Введение
Крепежный элемент (US English) или крепеж (UK English) – это аппаратное устройство, которое механически соединяет или фиксирует два или более объекта вместе. Как правило, крепежные элементы используются для создания неразъемных соединений, то есть соединений, которые можно удалить или разобрать, не повредив соединяемые компоненты. Стальные крепежные элементы обычно изготавливаются из нержавеющей, углеродистой или легированной стали. Другие способы соединения материалов, некоторые из которых могут создавать постоянные соединения, включают: обжим, сварку, пайку, лужение, склеивание, использование цемента или других клеев. Также может применяться сила, например, с помощью магнитов, вакуума (например, присосок) или трения (например, липких подушечек). Некоторые типы соединений в деревообработке используют отдельные внутренние усилители, такие как шканты или ламели, которые в определенном смысле можно рассматривать как крепежные элементы в рамках системы соединения, хотя сами по себе они не являются крепежными элементами общего назначения. Мебель, поставляемая в разобранном виде, часто использует эксцентриковые шканты, фиксируемые эксцентриковыми затворами, также известными как конформатные крепежи. Крепежные элементы также могут использоваться для закрытия контейнеров, таких как сумки, коробки или конверты, или для соединения сторон отверстия из гибкого материала, крепления крышки к контейнеру и т.п. Существуют также специальные закрывающие устройства, например, зажим для хлеба. Такие предметы, как веревка, шнур, проволока, кабель, цепь или полиэтиленовая пленка, могут использоваться для механического соединения объектов, но обычно не классифицируются как крепежные элементы, поскольку имеют и другие распространенные области применения. Аналогично, петли и пружины могут соединять объекты вместе, но обычно не считаются крепежными элементами, поскольку их основное назначение – обеспечивать подвижность, а не жесткое крепление.
A fastener (US English) or fastening (UK English) is a hardware device that mechanically joins or affixes two or more objects together. In general, fasteners are used to create non permanent joints; that is, joints that can be removed or dismantled without damaging the joining components. Steel fasteners are usually made of stainless steel, carbon steel, or alloy steel. Other methods of joining materials, some of which may create permanent joints, include: crimping, welding, soldering, brazing, taping, gluing, cement, or the use of other adhesives. Force may also be used, such as with magnets, vacuum (like suction cups), or even friction (like sticky pads). Some types of woodworking joints make use of separate internal reinforcements, such as dowels or biscuits, which in a sense can be considered fasteners within the scope of the joint system, although on their own they are not general purpose fasteners. Furniture supplied in flat pack form often uses cam dowels locked by cam locks, also known as conformat fasteners. Fasteners can also be used to close a container such as a bag, a box, or an envelope; or they may involve keeping together the sides of an opening of flexible material, attaching a lid to a container, etc. There are also special purpose closing devices, e. g., a bread clip. Items like a rope, string, wire, cable, chain, or plastic wrap may be used to mechanically join objects; but are not generally categorized as fasteners because they have additional common uses. Likewise, hinges and springs may join objects together, but are ordinarily not considered fasteners because their primary purpose is to allow articulation rather than rigid affixment.
Промышленность
В 2005 году оценивалось, что промышленность США по производству крепежа насчитывает 350 производственных предприятий и обеспечивает занятость 40 000 человек. Эта отрасль тесно связана с производством автомобилей, самолетов, бытовой техники, сельскохозяйственной техники, коммерческого строительства и инфраструктуры. В США ежегодно используется более 200 миллиардов единиц крепежа, из которых 26 миллиардов приходится на автомобильную промышленность. Крупнейшим дистрибьютором крепежа в Северной Америке является компания Fastenal.
Материалы
В промышленности используются три основных типа стальных крепежей: нержавеющая сталь, углеродистая сталь и легированная сталь. Основные марки, используемые в крепежах из нержавеющей стали: серии 200, 300 и 400. Титан, алюминий и различные сплавы также часто применяются для изготовления металлических крепежей. Во многих случаях на металлические крепежи наносят специальные покрытия или гальванические покрытия для улучшения их характеристик, например, повышения коррозионной стойкости. Распространенные покрытия включают цинк, хром и горячее цинкование.
Стандарты и прослеживаемость
Существует несколько организаций по стандартизации крепежа, включая Институт промышленных крепежных элементов США и Европейский институт промышленных крепежных элементов.
Стандарт ASME B18 для некоторых крепежных элементов
Американское общество инженеров-механиков (ASME) публикует несколько стандартов на крепежные элементы. Некоторые из них:
B18.3 Винты с головкой под шестигранник, винты с плечом, установочные винты и шестигранные ключи (дюймовая серия)
B18.6.1 Винты для дерева (дюймовая серия)
B18.6.2 Винты с головкой под шлиц, установочные винты с квадратной головкой и установочные винты без головки под шлиц (дюймовая серия)
B18.6.3 Винты машинные, самонарезающие винты и винты с металлическим приводом (дюймовая серия)
B18.18 Обеспечение качества крепежных элементов
B18.24 Стандарт системы кодирования идентификационного номера детали (PIN) для крепежных элементов B18.
B18.6.1 Wood Screws (Inch Series)
B18.6.2 Slotted Head Cap Screws, Square Head Set Screws, And Slotted Headless Set Screws (Inch Series)
B18.6.3 Machine Screws, Tapping Screws, and Metallic Drive Screws (Inch Series)
B18.18 Quality Assurance For Fasteners
B18.24 Part Identifying Number (PIN) Code System Standard for B18 Fastener Products
Для военной техники
Американские винты, болты и гайки исторически не были полностью взаимозаменяемы с британскими, и поэтому не подходили к британскому оборудованию. Это, в частности, способствовало разработке многочисленных военных стандартов и спецификаций США для производства практически любого оборудования, используемого в военных или оборонных целях, включая крепеж. Вторая мировая война стала важным фактором в этих изменениях. Ключевым элементом большинства военных стандартов является прослеживаемость. По сути, производители оборудования должны иметь возможность отследить происхождение своих материалов и обеспечить прослеживаемость своих деталей при их поставке в цепочку поставок, как правило, с помощью штрих-кодов или аналогичных методов. Эта прослеживаемость призвана гарантировать использование правильных деталей и соответствие стандартам качества на каждом этапе производственного процесса; кроме того, некачественные детали можно отследить до их источника.
История
В 1988 году подкомитет Палаты представителей США по надзору и расследованиям в сфере энергетики расследовал случаи использования контрафактных, неправильно маркированных и не соответствующих стандартам крепежных изделий и выявил их широкое применение в критически важной гражданской и военной инфраструктуре. В результате был предложен Закон об обеспечении качества крепежных изделий 1988 года (HR5051), который предусматривал обязательное лабораторное тестирование крепежных изделий, предназначенных для использования в критически важных приложениях, перед их продажей.