размеров изделия и точки приложения нагрузки. Чем больше геометрические параметры изделия и чем ближе точка вкручивания самореза к центру тяжести сечения, тем ширина раскрытия трещины меньше, и значит опять таки усилий для закручивания самореза или шурупа в таком месте нужно приложить больше. А чем меньше ширина и высота изделия и чем ближе место вкручивания самореза к краю, тем больше вероятность, что изделие не просто треснет, но и расколется и тогда закручивать саморез или шуруп будет очень легко, но пользы от такого самореза или шурупа не будет никакой, а только один сплошной вред. Остальной объем для вкручиваемого шурупа освобождается за счет упругих деформаций. Распределение внутренних напряжений в теле древесины при упругих деформациях и приводит к появлению трещин. Похожая ситуация наблюдается и при закручивании саморезов в детали из ДСП или ОСП небольших размеров, древесно-стужечные или ориентированно-стружечные плиты имеют меньшую прочность чем древесина.

4.а.

Таким образом когда мы вкручиваем шуруп или саморез в древесину без предварительного сверления, мы должны постоянно преодолевать предел прочности древесины под острием самореза или шурупа и на витках резьбы и все возрастающую силу трения, возникающую из-за обжатия стержня самореза древесиной. Сила трения увеличивается из-за увеличения площади контакта самореза или шурупа с древесиной. В итоге при достаточно больших диаметрах стержней или при вкручивании в более твердые сорта древесины или на большую глубину ни у какого нормального шуруповерта не хватит мощности, чтобы закрутить шуруп или саморез на требуемую глубину. А будет шуруповерт только громко стрекотать, намекая что предел прочности превышен и это правильно, потому как производители шуруповертов не любят бесплатно ремонтировать изделия, испорченные из-за упрямства пользователя.

4.б.

Однако далеко не все люди пользуются шуруповертом, имеющим регулировку по мощности, зачем покупать лишний электроинструмент, когда есть дрель и насадка для шуруповерта под саморезы. Дрель в отличие от шуруповертов регулировки по мощности не имеет, а потому при закручивании саморезов или шурупов большого диаметра или на большую глубину возможны 4 варианта развития событий:

• Вы сорвете шлицы на головке самореза или шурупа - очень высокая вероятность, особенно при закручивании на высоких оборотах.
• Вы очень быстро испортите насадку для шуруповерта. Впрочем если насадка для саморезов китайская, это может произойти и при относительно небольших нагрузках на насадку.
• Вы сломаете саморез, который не выдержит крутящего момента - не часто но такое бывает. Дело в том что саморезы в отличие от шурупов имеют предварительную закалку и потому более хрупкие, чем шурупы.
• Вы спалите дрель при закручивании большого количества саморезов на низких оборотах.

Не думаю, что хотя бы один из этих вариантов Вам понравится, поэтому лучше потратить дополнительное время на сверление отверстий, чем тратить это время на ремонт дрели, покупку новых насадок, выкручивание сломанного самореза.

4.в.

Не смотря на победное шествие электричества по земному шару действие грубой физической силы пока никто не отменял, а потому и сейчас не редки случаи, когда шурупы или саморезы закручиваются вручную отверткой. Да чего греха таить, я и сам не люблю лишний раз спускаться за электроинструметом, когда работаю на высоте. При закручивании шурупов или саморезов вручную варианты развития событий почти такие же, как и при работе дрелью, вот только дрель Вы не спалите, а вместо насадки испортите отвертку и еще можете заработать пару хороших мозолей. Но в этом есть и положительная сторона - Ваши мышцы будут развиваться, а девушки это любят, только не говорите им, как именно Вы накачали мышцы.

4.г.

Есть и еще один сейчас малоиспользуемый способ - не закручивать шурупы или саморезы, а забивать. Впрочем, этот способ больше подходит для шурупов, саморезы из-за повышенной хрупкости чаще ломаются, чем гнутся и только если саморез торчит на 0.3-0.5 см над поверхностью древесины, то можно попробовать его добить. О специальных шурупах забиваемых в дюбеля здесь речь не идет.

Были в советские времена и другие рекомендации по закручиванию шурупов (дешевой электроэнергии тогда было много, а вот доступных электроинструментов почему-то мало), например, предлагалось сначала закручивать первый шуруп до слизывания шлицов, затем выкрутить и выбросить первый шуруп и вкрутить на его место второй, а если и на втором шлицы слижутся, то выкрутить и второй шуруп и вкрутить на его место третий. Другой вариант был более щадящим, предлагалось перед закручиванием смазать шуруп мылом для уменьшения силы трения стержня шурупа о древесину. Сейчас такие способы вкручивания шурупа кажутся экзотикой, тем не менее выбор способа остается за Вами.

Под саморезы по металлу сверлить отвестия тоже иногда приходится, если саморезы тупые. Особенно часто это приходится делать при сборке металлического каркаса под гипсокартон, пластиковые панели или панели МДФ. Дело в том, что тупые саморезы не прорезают жесть каркаса, а продавливают и соответственно площадь контакта самореза увеличивается еще больше и давить на такой саморез нужно очень сильно. В этом случае сверление отверстий не только облегчит и ускорит сборку каркаса, но и поможет избежать ненужных травм, потому как повредить руку соскочившей с самореза насадкой очень просто.

На этом пока все.

Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье "Записаться на прием к доктору"

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV

На главную

• Технологии выполнения работ ::: Важные детали
• Строительные и отделочные материалы ::: Саморезы, шурупы, гвозди

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).