Саморезы: конструкция, материалы и выбор по задаче

Под общим словом «саморез» в строительной практике скрывается семейство изделий, различающихся геометрией резьбы, типом наконечника, формой головки, шлицем, сталью и покрытием. Каждый из этих параметров привязан к конкретному типу основания и условиям эксплуатации, поэтому ошибка в одном из них приводит либо к срыву резьбы при монтаже, либо к коррозии и расшатыванию узла за один-два сезона.

Рассказываем, как читать характеристики самореза и выбирать его под задачу — с опорой на наш ассортимент и нормативную базу ГОСТ / DIN / ISO.

Анатомия самореза

Саморез — это стальной самонарезающий стержень с наружной резьбой, формирующий ответную резьбу непосредственно в материале основания. Его назначение определяет шесть параметров.

1. Резьба — шаг (расстояние между соседними витками, мм), высота гребня и количество заходов. Шаг задаёт скорость продвижения, высота гребня — площадь зацепления с материалом, количество заходов — поведение в неоднородных пакетах.
2. Наконечник — острый или сверловой. Сверло классифицируется по номеру (№2–№5), определяющему максимальную толщину металлического пакета.
3. Головка — потайная, полупотайная, полукруглая, полусферическая, шестигранная, с прессшайбой, тарельчатая. Форма головки определяет распределение прижимного усилия и видимость крепежа после монтажа.
4. Шлиц — Phillips (PH), Pozidriv (PZ), TORX (T/TX), внутренний шестигранник (HEX), а также антивандальные шлицы Spanner, One-Way, Torx Pin.
5. Сталь — углеродистая с закалкой и отпуском (массовый материал) или аустенитная нержавеющая (A2 — AISI 304, A4 — AISI 316).
6. Покрытие — гальванический цинк, фосфатирование, термодиффузионное цинкование, цинк-ламель, окраска по RAL; на нержавейке покрытия не применяются.

Резьба и тип основания

Профиль резьбы определяет, в каком материале саморез способен удерживать расчётную нагрузку. На практике используют три основных режима.

1. Крупный шаг резьбы — 2,5–3,2 мм между гребнями при их высоте до 0,5d (d — диаметр стержня по телу). Профиль рассчитан на мягкие основания: древесина хвойных пород, OSB, ДСП, ДВП. Стандартизован в ГОСТ 1144 (полукруглая головка), ГОСТ 1145 (потайная), DIN 95 и DIN 96.
2. Мелкий шаг резьбы — 1,4–1,8 мм с низким гребнем (0,1–0,2d). Профиль предназначен для тонколистовой стали толщиной до 2 мм. Стандартизован в DIN 7981 (полукруглая, острый), DIN 7982 (потайная, острый), DIN 7504 (со сверлом), DIN 7976 (шестигранная головка, острый).
3. Двухзаходная резьба — чередование высоких и низких витков с шагом 1,75 мм. Применяется в комбинированных пакетах разной плотности, прежде всего в саморезах для ГВЛ-металл.

Если саморез по дереву с шагом 3 мм закручивать в металл, высокий гребень нарезает резьбу по слишком большой спирали; кромка отверстия деформируется, вкручивающий момент падает, головка отрывается до достижения проектного усилия. Обратная ситуация — саморез по металлу с шагом 1,5 мм в древесину — даёт малую площадь зацепления с волокном; при вибрационных нагрузках соединение расслабляется и теряет прижим. Поэтому шаг резьбы выбирается строго по основанию, «универсальность» в ответственных узлах нежелательна.

Наконечник: острие или сверло

Острый наконечник продавливает основание под действием осевого усилия, сверловой — вырезает отверстие до начала нарезания резьбы. Граница применимости проходит по толщине металлического пакета.

1. Острый наконечник работает в древесине, ГКЛ, тонколистовом металле толщиной до 0,7 мм. Острые саморезы по металлу выпускаются по DIN 7981 и DIN 7982; для прижима тонких листов в практике закрепилась серия с прессшайбой LSP-W STALMAX.
2. Сверловой наконечник работает в стальном пакете толщиной 0,7–6,3 мм. Сверло классифицируется по номеру:
   • №2 — пакет до 2 мм; применяется в LSR-W STALMAX для крепления металлической кровли к деревянной обрешётке;
   • №3 — пакет до 4 мм; LSR-M STALMAX и LS-DIN 7504N (M) STALMAX для крепления к стальному прогону;
   • №4–№5 — пакет до 6,3 мм; удлинённое сверло реализовано в LSR-MV STALMAX для несущего профиля толщиной до 6 мм.

Диаметр сверла должен быть меньше внутреннего диаметра резьбы — иначе резьба не зацепится за стенки отверстия. Длина сверловой части должна быть больше суммарной толщины металлического пакета, чтобы сверло успело пройти насквозь до того, как резьба войдёт в контакт со сталью; иначе саморез упирается, греется и обламывается. По этой причине для пакетов с переменной толщиной выбирается сверло с запасом на одну ступень.

Сталь и покрытие

Прочность самореза и его поведение в коррозионной среде определяются маркой стали и типом покрытия. Массовые саморезы по дереву и металлу изготавливают из углеродистой стали с закалкой и отпуском по ГОСТ Р ИСО 7085-2013; типичная твёрдость их поверхности составляет 540–630 HV0,3, сердцевины — 270–370 HV. Этого достаточно для самонарезания резьбы в стали S235 (твёрдость 140–180 HV) и в нелегированной конструкционной стали толщиной до 6 мм.

Покрытие выбирается по категории коррозионной агрессивности среды (классификация ISO 12944).

1. Гальваническое цинкование 5–12 мкм с пассивацией (белый или жёлтый цинк) — категории С1–С2: сухие отапливаемые помещения, кратковременная переменная влажность. К этой категории относится большая часть оцинкованных саморезов.
2. Фосфатирование (марганец-фосфатная плёнка 2–8 мкм) — категория С1: сухие помещения, основание под покраску. Фосфатные саморезы применяются преимущественно для ГКЛ и черновых работ.
3. Термодиффузионное цинкование (ТДЦ) 30–70 мкм — категории С3–С4: фасады, кровли, открытая атмосфера. На ТДЦ выпускают шурупы по бетону, в том числе LS-N STALMAX «нагель».
4. Цинк-ламельные и комбинированные покрытия (Ruspert, Dacromet) — категории С4–С5-M: транспортная инфраструктура, мостовые конструкции, прибрежная зона.
5. Окраска полиэфирным порошком по RAL — наносится поверх ТДЦ или гальванического цинка для согласования с цветом кровельного покрытия; полный спектр представлен в категории окрашенных саморезов. При повреждениях слоя порошка коррозионная защита определяется уже базовым цинком, а не краской.

Нержавеющие саморезы выпускаются в двух массовых исполнениях:

1. A2 (AISI 304) — содержание Cr ≈18%, Ni ≈8%. Стойкость к атмосферной коррозии до категории С4. В хлоридных средах (морская атмосфера, противогололёдные реагенты) подвержена питтинговой коррозии. Применяется в DIN 7982 H A2, DIN 7504 N (M) A2, DIN 571 A2 «Глухарь».
2. A4 (AISI 316) — Cr ≈17%, Ni 10–14%, добавка молибдена 2–3%. Молибден обеспечивает стойкость к питтингу в хлоридных средах; категория С5-M. Применяется на побережье, в очистных сооружениях, в портовой инфраструктуре. Полный ассортимент по нержавейке выведен в раздел нержавеющего крепежа и в подраздел DIN 7982 нержавеющие.

Класс прочности нержавеющих саморезов нормируется по ГОСТ ISO 3506-1-2014: A2-70 и A4-70 — временное сопротивление σв ≥ 700 МПа, A2-80 и A4-80 — σв ≥ 800 МПа. Аустенитная сталь имеет твёрдость 200–250 HV, что близко к характеристикам конструкционных сталей S235 и S275.

Однако этого недостаточно для устойчивого нарезания резьбы в стальном профиле: чисто нержавеющий самосверлящий саморез в стали 2–3 мм рвёт собственную резьбу. Для таких задач применяются биметаллические саморезы — наконечник из закалённой углеродистой стали приваривается к телу из A2 или A4; внешне они выглядят как нержавеющие, но способны нарезать резьбу в металле.

Головка, шлиц и момент закручивания

Форма головки распределяет прижимное усилие и определяет вид соединения после монтажа.

1. Потайная головка утапливается заподлицо, угол подзенковки 90°; стандарт для отделочных и силовых соединений в дереве — конструкционный LSC-P STALMAX, для тонкого металла — LS-DIN 7504P STALMAX.
2. Полукруглая и полусферическая головки остаются на поверхности; применяются для прижима тонколистовых элементов, например, LS-DIN 7504N (M) STALMAX.
3. С прессшайбой — увеличенная опорная поверхность D ≈ 11–14 мм при диаметре резьбы 4,2 мм; используется на тонких листах, где сосредоточенная нагрузка под обычной головкой деформирует материал. Серии LSP-S (сверло) и LSP-W (острый); полный набор — в категории прессшайб.
4. Шестигранная головка принимает повышенный момент закручивания; обязательна для кровельных и сэндвич-саморезов с EPDM-шайбой (LSR-M, SMR SEN-MET) и для шурупов «Глухарь» DIN 571.

Тип шлица задаёт предельный передаваемый момент при том же диаметре стержня. Phillips (PH) и Pozidriv (PZ) рассчитаны на ручной и шуруповёртный монтаж; начиная с момента закручивания около 8–10 Н·м инструмент срывает шлиц. Внутренний шестигранник (HEX) и TORX (T20–T40) допускают передачу момента в 1,5–2 раза выше при том же диаметре стержня и не «слизываются» при многократном использовании биты. По этой причине конструкционные саморезы серии LSC-W STALMAX выпускаются под TORX как основной шлиц.

Подбор по задаче

Соединения «дерево–дерево» делятся на отделочные и силовые. Для обшивки, обрешётки и лёгких узлов применяются саморезы по дереву с шагом 3 мм по ГОСТ 1144, ГОСТ 1145, DIN 95, DIN 96. Для несущих узлов стропильной системы и каркасного домостроения берутся конструкционные саморезы диаметром 6–10 мм со шлицем TORX или шурупы «Глухарь» DIN 571 с шестигранной головкой под ключ. Расчётные значения несущей способности на выдёргивание и на срез приводятся в технической документации серии и подтверждаются протоколами испытаний крепежа.

Соединения «металл–металл» в тонколистовой части (профнастил, кассеты, монтажный профиль) выполняются саморезами серии DIN 7504 — с потайной (P), полукруглой (N) или шестигранной (K) головкой. Под крепление к толстому профилю с дополнительным прижимом применяются «Клопы» длиной 9,5–11 мм для соединения профилей ГКЛ-каркаса между собой.

Для металлической кровли работает разделение по основанию: к деревянной обрешётке — LSR-W, к стальному прогону — LSR-M или LSR-MV. Каждый из них комплектуется EPDM-шайбой и окрашивается по RAL; полный набор представлен в категории кровельных саморезов.

Сэндвич-панели крепятся саморезами SMR SEN-MET длиной 75–315 мм с шестигранной головкой и удлинённым сверлом. Длина выбирается как сумма толщины панели и каркаса плюс не менее 15 мм заглубления резьбы в несущий профиль. Полный диапазон длин — в разделе сэндвич-саморезов.

Для ГКЛ применяются фосфатированные саморезы из раздела для ГКЛ/ГВЛ: с острым концом — на профиле толщиной до 0,9 мм, со сверлом — на профиле до 2 мм (саморезы гипсокартон-металл). Для ГВЛ берутся варианты с двухзаходной резьбой, удерживающей плотную плиту без выкрашивания.

Отдельные узлы покрываются специализированными сериями: террасные саморезы с уменьшенной головкой и нержавеющим телом — для палубных настилов; оконные саморезы с насечками под потайной залив; антивандальные саморезы со шлицами Spanner, One-Way и Torx Pin — для общественных пространств; шуруп-кольцо LSS STALMAX — для крепления строительных лесов к фасаду.

Типичные ошибки подбора

Систематические ошибки повторяются от объекта к объекту и каждый раз приводят к одним и тем же отказам.

1. Саморез по дереву ставится в металл. Высокий гребень не нарезает резьбу в стали, кромка отверстия рвётся, прижим теряется. Решение — серии по металлу DIN 7504 и DIN 7981.
2. Острый саморез вкручивается в металл толще 0,7 мм без предварительного сверления. Наконечник тупится, головка обрывается до выхода резьбы в материал. Решение — сверловой саморез с номером сверла, соответствующим толщине пакета.
3. Фосфатированный саморез применяется на наружных работах. Фосфатная плёнка обеспечивает защиту только в сухой атмосфере; в условиях переменной влажности рыжие потёки появляются за несколько недель. Решение — оцинкованный или окрашенный по RAL крепёж.
4. Нержавеющий A2 ставится в зоне противогололёдных реагентов или морской атмосферы. Хлориды разрушают пассивирующую плёнку AISI 304, питтинг развивается за один сезон. Решение — нержавеющий A4 (AISI 316) с молибденом.
5. Чисто нержавеющий A2/A4 используется как самосверлящий по стальному профилю. Аустенитная сталь имеет недостаточную твёрдость для самонарезания, резьба самореза срывается. Решение — биметаллические саморезы с углеродистым наконечником.
6. Длина выбирается по толщине верхнего листа, без учёта пакета. Резьба не доходит до несущего элемента, узел держится только головкой. Правило: длина = толщина пакета + не менее 6–10 мм заглубления резьбы в несущее основание.

Маркировка и нормативная база

Аббревиатура самореза описывает его в обратном порядке от назначения: префикс серии (например, LSR, LSP, LSC у STALMAX), буква конструктивного признака (W — wood, M — metal, P — потайная, S — sverlo), типоразмер диаметр×длина в мм, индекс покрытия (-023 — оцинкованный). Подробная расшифровка приведена в справочной статье «Саморезы: расшифровка». DIN-обозначения нормируют преимущественно геометрию и шлиц, ГОСТ-обозначения — типоразмерный ряд и допуски; полная таблица соответствий стандартов размещена в разделе ГОСТ / DIN / ISO.

Часто задаваемые вопросы

→ Посмотреть весь ассортимент саморезов с ценами

Нужна помощь с подбором под объект? Звоните: 8 (800) 222-76-20 (бесплатно) или пишите на info@1001krep.ru