Виды головок болтов и винтов: как выбрать подходящий тип

Шлиц определяет, каким инструментом будет затягиваться крепеж. Это, пожалуй, более важный параметр, чем форма головки, - ведь именно от шлица зависит удобство монтажа и риск «слизывания».

Прямой шлиц (SL)

Самый простой и исторически первый тип. Представляет собой прямую канавку под плоскую отвертку.

Достоинства: простота изготовления, простой инструмент.
Недостатки: инструмент часто соскальзывает, усилие прикладывается лишь в двух точках, плохо подходит для конвейерной сборки.

Применяется все реже - в основном там, где крепеж заложен в давнюю документацию.

Крестообразный шлиц Phillips (PH)

Крест с трапециевидными зубьями. Обеспечивает самоцентровку инструмента и позволяет работать под небольшим углом.

Достоинства: фиксация по центру головки, увеличение точек приложения силы.
Недостатки: требует осевой нагрузки, которая противодействует выкручиванию; зубья имеют трапециевидную форму, что создает выталкивающее усилие.

Широко применяется в бытовой технике, мебели, электронике.

Усовершенствованный крестообразный шлиц Pozidriv (PZ)

Внешне похож на Phillips, но имеет четыре дополнительных луча меньшего размера. Прямоугольная форма зубьев обеспечивает передачу большего крутящего момента и снижает риск повреждения шлица.

Применяется в мебельном производстве и там, где нужна частая разборка.

Внутренний шестигранник (HEX, «Аллен»)

Углубление в форме правильного шестиугольника. Для затяжки используется шестигранный ключ (в США - «ключ Аллена», в Германии - «inbus»).

Достоинства: не требуется осевых нагрузок, передает больший крутящий момент, чем прямой и крестовой шлицы; компактнее, чем головка с наружным шестигранником.
Недостатки: малые зоны контакта с инструментом.

Применяется в машиностроении, приборостроении, сборке оборудования.

Внутренний звездообразный шлиц Torx (TX)

Шлиц в форме шестилучевой звезды с закругленными лучами. Разработан для передачи значительного крутящего момента.

Достоинства: увеличенные зоны контакта с инструментом, возможность приложения значительного силового момента, меньшие радиальные усилия по сравнению с шестигранником.
Особенность: лабораторные испытания показали, что шлиц Torx конструктивно выдерживает многократно больший крутящий момент, чем шестигранное углубление.

Маркировка: от T1 до T100. Существует также наружный Torx (маркировка E, от E4 до E24).

Torx Plus (IP)

Усовершенствованная версия Torx: лучи звезды короче и не такие острые. Маркировка начинается с номера шлица, затем идут буквы IP. Обеспечивает еще более равномерное распределение нагрузки.

Другие типы шлицев

• Двойной квадрат - восьмиконечная звезда, полученная наложением двух квадратов под углом 45°.

• Тройной квадрат (XZN) - 12-конечная звезда, используется в задачах с большим моментом затяжки, например для головок блока цилиндров.

• LOX-Recess - четыре пересекающихся квадрата с 12 точками контакта.

• Пятилучевые шлицы (Pentalobe) - применяются в бытовой технике, чтобы ограничить доступ к ремонту.

Сравнительная таблица шлицев

Антивандальные головки

Отдельная категория крепежа - антивандальный, или защищенный, крепеж. Его невозможно открутить обычным инструментом: для этого нужен специальный ключ.

Такие изделия делятся на две группы: съемные (снимаются спецключом) и неразборные (после установки соединение становится монолитным).

Основные виды антивандальных головок

• Винты со штифтом - внутри шлица (звезды или шестигранника) торчит стержень, который не дает вставить обычную биту. Маркировка: Torx Tamper Resistant (TXH), Hex Pin (HEX-TR).

• Отрывные болты и гайки - при затягивании верхняя часть головки отламывается, оставляя гладкий конус. Снять такое соединение без разрушения невозможно.

• Секретки со смещенным центром - отверстия в виде двух точек или необычные трехгранные выемки.

• Заглушки - стальные шарики или колпачки, которые забиваются в гнездо метиза после монтажа.

Уровни защиты

• От случайного вмешательства - винты с шлицем Torx-Pin размеров M5 и M6 подойдут для рекламных щитов и табличек.

• От домашних умельцев - пятилучевые шлицы в бытовой технике ограничивают доступ к внутренним компонентам.

• От воров - отрывные болты для дорожных знаков, решеток, уличных конструкций.

• Максимальная защита - уникальные «секретки» для банковского оборудования и серверных шкафов.

Совет специалиста: при заказе антивандального крепежа всегда уточняйте, идет ли в комплекте специальный ключ или бита. Некоторые производители поставляют инструмент отдельно, и без него крепеж невозможно ни смонтировать, ни демонтировать.

Влияние покрытия на надежность головки

Покрытие крепежа выполняет две задачи: защищает от коррозии и влияет на трение при затяжке. И то, и другое напрямую сказывается на состоянии головки и шлица.

Как покрытие влияет на соединение:

• Твердые покрытия (например, цинк-никель) обеспечивают высокую коррозионную стойкость, но дают более высокий коэффициент трения под головкой. Это может привести к перетяжке и повреждению шлица.

• Мягкие покрытия (например, цинк-ламель) снижают трение и облегчают затяжку, но менее устойчивы к износу.

• Толщина покрытия увеличивает диаметр резьбы, что критично для точности посадки. При горячем цинковании слой толще, и это нужно учитывать при подборе сопрягаемых деталей.

Современные покрытия, такие как DLC (алмазоподобный углерод), снижают коэффициент трения, защищают головку и шлиц от износа при контакте с инструментом и обеспечивают более стабильный момент затяжки.

Как выбрать подходящий тип головки

Выбор головки и шлица зависит от нескольких факторов. Вот пошаговая инструкция.

Шаг 1. Определите задачу.

• Нужна максимальная прочность - выбирайте шестигранную головку с наружным захватом.

• Важна эстетика - потайная или полукруглая головка.

• Нужна защита от разборки - антивандальный шлиц.

• Стесненные условия - внутренний шестигранник или Torx.

Шаг 2. Оцените доступ.

• Есть ли место для гаечного ключа? Если нет - только торцовый захват.

• Работаете ли вы под углом? Phillips допускает небольшой угол, Torx - нет.

Шаг 3. Учтите частоту разборки.

• Для частой разборки - внутренний шестигранник или Torx (меньше износ шлица).

• Для одноразового монтажа - можно использовать прямой или крестовой шлиц.

Шаг 4. Проверьте совместимость с инструментом.

• Убедитесь, что у вас есть ключ или бита нужного размера.

• Помните: размер ключа не равен диаметру резьбы. Для болта M6 нужен ключ на 10 мм, для M8 - на 13 мм, для M10 - на 17 мм.

Шаг 5. Уточните стандарт.

• Метрический крепеж, дюймовый, Torx, XZN - каждый требует своего инструмента.

Совет специалиста: никогда не используйте ключ неподходящего размера «на глаз». Даже небольшая разница приводит к смятию граней и срыву шлица. По статистике, около 25% отказов крепежа в мастерских связаны с затяжкой ключом недостаточного размера.

Головка под специальный инструмент

Некоторые виды крепежа требуют нестандартного инструмента. К ним относятся:

• Шлицы XZN (тройной квадрат) - ключ с 12 гранями. Попытка использовать двойной шестигранник приведет к срыву шлица.

• Пятилучевые шлицы (Pentalobe) - используются в бытовой технике, требуют специальной биты.

• Шлицы LOX-Recess - четыре пересекающихся квадрата, инструмент с 12 точками контакта.

• Секретные шлицы - уникальные профили, ключи к которым есть только у владельца.

При заказе такого крепежа всегда уточняйте, какой инструмент потребуется. Иногда производитель поставляет биту в комплекте, но чаще ее нужно приобретать отдельно.

Практические рекомендации по выбору

1. Для строительства и металлоконструкций - шестигранные болты с наружным захватом. Просты, надежны, инструмент доступен.

2. Для мебели и отделки - потайные или полукруглые головки с крестообразным шлицем Phillips или Pozidriv.

3. Для машиностроения и приборостроения - винты с внутренним шестигранником или Torx. Компактны, передают высокий момент.

4. Для автомобилей - Torx и XZN (особенно для головок блока цилиндров).

5. Для уличных конструкций и рекламы - антивандальный крепеж со штифтом или отрывными головками.

6. Для частой разборки - внутренний шестигранник или Torx Plus: меньше изнашиваются.

7. Для тонколистового металла - саморезы с прессшайбой и крестообразным шлицем.

Если вы не уверены в выборе, всегда можно проконсультироваться со специалистом или заказать пробную партию.

Если среди перечисленных видов вы не нашли нужную деталь - обратьтесь к нашим менеджерам. На сайте можно заказать гайки оптом и болты оптом, а также шпильки, шайбы, заклепки и другие изделия под вашу задачу.

Вопрос-ответ

Список источников

1. ГОСТ 27017-86. Изделия крепежные. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1986.

2. ГОСТ 24671-84. Болты, винты, шурупы с шестигранной головкой и гайки шестигранные. Размеры под ключ. - М.: Издательство стандартов, 1984.

3. ГОСТ Р ИСО 10664-2007. Винты с внутренним шестигранником и шлицем Torx. - М.: Стандартинформ, 2007.

4. ГОСТ ISO 4762-2012. Винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником. - М.: Стандартинформ, 2012.

5. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2004.

6. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989.

7. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. - М.: Машиностроение, 1988.

8. SAE J1648_201910. Protective Coatings for Fasteners - Information Report. - Warrendale: SAE International, 2019.

9. ISO 10664:2014. Hexalobular internal driving feature for bolts and screws. - Geneva: International Organization for Standardization, 2014.

10. ANSI/ASME B18.6.3. Machine Screws and Machine Screw Nuts. - New York: American Society of Mechanical Engineers, 2013.