Из чего делают гаечные ключи

Мы используем много видов ключей для разных задач и все они изготовлены из разных материалов, но в своих карманах мы скорее обнаружим именно два вида ключей: один из них серебристый, а второй латунный или медный. Насколько это важно нам и чем они отличаются? Давайте разберёмся!

Ключ, являясь металлическим приспособлением для отпирания и запирания замка, представляет собой довольно обычный и всем знакомый предмет, но давайте посмотрим на латунный ключ под электронным микроскопом.

На фотографии представлен кусок металла и в нём нет ничего примечательного. Давайте лучше посмотрим из каких элементов он состоит. У ключа медный оттенок, что указывает на наличие в его составе меди и цинка. Сплав меди с цинком и даёт латунь. Но существует много видов или классов латуни, каков же состав металла, из которого делают ключи?

Для ключей используют латунь с примерным содержанием цинка в 37% и содержанием меди в 63%.

Подобный состав латуни считается обычным и широко распространённым.

Так почему же используется латунь?

Во-первых, латунь довольно дешёвый, коррозийно-устойчивый сплав, который обладает средней твёрдостью и хорошо поддаётся обработке. Не будем забывать, что заготовки ключей из этого сплава нам ещё надо будет фрезеровать, чтобы придать им нужный рельеф, который позволит открыть дверной замок. Для повседневных ключей не используются мягкие металлы, такие как алюминий, потому что они не выдержали бы многократного ежедневного использования и быстро бы стёрлись. С другой стороны нам не нужны ключи из чересчур твёрдого материала, потому что для простого изготовления дубликата такого ключа, потребовался бы более высокопроизводительный копировально-фрезерный станок, а это нецелесообразно как по цене, так и по другим параметрам.

Давайте теперь перейдём к ключам серебристых оттенков.

Исходя из названия, поверхность никелированного ключа будет никелированной. Но если мы посмотрим такой ключ под микроскопом в разрезе, то увидим, что внутри ключ цвета латуни.

Так для чего ключи покрывают никелированным слоем?

Никелированное покрытие даёт бОльшую устойчивость к коррозии и повышает износостойкость по сравнению с латунью.

Также мы можем встретить плоские ключи с серебристо-зеркальным покрытием, как правило такие ключи тяжелее и под определенным наклоном отдают желтоватыми нотками. Данный сплав имеет несколько названий, например такие как: мельхиор, нейзильбер или германское серебро – отсылка на развитие и использование немецкими металлургами 19-го века имитации китайского сплава известного как пакфонг (пактонг).

Подобные ключи чаще используются для дверных замков в промышленности или на производстве.

По составу такие ключи состоят из меди 60%, цинка 20% и никеля 20%. Но в зависимости от назначения и места использования, пропорции цинка и никеля могут меняться: 30 на 10%, 10 на 30% и т.п. Увеличение доли никеля в составе сплава повышает твёрдость, устойчивость ключа к коррозии, повышает износостойкость, но и увеличивает его стоимость, так как никель самый дорогой металл в этом сплаве.

Поэтому, если Вам нужен надёжный ключ, то можете присмотреться к такому или другому в нашей мастерской.

В мастерской-службе "Галина" мы предлагаем услуги по изготовлению дубликатов ключей к бытовым замкам, дубликатов ключей к домофонам, дубликатов автомобильных чип-ключей как по ключу, так и по замку. Для Вас мы работаем 7 дней в неделю.

Дата публикации статьи – 28 декабря 2015

Гаечный ключ знаком всем без исключения, но, чаще всего, взрослые и дети знают как выглядит рожковый гаечный ключ, а другие виды и типы гаечных ключей знают лишь специалисты. Статья познакомит вас с безграничным миром этого вида ручного инструмента.

Устройство этого нехитрого инструмента — проще не придумаешь. Между тем существуют хорошие ключи и плохие. Чем же они отличаются и как взять добрый инструмент и отказаться от плохонького, что может хороший ключ и чего не сможет плохой? Нужен ли качественный инструмент, если пользоваться им придётся редко и с большими перерывами? На столько же дорогой ключ лучше своего дешёвого собрата, на сколько он дороже? Эти и многие другие вопросы встают перед человеком, желающим купить себе инструмент.

Владимир Иванович Даль в своём «Толковом словаре живого великорусского языка» дал определение гаечного ключа: «Снаряд или орудие. для отвёртки гаек и винтов с угластыми шляпками. »

Магазинов, торгующих ручным инструментом, более чем достаточно, объединяет их одно: никакой, абсолютно никакой информации по гаечным ключам вам не дадут!

Обратите внимание: набор профессионального (так его называет производитель, а за ним и продавец) инструмента может стоить и 12 и 30 тысяч рублей, а к нему не даётся никакой инструкции и никаких технических данных, понятных покупателю. Может быть, только упоминание о соответствии изделия стандартам ISO, DIN и ГОСТу. Но стандартов в магазинах отродясь не водилось. Если ГОСТ ещё можно найти, то иностранные стандарты охраняются авторским правом, и покупка нетолстой книжки таких стандартов обойдётся в несколько сотен долларов.

Радиусный гаечный ключ. Фото: Kessler Store

Существуют очень дешёвые инструменты, не предназначенные для продажи, ими комплектуют монтажные наборы станков и механизмов, роль ключа из такого набора — завернуть десять новых гаек на новые смазанные болты, потом его можно выбрасывать.

Придётся самим научиться выбирать ключи с наибольшими шансами на удачный результат. Для начала задумаемся: что мы ждём от любого ключа? Требований к нему немного:

• как можно полней передать крутящий момент на болт или гайку;
• как можно больший срок службы;
• максимально удобный доступ к гайке;
• удобство и безопасность пользования.

Характеристики гаечных ключей

Крутящий момент (вращательный момент; вертящий момент; вращающий момент) — векторная физическая величина, равная произведению радиус-вектора, проведённого от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело (рис. 1).

Момент силы определяется как произведение: M = F×d, где F — сила, действующая на тело; d — плечо силы.

Момент силы измеряется в ньютон-метрах: 1 Н•м — момент силы, который производит сила 1 Н на рычаг длиной 1 м. Один ньютон примерно равен 0,102 кгс. Чтобы создать значительный крутящий момент, желательно иметь максимальную длину ручки d, к ней приложить максимальную силу (F) — это напрямую зависит от вашей физической подготовки. Чтобы созданный крутящий момент передать как можно полней, ключ должен плотно прилегать к гайке (или головке болта), не повреждаться сам и не повреждать гайку. Для этого рабочая поверхность обязана иметь максимально возможный контакт с гайкой и максимальную твёрдость поверхностей, взаимодействующих с гайкой. При недостаточной твёрдости гайки и болты продавят в губках ключа канавки, фактический размер зева увеличится и очень скоро ваш инструмент начнёт просто проскальзывать, сминая уголки гаек и ещё больше изнашиваясь. Твёрдость губок ключей стандартизирована.

Отклонение размеров зева тоже стандартизировано, для рожковых гаечных ключей существует специальная таблица допустимых отклонений. Для больших ключей требования к твёрдости и точности существенно ниже, чем для мелких. Почему? Потому что у крупных площадь контакта с гайкой намного больше. А значит, меньше удельное давление на единицу площади контакта.

Гаечные ключи должны иметь маркировку и соответствовать размерам гаек и головок болтов. Губки гаечных ключей должны быть параллельны, рабочие поверхности не должны иметь сбитых сколов, а рукоятки — заусенцев.

На ключах должна быть нанесена следующая маркировка:

• товарный знак предприятия-изготовителя;
• размер зева или диаметр круглых шлицевых гаек;
• слово «хром-ванадий» или указание марки стали на ключах из хромованадиевой стали.

На поверхность обычно дополнительно наносят специальное покрытие, которое придаёт ключу лучшие антикоррозионные свойства и эстетический вид.

Рядом с каждой рабочей частью наносят цифровое обозначение её размерности (parts number). Цифра отражает расстояние в миллиметрах между параллельными гранями шестигранника (гайки, болта), для которого предназначен тот или иной гаечный ключ.

Две важнейшие характеристики ключа: размер зева и твёрдость рабочей поверхности — можно определить довольно точно самому. Для этого потребуются штангенциркуль и надфиль. Штангенциркулем можно с точностью до 0,05 мм измерить размер, а потом нужно надфилем попытаться подточить губки рожкового (или кольцо накидного) ключа. Если надфиль будет скользить по ключу, то металл достаточно твёрдый; если снимет стружку, то металл мягкий и малопригодный для ключа. Проблема в том, что продавцы не любят, когда пытаются точить ещё не купленный товар.

Виды и типы гаечных ключей

Очень часто мы только чуть-чуть видим гайку или головку болта (бывает и не видим, а можем лишь нащупать пальцем). Приходится проявлять огромную изобретательность, чтобы надеть ключ и хотя бы немного его повернуть. У мастера чаще всего имеются ключи разных типов, потому что никогда не знаешь, какой из них может понадобиться в каждом конкретном случае. Для успешной работы нужны специализированные ключи. Давайте для начала выясним, какие они вообще бывают, в чём их достоинства и недостатки.

Рожковые ключи с открытым зевом. Такой ключ позволяет работать с гайками и болтами, когда над гайкой мало места, а вокруг гайки свободно. Он незаменим, когда торец гайки или болта недоступен и к граням можно подобраться только с боку, надвигая ключ. Недостаток: небольшой передаваемый момент и склонность к проскальзыванию и соскальзыванию, а также «зализыванию» граней. Малопригоден рожковый ключ и для работы с утопленными гайками.

Комбинированные ключи. Одна сторона рожковая, другая накидная. Накидная часть может быть шестигранной, двадцатичетырёхгранной и даже тридцатишестигранной. Это позволяет работать с крепежом маленькими поворотами, что особенно ценно в условиях недостатка необходимого для работы пространства. Вообще, кольцевой ключ (накидной, торцевой) позволяет передать болту гораздо большее усилие потому, что он не может соскочить — некуда, губки ключа (как у рожкового) не могут разогнуться и тем увеличить размер зева — система замкнута; при больших нагрузках металл гайки не может выдавиться из зоны контакта, зато его деформация разрушает окалину и ржавчину на резьбе и тем облегчает отворачивание соединения.

Даже если грани крепежа уже повреждены, накидному ключу, скорее всего, хватит оставшихся уголков для полноценной работы. Накидные ключи не склонны соскакивать и проворачиваться; если вы во время работы отпустите ключ, он, скорее всего, даже не упадёт. Работая с крепежом, рекомендуется начинать отворачивание тугой гайки и окончательно туго затягивать её именно кольцевым ключом. Комбинированные ключи для этого и созданы: накидным сдвигается гайка, а дальше работает тот же ключ, но его рожковая часть.

Разрезные ключи. Занимают промежуточное положение между рожковыми и накидными, но ближе к накидным. Разрезной ключ можно также назвать рожковым с увеличенным охватом. Применяется он в основном для работы с трубопроводами, там, где накидной ключ нельзя надеть (мешает труба), а рожковый не может передать достаточный крутящий момент из-за того, что выворачиваемая деталь сделана из мягкого материала и грани норовят скруглиться. Разрезной ключ охватывает, как кольцевой, а надевается, как рожковый. Существуют разрезные ключи, у которых охватывающее кольцо можно стягивать в месте разреза дополнительным болтиком. В стянутом положении ключ ничем не отличается от накидного.

Ударные накидные ключи. Применяются для отворачивания тугих гаек, там, где нежелательно или невозможно использование длинного рычага. Обычно ключи такого типа имеют размер зева от 17 и выше. Их толстая широкая ручка не склонна к вибрациям и изгибам. Конец ручки отпущен до степени, когда под большой нагрузкой металл расклёпывается, но не даёт осколков. И всё же, на всякий случай, работая с ударным ключом, необходимо надеть защитные очки или щиток. При ударе молотком могут высекаться искры, об этом стоит помнить при работе рядом с пожаро- и взрывоопасными предметами. Впрочем, существуют искробезопасные ключи, покрытые слоем меди или вовсе изготовленные не из стали, а из бериллиевой бронзы. Молоток для работы с такими ключами редко имеет вес меньше 500 г.

Один из множества видов торцовых ключей со сменными насадками

Торцевые трубчатые ключи. Применяются там, где гайка сильно утоплена или конец болта значительно возвышается над гайкой. Всем известный «свечной» ключ — типичный представитель ключей этого типа. Крутящий момент, доступный трубчатому ключу, невелик. Тонкие стенки, возможность работать только с довольно тонким воротком — всё это не для тугих гаек.

Торцевые головки. Передают большой момент, занимают мало места. Существует великое множество разных специализированных головок. С ними стыкуется множество дополнительных приспособлений, облегчающих доступ к гайке или болту. Боковая насечка (если она есть) облегчает первоначальную установку головки на гайку и наживление самой гайки. Размеры торцевых головок начинаются от долей миллиметра и доходят до огромных габаритов. Головки различаются по размеру не только зева, но и стыковочного четырёхгранного гнезда. Четырёхгранники так же стандартизированы, как и зев. Вот самые распространённые размеры: 1/4″, 3/8″, 1/2″, 1«. Обратите внимание: на головках с метрическим или дюймовым размером зева стыковочные четырёхгранники маркируются только в дюймах.

Ключи шарнирные с подвижной торцевой головкой не требуют дополнительного воротка. Применяются они чаще всего там, где необходимо сделать много оборотов, при этом ключ вращают за головку другого конца, похожего на ручку мясорубки. Ключ удобен как для работы с утопленным крепежом (достижим небольшой момент), так и с доступным (вороток получается длинным, а момент максимальным). К недостаткам можно отнести довольно значительные габариты.

Ключи с трещёточно-реверсивным механизмом. Позволяют работать, перемещая инструмент на незначительный угол. Перейти от заворачивания к отворачиванию можно, не снимая ключа с гайки. Трещёточный ключ допускает только небольшие крутящие моменты.

Разводной ключ. Это не более чем обычный рожковый ключ с регулируемым расстоянием между губками. Один ключ заменяет рожковые нескольких размеров. К недостаткам рожкового ключа добавляется непараллельность губок (в подвижной губке всегда присутствует существенный люфт), поэтому крутящий момент у разводного ключа меньше, чем у рожкового. Разводной ключ применяется там, где приходится работать с крепежом разного размера, доступ удобный, а затяжка крепежа не слишком тугая. Один разводной ключ не может обеспечить возможности работать с крепежами всех размеров, уж очень они разные. Поэтому выпускаются разводные ключи разных размеров. Диапазон доступных ключу размеров указан на ручке.

Газовый ключ — своеобразная помесь рожкового ключа и пассатижей. Не требует шестигранного профиля гайки, может работать с круглой поверхностью. С усилием на ручках ключа автоматически увеличиваются давление губок на металл и величина передаваемого момента. При этом, к сожалению, может сильно повреждаться поверхность в месте контакта губок с металлом. Передаваемый крутящий момент у газового ключа меньше, чем у накидных ключей. Газовые ключи выпускаются разных размеров для работы с круглыми поверхностями (трубы и трубная арматура) разных диаметров. Модели газовых ключей маркируются углом наклона их губок: 45 или 90 градусов. Губки инструмента бывают разной конфигурации: обычные или S-образные, которые позволяют фиксировать трубу в трёх точках, что снижает риск проскальзывания при работе. Номер ключа означает длину инструмента и определённый диаметр труб, с которыми этот ключ может работать. Например, газовый ключ № 1 предназначен для труб диаметром длина ключа 30 см. Газовый ключ № 2 хорошо зажимает трубы диаметром длина ключа 40 см.

Газовый, трубный, ключ

Имбусовый ключ (шестигранник). Ранее рассмотренные ключи относились к группе охватывающих ключей. Имбусовые ключи относятся к охватываемым ключам и входят внутрь головки болта; кстати, имбусовым ключом работают только с болтами. Никакими другими ключами отвернуть болты с внутренним шестигранником невозможно. Такие ключи должны быть особо прочными, поскольку внутренние грани нагружены гораздо больше, чем наружные. У обычного болта при размере головки 17 мм резьба имеет диаметр если болт рассчитан под имбусовый ключ, то диаметр резьбы у него будет более 19 мм, соответственно и крутящий момент потребуется почти в два раза больше.

Набор имбусовых ключей

Радиусный ключ применяют только для радиусных гаек, например как на велосипедном руле. Кроме радиусных, никаких других гаек отвернуть нельзя. Ключ воздействует на один паз радиусной гайки, поэтому крутящий момент передаёт небольшой; к счастью, такие гайки и закручивают тем же радиусным ключом, а сильно им не затянешь.

Специальные ключи. Кроме универсальных существуют ключи, предназначенные только для одной операции.

• Спицевой ключ применяется для регулировки натяжки спиц в колёсах велосипедов, мотоциклов, тележек и других спицованных колёсах.
• Клапанный ключ — для работы с клапаном накачки на резиновых лодках.
• Цепной ключ чаще всего применяется для отворачивания и заворачивания масляного фильтра на автомобилях.

Ключ для снятия масляного фильтра Специальных ключей великое множество. Есть ключи для подков, настройки пианино, для открытия трубных кранов, отворачивания пробок бочек и ещё множество других, о которых знают только специалисты в каждом деле.

Вороток и удлинитель

В подавляющем большинстве приспособления работают с торцевыми головками. Главное их предназначение — передать крутящий момент от воротка к самой головке, иногда под большим углом и на значительное расстояние. Не стоит забывать о том, что, чем меньше будет передаточных элементов от воротка к головке, тем лучше. Закон «Надёжность системы определяется её самым слабым элементом» тут тоже применим.

Прямой удлинитель может быть таким коротким, что между воротком и головкой не остаётся никакого расстояния, а может быть добрый метр в длину. Желательно иметь набор удлинителей от 5 см до 1 м с интервалом. Прямой удлинитель — самый лучший выбор для отворачивания и наворачивания тугих гаек и болтов. Использовать удлинители сложной формы стоит только там, где прямые применить не удаётся. Требования к удлинителям так же строги, как к ключам, и по точности размеров, и по качеству металла. Посадочные места удлинителей стандартизированы так же, как гнёзда в торцевых головках, и измеряются в дюймах.

Если требуется передать крутящий момент под углом, в систему надо вставить переходник с карданным шарниром. Угол, при котором ещё возможна работа с одним карданом, редко бывает больше 30 градусов. Если возникла необходимость работать под бóльшим углом, придётся использовать последовательно два кардана, мирясь при этом с резким уменьшением передаваемого момента. Для создания многозвенной системы передачи вращения необходимо, чтобы элементы чётко фиксировались на своих посадочных местах, иначе раньше, чем начнём крутить гайки, всё просто рассыплется.

Для тех же целей, что и два кардана, служит удлинитель с гибким валом. С ним проще работать, но момент он передаёт небольшой. В местах стыковки удлинители часто имеют подпружиненный шарик, который входит в углубление внутри гнезда головки. Такая конструкция позволяет легко надевать и снимать головку без риска её произвольного соскакивания.

Вороток — приспособление для создания крутящего момента, который потом будет передан на ключ, чаще всего торцевую головку или трубчатый ключ. По своему действию — типичный рычаг. Чем вороток длиннее и крепче, тем больший момент можно создать при его помощи. Самым простым воротком можно считать прямой или загнутый штырь, один конец которого имеет форму четырёхгранника того же размера, что и гнездо головки. Более сложные воротки снабжены храповым механизмом, позволяющим отворачивать и заворачивать болты, не снимая ключа с крепежа, работать небольшими углами поворота. Храповой механизм по устройству такой же, как у ключей с трещёточно-реверсивным механизмом, но обычно гораздо прочней и надёжней.

Особо стоит поговорить о динамометрических воротках. С их помощью измеряется крутящий момент, передаваемый на ключ (в технических характеристиках эту величину называют «момент затяжки резьбовых соединений»). Очень многие болты нужно затягивать со строго определённым усилием, от этого будет зависеть надёжность механизмов. Достигнуть правильного момента затяжки «на глазок» невозможно.

Советы из личного опыта

Всяческие мультизахватные ключи, способные работать с гайками разных размеров даже без перенастройки, чаще всего пылятся в мастерской без дела. Быстрота работы мультизахватными ключами совершенно не окупается её плохим качеством, да и куда спешить? Ремонт — не конвейер!

Очень хотелось бы, чтобы инструмент выглядел красиво. Но тут тоже есть некоторые подвохи. Ключи, покрытые хромом или никелем, выглядят сначала неплохо, но потом покрытие часто отслаивается, к тому же отвалившийся с рабочих поверхностей хром увеличивает размер зева и снижает передаваемый момент. Зато ключ с матовой поверхностью, достигаемой финишной шлифовкой, не будет выскальзывать из рук, да и товарного вида не теряет.

Нередко на ручки инструмента надевают резиновые ручки, «чтобы не скользило». Чаще всего постепенно между металлом и резиной проникает масло, и в самый нужный момент резинка соскочит с ключа, а до этого, взаимодействуя с бензином и маслом, приобретёт крайне неряшливый вид. Если ручка имеет удобную форму и насечку, то никакой резины уже не потребуется.

Заманчиво купить большой набор ключей в большом футляре, но у этого решения тоже есть недостатки. При работе ящику размером 60×60 см довольно трудно найти место, да и пользоваться в каждом отдельном случае чаще всего приходится лишь парой ключей из 60 наименований, представленных в наборе. Может быть, лучше иметь пять маленьких наборов вместо одного большого? Нужны рожковые ключи, их и берём, а остальные — торцевые, отвёртки, кусачки и прочее — не трогаем.

Работать с ключами желательно в нитяных перчатках: это избавит вас от мелких порезов, царапин и ожогов, не говоря уж о том, что проще будет отмыть руки.

Как бы хорош ни был ключ, ему надо помогать. Если на резьбу или под гайку (куда удастся) плеснуть проникающей смазки типа WD-40, то через десять минут вам даже не придётся сильно напрягаться. Казалось бы, безнадёжная гайка отвернётся почти без сопротивления. Если нет специального средства, подойдут солярка, уксус, керосин, тормозная жидкость.

Чтобы потом легче отвернуть крепёж, перед заворачиванием желательно на резьбу нанести мовиль (чаще применяется для антикоррозийной защиты порогов автомобилей): он герметизирует резьбу и препятствует отворачиванию от вибрации. Полезно смазать резьбу небольшим количеством графита или графитной смазки. А вот литол или солидол использовать не следует, они и от воды не защищают, и со временем «пригорают».

Га́ечный ключ — инструмент для соединения (рассоединения) резьбового соединения путём закручивания (раскручивания) болтов, гаек и других деталей. Ключи разделяются на две группы: охватывающие и охватываемые. Размер зева (отверстия) стандартизирован [1] и измеряется в миллиметрах (метрические), либо долях дюйма (дюймовые). Фраза «ключ на 14» означает, что размер зева равен 14 миллиметрам.

Содержание

История изобретения [ править | править код ]

Первые упоминания о гаечном ключе в Европе встречаются в XV веке. Однако широкое распространение гаечные ключи получили только в XIX веке. Одной из первых на производстве гаечных ключей специализировалась фирма Mauser. Сейчас невозможно определить авторство изобретения гаечного ключа. В XIX—XX веках зарегистрировано множество патентов на разные модели ключей. Самые первые модели разводных ключей с переставляемыми губками были изобретены Эдвином Бердом Баддингом (англ. Edwin Beard Budding ), а модель раздвижного ключа (так называемый «французский») изобрёл и запатентовал Ле Руа-Трибо в 1837. Петтер Юхансон в 1892 модифицировал разводной ключ, добавив в конструкцию червяк, такой ключ долгое время назывался «шведским». Поскольку существовало большое количество конструкций и патентов на разные типы ключей, никакой классификации изначально не придерживались. Только в конце XIX — начале XX веков окончательно наметилось разделение стандартов ключей на метрическую и дюймовую системы.

Сфера применения [ править | править код ]

Несмотря на простоту конструкции, гаечный ключ применяется практически во всех областях техники для сборки механизмов различных уровней сложности. Некоторые типы ключей применяются даже на Международной космической станции.

Наиболее распространённым типом гаечного ключа является обычный двухрожковый ключ. Большинство ключей в настоящее время изготавливаются из специальной инструментальной стали, содержащей хром и ванадий (обозначается Cr-V или CrV).