Как делают гвозди: от катанки до готового крепежа
Гвозди делают из стальной проволоки методом холодной высадки. Проволоку подают в гвоздильный автомат, где её режут на заготовки нужной длины, заостряют один конец и штампуют шляпку на другом. Вся операция занимает доли секунды, а производительность одного станка достигает 400 штук в минуту.
Исходный материал: стальная катанка
Сырьём для гвоздей служит горячекатаная стальная проволока, которую в производстве называют катанкой. Она поступает на метизный завод в больших бухтах диаметром от 1,4 до 8 мм, в зависимости от типа будущих гвоздей. Марка стали подбирается так, чтобы гвоздь не был хрупким и не гнулся при забивании: чаще всего это низкоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,08-0,20 процента.
Перед запуском в производство катанку очищают от окалины. Для этого её пропускают через травильные ванны с соляной или серной кислотой, после чего нейтрализуют, промывают и наносят тонкий слой известкового или фосфатного покрытия. Это покрытие служит смазкой при последующем волочении.
Волочение: точный диаметр
Катанка с завода имеет диаметр 5,5-8 мм, а большинство строительных гвоздей тоньше. Чтобы уменьшить диаметр до нужного размера, проволоку протягивают через волоки — конические отверстия в твёрдосплавных матрицах. При каждом протягивании диаметр уменьшается на 15-25 процентов, поэтому для получения тонкой проволоки делают несколько последовательных проходов. Процесс называется волочением и выполняется на волочильных станах без нагрева, за счёт пластической деформации.
После волочения проволока намотана на катушки и готова к подаче в гвоздильный автомат. Точность диаметра выдерживается с допуском около 0,02 мм, иначе нарушится процесс высадки шляпки.
Холодная высадка: как рождается гвоздь
Гвоздильный автомат работает следующим образом. Проволока с катушки непрерывно подаётся в рабочую зону. Режущий нож отрубает заготовку заданной длины. Одновременно фасонные плашки зажимают заготовку и накатывают или обрубают острие на нижнем конце. Затем пуансон с противоположной стороны с усилием ударяет по верхнему торцу, высаживая шляпку в матрице.
Весь цикл занимает от 0,15 до 0,25 секунды. Гвоздь выталкивается из матрицы и падает в накопительный бункер. Температура металла при этом не повышается выше 100-120 градусов, поэтому процесс называется холодным. Для крупных гвоздей (длиной свыше 100 мм) иногда применяют горячую высадку с предварительным нагревом заготовки до 900-1100 градусов.
Отделка и контроль качества
Только что изготовленные гвозди имеют поверхность с окалиной и заусенцами. Их загружают в барабанные галтовочные машины, где они перекатываются вместе с абразивными телами или опилками в течение 30-60 минут. Это снимает заусенцы, полирует поверхность и делает её ровной.
Для защиты от коррозии гвозди оцинковывают. Наиболее распространены два способа: электролитическое цинкование в гальванической ванне и горячее цинкование в расплаве цинка при температуре около 450 градусов. Горячий способ даёт более толстый и прочный слой, поэтому применяется для гвоздей, работающих во влажной среде или на открытом воздухе.
Готовую продукцию взвешивают и фасуют. Мелкий крепёж продают на вес, упаковывая в пакеты или пластиковые банки. Контроль качества включает проверку геометрии выборки из каждой партии, испытание на изгиб (гвоздь должен выдержать несколько перегибов без трещин) и контроль твёрдости металла. Стандарты на строительные гвозди в России регламентирует ГОСТ 4028.
