Болты: виды, классы прочности, изготовление на заказ

Болт – это крепёжное изделие в виде цилиндрического стержня с резьбой и головкой, образующее разъёмное соединение с гайкой или резьбовым отверстием. Болты используются повсеместно: от сборки мебели до мостов и турбин. Однако стандартные болты из магазина не всегда подходят: не та длина, непривычная резьба, не тот класс прочности или покрытие. В таких случаях требуется изготовление болтов на заказ. В этой статье разберём устройство болтов, их классификацию, материалы, классы прочности, виды покрытий и технологию производства под заказ.

Из каких элементов состоит болт

• Головка – верхняя часть, может быть шестигранной, цилиндрической, с внутренним шестигранником, фланцевой, полукруглой и другими формами. Служит для передачи крутящего момента.
• Стержень (тело) – гладкая часть под головкой (может отсутствовать).
• Резьбовая часть – участок с нарезанной или накатанной резьбой.
• Фаска, опорная плоскость – скос под головкой для снижения концентрации напряжений.

Основные виды болтов по форме головки

• Шестигранные – самые распространённые, стандартизированы по ГОСТ 7798, 7796, 7805 (DIN 931, 933).
• С цилиндрической головкой под внутренний шестигранник (DIN 912) – для работы в ограниченном пространстве, часто используются в станках.
• Фланцевые (ГОСТ 7798 с фланцем) – головка имеет встроенную шайбу, равномерно распределяет нагрузку.
• С полукруглой головкой – декоративные, для дерева, пластика.
• С потайной головкой (DIN 7991) – головка утопает в материале, не выступает.
• Болты с шестигранной уменьшенной головкой (ГОСТ 7796) – для облегчённых конструкций.

Классы прочности болтов

Класс прочности обозначается двумя цифрами (например, 8.8, 10.9, 12.9).

• 4.6, 4.8, 5.8 – низкая прочность, для некритичных соединений.
• 6.8, 8.8 – средняя прочность, самый ходовой класс для машиностроения (предел текучести ~640 МПа для 8.8).
• 10.9, 12.9 – высокопрочные, применяются в ответственных узлах, после термообработки (закалка+отпуск).

Первое число обозначает 1/100 номинального временного сопротивления (МПа), второе – отношение предела текучести к временному сопротивлению, умноженное на 10.

Материалы болтов

• Стали 35, 45, 40Х, 30ХГСА – основа для болтов классов 8.8, 10.9. Термообработка (закалка+отпуск) обязательна.
• Нержавеющие стали A2 (AISI 304), A4 (AISI 316) – коррозионно-стойкие болты, обычно класса 70 (соответствует ~6.8).
• Латунь (ЛС59-1) – декоративные и антикоррозийные.
• Титан (ВТ1-0, ВТ14) – для авиации, космоса, медицинских имплантатов.

Покрытия болтов

• Цинкование (холодное, горячее) – защита от коррозии, самый распространённый тип.
• Никелирование, хромирование – декоративные и антикоррозионные для видимых узлов.
• Фосфатирование (воронение) – матовое чёрное покрытие, устойчивое к маслу.
• Кадмирование – специальное покрытие для судостроения, авиации.
• Покрытие тефлоном (Xylan) – для антифрикционных свойств и защиты.

Технология изготовления болтов на заказ (единичное и мелкосерийное производство)

1. Выбор заготовки – шестигранный или круглый пруток из нужного материала.
2. Токарная обработка – вытачивание стержня, головки (черновая и чистовая). Токарные работы.
3. Фрезерование головки – придание шестигранной или иной формы (если требуется). Фрезерные работы.
4. Нарезание резьбы – резцом (для нестандартных шагов) или плашкой, метчиком. Для серий – накатка (роликами). Нарезка резьбы.
5. Сверление отверстий (под шплинт или под ключ). Сверлильные работы.
6. Термообработка – закалка+отпуск для классов 8.8 и выше.
7. Гальваническое покрытие – цинкование, никелирование и т.д.
8. Контроль – резьбовые калибры, динамометрический ключ для проверки усилия затяжки, твёрдомер.

Часто задаваемые вопросы

Автор: технический отдел «МеталУслуги.Ру»