Шпилька резьбовая DIN 975 и 976: характеристики и сферы применения

В современном строительстве и машиностроении надежность соединения деталей часто зависит от качества используемых метизов. Среди огромного разнообразия крепежных элементов особое место занимают резьбовые шпильки, которые незаменимы при монтаже сложных конструкций, подвесных систем и трубопроводов. Эти изделия позволяют создавать прочные стыки там, где использование болтов или винтов невозможно или нецелесообразно.

Наиболее востребованными стандартами в промышленности являются DIN 975 и DIN 976. Несмотря на внешнее сходство, между ними существуют принципиальные различия в материале исполнения и области применения, которые необходимо учитывать на этапе проектирования. Неправильный выбор типа шпильки может привести к снижению несущей способности узла или коррозионному разрушению соединения.

В данной статье мы детально разберем технические особенности обоих стандартов, рассмотрим методы их монтажа и ответим на частые вопросы, возникающие у инженеров и монтажников при работе с этим видом крепежа.

Что такое резьбовая шпилька и зачем она нужна

Резьбовая шпилька представляет собой металлический стержень, на котором нарезана метрическая резьба по всей длине или на определенных участках. В отличие от болта, у шпильки нет головки, что позволяет использовать её в сквозных отверстиях или в качестве элемента, соединяющего две гайки. Это делает её универсальным решением для создания подвесов, шпилечных соединений и анкерных систем.

Основная функция таких метизов — передача нагрузки между соединяемыми элементами. Шпилька DIN 975, изготовленная из углеродистой стали, обычно применяется в общестроительных работах, где не требуется высокая коррозионная стойкость. Она идеально подходит для монтажа гипсокартонных конструкций, крепления кабельных трасс и сборки каркасов из металлопрофиля.

С другой стороны, изделия из цветных металлов, такие как латунная шпилька, используются в специфических условиях. Латунь обладает отличной электропроводностью и устойчивостью к воздействию агрессивных сред, что делает её незаменимой в электротехнике и сантехнике. Выбор материала диктуется условиями эксплуатации будущего узла.

Ключевые отличия стандартов DIN 975 и DIN 976

Главное различие между этими двумя стандартами кроется не в геометрии резьбы, а в материале изготовления. Стандарт DIN 975 регламентирует производство шпилек из стали. Это наиболее массовый продукт, который используется в 90% случаев строительного монтажа. Стальные шпильки могут иметь различные покрытия, например, цинковое, для защиты от ржавчины.

Стандарт DIN 976 (часто упоминаемый в связке с DIN 975) относится к шпилькам из цветных металлов, в частности из латуни. Латунные изделия имеют характерный золотистый оттенок и значительно тяжелее стальных аналогов при том же объеме. Их применение оправдано там, где сталь недопустима из-за риска искрообразования или коррозии.

⚠️ Внимание: Никогда не используйте стальные шпильки DIN 975 в системах заземления или в цепях с высоким током без специальной изоляции. Латунь или медь являются предпочтительными материалами для электромонтажа из-за высокой проводимости.

Кроме материала, стоит обратить внимание на допуски. Стальные шпильки часто производятся с более широкими допусками, достаточными для строительства. Латунные же метизы, используемые вных приборах или сантехнике, могут иметь более строгие требования к шагу резьбы и соосности.

Материалы исполнения и классы прочности

Выбор материала напрямую влияет на долговечность соединения. Стальные шпильки маркируются по классам прочности, таким как 4.8, 5.8, 8.8 и 10.9. Первая цифра обозначает предел прочности на разрыв в сотнях МПа, а вторая — отношение предела текучести к пределу прочности. Например, класс 8.8 означает предел прочности 800 МПа.

Латунные шпильки не имеют такой же градации по классам прочности, как сталь, так как механические свойства сплава зависят от его химического состава (соотношения меди и цинка). Наиболее распространена латунь марки CW614N (аналог ЛС59-1). Она обладает хорошей обрабатываемостью и достаточной прочностью для сантехнических и электромонтажных задач.

Для условий повышенной влажности или контакта с химически активными веществами часто выбирают нержавеющую сталь (A2, A4). Хотя формально они могут не подпадать под классический DIN 975 (который подразумевает углеродистую сталь), геометрия их резьбы идентична. Нержавеющие шпильки стоят дороже, но обеспечивают вечный срок службы в агрессивных средах.

Таблица размеров и технических характеристик

При проектировании узлов важно правильно подобрать диаметр и длину шпильки. Метрическая резьба обозначается буквой M и числом, указывающим номинальный диаметр в миллиметрах. Длина шпильки может варьироваться от 100 мм до 2000 мм и более, часто они продаются в бухтах или на отрез.

Ниже приведена таблица с основными параметрами популярных диаметров шпилек. Обратите внимание, что шаг резьбы для стандартных метрических размеров является постоянным для каждого диаметра.

Диаметр резьбы	Шаг резьбы (мм)	Класс прочности (Сталь)	Рекомендуемый крутящий момент (Нм)
M6	1.0	4.8 / 8.8	6 - 10
M8	1.25	4.8 / 8.8	14 - 22
M10	1.5	5.8 / 8.8	28 - 45
M12	1.75	5.8 / 8.8	50 - 80
M16	2.0	8.8 / 10.9	120 - 180

Реальное усилие зависит от качества резьбы, наличия смазки и материала сопрягаемых деталей. При использовании динамометрического ключа всегда сверяйтесь с паспортными данными конкретного производителя крепежа.

Инструкция по монтажу и резке шпилек

Установка резьбовой шпильки требует соблюдения определенной технологии, чтобы обеспечить надежность соединения. Чаще всего монтаж производится с использованием двух гаек и шайб. Перед началом работ необходимо подготовить инструмент: болгарку с диском по металлу, ключи и, при необходимости, резьбонарезной инструмент для восстановления поврежденных витков.

Если шпилька продается в длинных прутках (например, по 1 или 2 метра), её необходимо отрезать под нужный размер. Резка должна производиться строго перпендикулярно оси стержня, чтобы гайка накручивалась без перекоса. После отрезки торец часто деформируется, затрудняя накручивание первой гайки.

Для восстановления резьбы на торце отрезанной шпильки можно использовать простую хитрость. Накрутите гайку на поврежденный участок и скрутите её обратно. Это действие выправит смятые витки. Если резьба сильно повреждена, потребуется прогонка меткой соответствующего диаметра.

⚠️ Внимание: При резке шпилек болгаркой образуется много искр и металлической стружки. Обязательно используйте защитные очки и перчатки. Не допускайте попадания стружки в глаза или на открытые участки кожи.

При сборке узла порядок элементов обычно следующий: гайка, шайба, монтируемая деталь, шайба, гайка. Затяжку следует производить равномерно, избегая перекоса соединяемых плоскостей. Для ответственных соединений рекомендуется использовать шайбы Гровера или самоконтрящиеся гайки.

Что делать, если шпилька прокручивается в бетоне?

Если анкерная шпилька прокручивается в отверстии, это значит, что химический анкер не схватился или механический распор не сработал. В таком случае необходимо высверлить отверстие большего диаметра, очистить его от пыли сжатым воздухом и установить шпильку на новый химический анкер с увеличенным объемом смеси.

Области применения и специфика использования

Сфера применения резьбовых шпилек чрезвычайно широка. В строительстве они используются для монтажа вентилируемых фасадов, крепления сантехнического оборудования (инсталляций унитазов, раковин) и сборки металлических каркасов. Здесь чаще всего применяется стальная оцинкованная шпилька.

В электротехнике и энергетике незаменимы латунные изделия. Они служат шинами заземления, соединительными элементами в распределительных щитах и креплениями для трансформаторов. Использование стали в таких узлах запрещено правилами эксплуатации электроустановок из-за высокого электрического сопротивления и подверженности коррозии.

Также шпильки находят применение в машиностроении для соединения узлов, где требуется высокая точность центрирования или где доступ для установки болта с головкой ограничен. В автомобильной промышленности они используются в выпускных системах и элементах подвески.

Частые вопросы по выбору и эксплуатации (FAQ)

Можно ли сваривать резьбовые шпильки между собой или с другими деталями?

Сварка шпилек, особенно классов прочности 8.8 и выше, не рекомендуется, так как термическое воздействие меняет структуру металла в зоне шва, снижая его прочность и делая его хрупким. Если сварка необходима, следует использовать шпильки из низкоуглеродистой стали (класс 4.8) и быть готовым к тому, что резьба вблизи шва будет испорчена.

В чем разница между шпилькой DIN 975 и DIN 976?

Основное отличие заключается в материале. DIN 975 — это стандарт для стальных резьбовых шпилек (обычно углеродистая сталь). DIN 976 относится к шпилькам из цветных металлов, преимущественно из латуни. Выбор зависит от требований к электропроводности и коррозионной стойкости.

Как рассчитать необходимую длину шпильки для подвеса?

Длина шпильки должна равняться сумме толщины всех соединяемых элементов, высоты гайки (или двух гаек), высоты шайб и запаса резьбы для надежного сцепления (минимум 1-1.5 диаметра резьбы). Всегда берите шпильку с небольшим запасом, который можно отрезать, чем искать более длинную.

Подвержены ли латунные шпильки коррозии?

Латунь обладает высокой устойчивостью к коррозии, особенно в атмосферных условиях и воде. Однако она может подвергаться обесцинкованию в очень агрессивных кислых средах. Для большинства строительных и сантехнических задач латунные шпильки считаются практически вечными.