Välja skruvar för träbearbetning

Vilken typ av skruvar ska du använda i ditt nästa projekt?

Det är lätt att bli förvirrad. Skruvar är utan tvekan de mest mångsidiga fästelement som används vid träbearbetning, men det finns många valmöjligheter. Träskruvar är praktiska för att snabbt bygga jiggar och spännformer, för att sammanfoga skåp- och möbeldelar, för att montera beslag och trim och mycket mer. Skruvar bildar starka kopplingar mellan delar av massivt trä, plywood och andra plåtvaror utan att man behöver skära ihop. Från huvuden till drivenheter, spetsar till gängor, pläteringar till beläggningar – vår författare ger dig en grundlig utbildning i de alternativ som finns i den moderna skruvvärlden. eller lim (och till skillnad från limförband är skruvar avtagbara, så att du kan ta isär det du har byggt). Skruvar är också bra för att förstärka delar som monterats med traditionella snickerier – till exempel för att stiftstifta tappar i sina morötter.

Att välja rätt träskruv brukade vara enkelt att välja en zink- eller mässingsskruv med rätt storlek och längd för det aktuella jobbet. Men den tekniska utvecklingen inom konstruktion och tillverkning av träprodukter har under de senaste decennierna gett upphov till ett omfattande utbud av nya skruvar. Det finns så många valmöjligheter att du kommer att få huvudet att snurra!

Jag har skrivit den här artikeln och spelat in den här videon för att fungera som en kort introduktion till träskruvar. En noggrann undersökning av de olika delarna av en skruv – materialet den är tillverkad av, utformningen av huvudet, drivstilen, spetsen och gängorna, platineringen och beläggningen som skyddar den mot korrosion – kommer att ge dig en bättre förståelse för all den design och teknik som ingår i tillverkningen
av varje enskild skruv. Förhoppningsvis kommer denna utforskning att ge dig bättre förutsättningar nästa gång du behöver välja rätt skruvar för det aktuella projektet.

Skruvtyper &Material

Av de många material som träskruvar tillverkas av – mässing, brons, aluminium etc. – är stålskruvar de mest användbara för träbearbetning och inre gör-det-själv-projekt. De är starka, prisvärda och lätt tillgängliga i ett stort antal storlekar. Men gammaldags koniska träskruvar av stål kan vara jobbiga att använda. Många träarbetare övergick till billiga gipsskruvar när de blev lättillgängliga för några decennier sedan. Gipsskruvarna är tillverkade av hårdare stål som kan tränga igenom väggskivor och stolpar, och de går in snabbt och utan behov av förborrade pilothål. De är dock relativt spröda och bryts när de utsätts för höga drivkrafter eller stress, vilket gör dem till ett dåligt val för projekt som kräver stark konstruktion.

Tyvärr har en annan typ av skruv till stor del ersatt de traditionella koniska och torra väggskruvarna. ”Produktionsskruvar” har spetsar och gängor som är tillräckligt vassa och starka för att penetrera de hårdaste träslagen och konstgjorda material – till och med vissa metaller. Deras huvuden och skaft är tillräckligt slitstarka för att tåla det höga vridmomentet vid skruvdragning med en borrmaskin eller slagskruvdragare, och de klarar av de hårda påfrestningar som skruvade möbel- eller skåpsdelar kan utsättas för. Skruvar av härdat stål med varumärken som GRK Fasteners™, SPAX®, PowerPro™ och Saber Drive™ säljs ofta som ”byggskruvar” eller ”multifunktionsskruvar.”

Om de inte är specifikt pläterade/belagda för utomhusbruk är skruvar av härdat stål inte särskilt väderbeständiga, och de är bäst reserverade för inomhusprojekt. Deckskruvar är i princip produktionsskruvar som har pläterats och/eller belagts för att öka sin korrosionsbeständighet. De är utmärkta för utomhusprojekt, som lekstugor eller däck. För ännu större motståndskraft mot rost och korrosion är de två bästa skruvmaterialen kiselbrons och rostfritt stål. Svagare än vanliga stålskruvar finns kromlegerade rostfria stålskruvar i två populära kvaliteter: Klass 305 rostfritt är bra för tillämpningar där belagda däckskruvar inte har tillräcklig korrosionsbeständighet, medan klass 316 (ibland kallad marine grade stainless) är bäst för projekt som utsätts för saltluft eller i områden där allvarlig korrosion sannolikt förekommer.

Huvudtyp

Oavsett en skruvs material, storlek eller längd har huvudets form en betydande inverkan på hur väl den fungerar i en viss tillämpning. Huvudets utformning kan delas in i två grupper: de som sjunker i jämnhöjd med arbetsytan och de som står stolt över den. I den första gruppen har trimskruvar och hornskruvar huvuden som är utformade så att de automatiskt sjunker i nivå med alla utom de hårdaste materialen (t.ex. rosenträ, ebenholts). Skruvar med hornhuvud går snabbt in och har god hållfasthet i de flesta material. Trimskruvar är ett bra val när du bara behöver en blygsam hållfasthet och inte vill att fästelementets huvud ska synas alltför tydligt. När de drivs in i förborrade hål är de ett bättre val än spikar för att sätta upp dörrkarmar eller montera lister och prydnadslister: det är mindre troligt att skruvar med trimhuvud splittrar tunna eller ömtåliga trädetaljer.

Traditionella platta och ovala skruvar ger projekten ett snyggt och rent utseende, men de kräver en konisk fördjupning för sina huvuden som borras med en försänkning. Däremot är de flesta produktionsskruvar med platt huvud självförsänkande: de skapar sin egen fördjupning som gör att huvudet kan sitta plant. Quickscrews unika ”Funnel Head”-skruvar, som är utformade för användning med fanerade plywoodskivor och belagda plåtmaterial som melamin, har dubbla tandningar med mycket fina tänder som skär in i ömtåliga ytor utan att slita sönder dem.

Av de typer av skruvhuvuden som sitter stolt över arbetsytan är traditionella runda huvudskruvar, panhuvudskruvar och osthuvudskruvar (även kallade fyllnadshuvudskruvar). Alla har ett relativt litet huvud med en platt botten som ligger mot arbetsstyckets yta. Detta ger ett rimligt grepp i hårda träslag, men i mjukare träslag tenderar de mindre huvudena att krossa träet vid ytan. När de sammanfogade delarna utsätts för påfrestningar minskar skruvens effektiva grepp. Skruvar med större huvuden erbjuder mer kontaktyta med arbetsytan och ett större motstånd mot penetrering och genomdragning.

Truss-huvudskruvar (även kallade ”svamphuvudskruvar”) har ett huvud som liknar en metallarbetares panhuvudskruv, bara att det totala huvudet är plattare och större i diameter. Dessa är ett utmärkt val för montering av hårdvara, t.ex. låddragare, där du vill ha god kontakt med hårdvaran men där du vill att skruvhuvudet inte ska sticka upp för långt. Skruvar med brickhuvud ser ut som vanliga runda skruvar med små brickor under huvudet. Den extra ytan på huvudets undersida hindrar dem från att sjunka för djupt, särskilt när de drivs med kraftdrivna skruvar.

De skruvmodeller som fått det passande namnet ”super washer head” (superbrickahuvudskruvar) har brickhuvuden med ännu större diameter. De utmärker sig överallt där två delar är sammanfogade men måste förbli justerbara, t.ex. när man fäster en lådfront på en lådlåda. Skruvar med skivhuvud (och skruvar med flänshuvud) har stora, platta myntliknande huvuden. De flesta skivhuvuden, inklusive FastCap®s ”PowerHead”-skruvar, är inte bara stora utan också mycket tunna, vilket ger dem stor hållfasthet och en låg profil.

VARNING: VIDEO – WoodScrews 101

Om de inte bygger möbler i tidstypisk stil är det få träarbetare som fortfarande använder traditionella koniska träskruvar med slitsade huvuden, eftersom de tenderar att glida av skruvmejseln eller drivbiten och lätt ”cam out”, särskilt när de drivs med en sladdlös borrmaskin eller slagskruvmejsel.

Men många träarbetare använder fortfarande Phillipsskruvar, som började tillverkas på 1930-talet och blev populära eftersom deras kryssspårfördjupning automatiskt centreras på skruvmejselspetsen. De har dock en tendens att komma ut, särskilt när de används med elektriska skruvmejslar. Men ett föga känt faktum är att Henry Phillips konstruerade sina skruvar så att de gjorde detta med flit! För att påskynda biltillverkningen hjälpte utskjutningen till att hindra arbetarna från att dra åt Phillipsskruvarna för hårt med de tidiga elektriska skruvarna, som saknade justeringsmöjligheter för att begränsa vridmomentet. Dagens träarbetare minskar tendensen till cam out genom att noggrant ställa in kopplingarna på sina elektriska drivmaskiner. POZIDRIV®, en modern variant av Phillips-drivenheten, utvecklades för att bibehålla centreringen och samtidigt minska utskjutningen. Det är ett bra val för större/längre skruvar som kräver mycket vridmoment när de drivs in i hårda material.

Och även om det finns dussintals moderna drivenheter som finns på skruvfästen (hex, polydrive, nyckelhuvud etc.) har två blivit särskilt populära under de senaste decennierna: Robertson fyrkantiga och TORX® stjärndrev. Den fyrkantiga Robertson-drivningen utvecklades i Kanada i början av 1900-talet, men Peter L. Roberstons ovilja att licensiera sina skruvar till industriella användare (som Henry Ford) hindrade den från att bli populär i USA. Det är först under de senaste decennierna som företag som McFeely’s, som säljer fästelement på nätet, har börjat marknadsföra dem till träarbetare. TORX-skruvarna, med ett distinkt sexpunktsstjärnmönster, lanserades i slutet av 60-talet och blev snabbt ett populärt fästelement som används på allt från bilar till motorcyklar och hemelektronik. Majoriteten av TORX-drivna fästelement för träbearbetning är däckskruvar, men drivstilen blir alltmer populär även för allmänna konstruktions- och skåpsskruvar. Robertson-drivarna finns i sex storlekar, men #1 (grön), #2 (röd) och #3 (svart) används för träskruvar från storlek #3 till storlek #14. TORX-drivare finns i två dussin olika storlekar (T1 till T100), men T15-, T20- och T25-drivare täcker de vanligaste träskruvarna.

Både Robertson- och TORX-drivare har två egenskaper som gör dem till ett utmärkt val för träarbetare som använder eldrivna drivare: stickpassform och motståndskraft mot utkurvning. Stick fit är förmågan hos drivbitsen och drivfördjupningen att bilda en tillfällig förbindelse. När du har satt en fyrkantig eller stjärndriven skruv på spetsen av en drivenhet kan du driva in den utan att behöva hålla i skruven. Detta frigör inte bara din extra hand utan gör också att du kan driva in skruvar på alla slags svåråtkomliga ställen. TORX- och Robertson-drivenheter har båda djupa fördjupningar i vilka huvudet på skruven passar bra in. Fördjupningen har nästan vertikala sidoväggar, vilket innebär att det behövs mycket lite tryck nedåt på skruven för att den ska hålla sig fast. Detta minskar inte bara avsevärt risken för utskjutning, utan minskar också slitage och skador på drivenheten.

Två andra typer av skruvdrev är värda att nämna: Pozisquare® och Outlaw drive. Pozisquare (även kallad combo drive) är en hybrid som kombinerar en #2 Phillips- och en #2 fyrkantsdrev i ett enda skruvhuvuduttag. Du kan använda antingen en Phillips- eller Robertson-bit för att driva dem, men en speciell Pozisquare-bit (combo) ger dig bättre stickpassning och bättre motstånd mot utfällning. Outlaw Fasteners, en nykomling på marknaden, samlade in mer än 100 000 dollar via Kickstarter och skapade sitt eget sortiment av unika däckskruvar. En sexkantig huvudfördjupning i tre nivåer erbjuder 18 kontaktpunkter för en super bra passform med praktiskt taget ingen utfällning. I stället för att använda deras speciella drivrutin kan Outlaw-skruvar drivas med en vanlig sexkantsdrivrutin.

Dölja eller dölja skruvhuvuden

Skruvar kan ge en trevlig dekorativ detalj på ett projekt: föreställ dig en rad av glänsande mässingsskruvar som markerar kanten på ett skåp i valnöt eller ett smyckeskrin i mahogny. Men när du inte vill att skruvhuvudena ska synas är båda alternativen att dölja dem eller täcka dem. Det enklaste sättet att få skruvar med platt huvud att försvinna är att sätta dem i förborrade hål som toppas med flush-trimmade träpluggar som matchar arbetsstycket. Du kan borra pilothål och förborrningar i separata steg eller använda en speciell borr som utför båda uppgifterna på en gång. Starborn Industries Pro Plug®-system är ett mycket trevligt kit som är utformat för att göra hela processen snabb och enkel. Det innehåller en speciell försänknings-/fördjupningsbit, en limflaskspets som är utformad för att applicera lim i hålen, skruvar och koniska träpluggar (finns i ett dussintal olika träslag).

Om du hellre vill förstärka närvaron av fästelement i stället för att dölja dem helt och hållet är dekorativa kupol- eller knapppluggar eller skruvkåpor det rätta sättet att göra det. Du kan se en mängd olika varianter på fotot nedan. Dekorativa träpluggar limmas in i förborrade hål och kan ge en fin detalj samtidigt som skruvarna hålls dolda. Hålpluggar i hantverkarstil (finns på www.rockler.com) är dimensionerade för att passa i 3/8″-hål, men de har fyrkantiga huvuden med pyramidformade toppar som liknar de mejslade ändarna på små genomgående tappar som traditionellt används i möbler i Mission-stil. För träarbeten i modern stil kan du prova hålkapslar av metall, som finns i olika metalliska ytbehandlingar. Jag gillar verkligen utseendet på svart anodiserade aluminiumpluggar på en blond träyta. FastCap, som är billiga och snabba att installera, har små flikar som snäpper in i huvudet på fyrkantiga skruvar med platt huvud. Vita lock är perfekta för att dölja skruvar i melaminskåp, och du kan ta bort locken om du behöver ta isär skåpet i framtiden.

Skruvspetsar &Gängor

En träskruvs spets och gängor har en mäktigt stor uppgift att utföra. De måste genomborra träets yta och sedan dra in skruven utan att träet splittras eller splittras. När skruven väl har drivits in måste gängorna hålla skruven stadigt i träet så att den inte dras ut eller tillåter att de delar som den sammanfogar separeras, även om de utsätts för påfrestningar. En gammaldags konisk träskruv behöver ett pilothål när den drivs in i alla utom de mjukaste materialen: deras spetsar är relativt slöa och deras grunda gängor ger inte mycket hållkraft.

Däremot har produktions-, konstruktions- och däckskruvar mycket vassa spetsar och gängor som är större i diameter än själva skruvskaftet. Detta gör att de kan tränga igenom de flesta material utan att behöva göra ett pilothål, vilket ger en enorm tidsbesparing vid installation! Det finns inget område inom utvecklingen av träskruvar som har sett mer innovation under de senaste åren än utformningen av gängor och spetsar. Låt oss titta på båda egenskaperna på djupet:

Punkten

En bra skruvspets biter sig snabbt fast i icke pilotborrade ytor, drar ner skruven snabbt och skapar ett ingångshål för skruvens skaft och gängor. Majoriteten av produktions-, konstruktions- och däckskruvar förlitar sig på en typ 17-skruvspets för att utföra detta arbete. Denna nålskarpa spets tränger igenom även de hårdaste materialen – och dina fingrar, så var försiktig när du hanterar dem! En självgängande skåra precis bakom spetsen skär ett hål genom ytan samtidigt som den leder skräp uppåt i skruvens skaft. Detta hjälper till att dra in skruven samtidigt som det minskar trycket utåt som kan orsaka sprickor och utbuktningar. I stället för en räfflad spets har vissa SPAX-konstruktionsskruvar en 4CUT™-spets med en fyrkantig ände som trycker åt sidan träfibrerna när skruven drivs i stället för att klyva dem.

Trådarna

När spetsen har dragit ner en träskruv i materialet är det upp till gängorna att fortsätta driva in den resten av vägen. Den konventionella visdomen har alltid varit att skruvar med fina gängor är bäst för hårda träslag – ek, körsbär, lönn, björk etc. – medan skruvar med grova gängor driver och håller bättre i barrträ, plywood och kompositskivor (spånskivor, MDF etc.). Nyare gängkonstruktioner har dock ändrat reglerna och gjort många produktions-/konstruktionsskruvar lämpliga för användning i ett brett spektrum av material och tillämpningar.

Vissa gängor, inklusive QuickCutter™-, blyspiral- och tvärgående gängor, är utformade för att minska det vridmoment som krävs för att driva skruven. I vissa specialiserade skruvgängor är det en sektion av en räfflad axelgänga, strax ovanför skruvens ordinarie gänga, som förstorar hålet något när skruven drivs, vilket gör att skruvskaftet kan vrida sig lättare samtidigt som det bidrar till att öka klämkraften mellan sammanfogade delar. Här är några av de nyare gängkonstruktionerna och deras avsedda fördelar:

QuickCutter-gänga (Quickscrews produktionsskruvar): Djupa gängor och en extra lång flöjt ovanför spetsen.

Lead spiralgängor (Quickscrews Funnel head-skruvar): Djupa gängor och en extra lång flöjt ovanför spetsen: En spiraltråd precis ovanför spetsen drar skruven snabbt in i träet.

Korsskärande tråd (Power Pro träskruvar för utomhusbruk): En dubbel trådkonstruktion med en standard yttergänga och en innergänga som hjälper till att minska friktionen vid skruvens rot.

Hi-Lo-gänga (Rockler Hi-lo-skruvar; Kreg® Hi-lo fickhålsskruvar): En dubbelgängad skruv med en grövre, vassare yttergänga och en finare innergänga. Skapar en multifunktionsskruv som ger god hållfasthet och mindre utdragning i alla träslag och plåtvaror.

CEE™-gänga (GRK R4™- och RSS™-skruvar; Outlaw däckskruvar): En räfflad axel precis ovanför skruvens vanliga gänga.

Reverse gänga sektion (Starborn Cap-Tor xd däckskruvar): En sektion med omvänd gänga precis under huvudet på däckskruven hjälper till att förhindra gropning och svampbildning (upphöjt område runt skruvhuvudet). En liknande omvänd gänga på SPAX rostfria trädäckskruvar hjälper till att förhindra att skruven backar ut när virket torkar ut.

Euro-skruvgänga: Melamin, spånskivor och MDF är ökända för sin dåliga hållfasthet när de sammanfogas med vanliga skruvar. På 1970-talet introducerade den tyska järnhandelstillverkaren Hafele Confirmat överdimensionerade skruvar speciellt för att bygga monteringsfärdiga möbler och skåp i euro-stil. Confirmat (eller liknande Firmit) fästelement fungerar som gängade stålpluggar och bildar en stark, styv stötfog mellan delarna.

W-Cut™-gänga (GRK RSS- och kabinettskruvar) och tandad gänga (Saberdrive- och SPAX-skruvar): En sågliknande tandad kant som skärs in i gängorna och som är utformad för att skära genom trä som ett cirkelsågsblad.

Plåtering och beläggningar

I det sista steget av tillverkningen får de flesta träskruvar av stål någon form av plätering (en metallurgisk process som görs på skruvar av obearbetad metall) eller beläggning (som appliceras på antingen skruvar av obearbetad metall eller redan pläterade skruvar). Skruvar pläteras och/eller beläggs av tre skäl.

1. Förhindra korrosion

Regulära stålskruvar rostar snabbt när de utsätts för fukt. Plätering hjälper inte bara till att hindra själva skruven från att rosta, utan förhindrar också att rost som bildas på skruven färgar av sig på träet runt omkring den. Den vanligaste pläteringen på träskruvar är blank zink, till stor del en dekorativ yta som endast ger en liten mängd korrosionsbeständighet. Zinkskruvar kan utveckla en matt vit korrosion (”vitrost”) om de inte skyddas med en klar beläggning eller ett färgat kromat, t.ex. gulzink. Ljusa guldgula zinkskruvar har större korrosionsbeständighet än blank zink, så denna beläggning är vanlig på konstruktionsskruvar. Plätering med svartoxid (svart fosfor) förhindrar att stålskruvar rostfläckar trä, men ger ett svagt skydd mot allvarlig korrosion.

Galvaniseringsprocesser, t.ex. elektroplätering och varmdoppning, har traditionellt gett skruvar det bästa skyddet mot rost, men moderna däck- och konstruktionsskruvar finns också med högteknologiska beläggningar eller pläterings-/beläggningskombinationer för utomhusmiljöer:

Blue-Kote™ (Kregs fickhålsskruvar): Blå skruvar med tre korrosionsskyddande lager; väderbeständiga.

NoCoRode PLUS Pro-Master träskruvar (säljs av McFeely’s): Nästan 20 gånger mer korrosionsbeständiga än standard gul förzinkning; fungerar bra med de flesta träslag för utomhusbruk.

Epoxibeskiktad: Starborns Deckfast®-skruvar med epoxibeläggning ger korrosionsbeständighet och finns i fyra färger (grått, grönt, rött och brunt) för att matcha behandlat virke.

Climatek™: En GRK-beläggning som består av sex lager zink och polymerer; godkänd för användning med starkt korrosivt tryckbehandlat virke.

HCR™: SPAX-skruvar med ”hög korrosionsbeständighet” har ett dubbelt barriärbeläggningssystem med ett elektriskt applicerat substrat och en egenutvecklad organisk toppbeläggning som är utformad för att förlänga skruvens livslängd även när den används med behandlat virke.

Weather Maxx™ Bronze Ceramic Coat: Skruven har en hög korrosionsbeständighet och är utformad för att förlänga skruvens livslängd även när den används med behandlat virke: Skruvar av märket Power Pro med flera lager zink- och polymerbaserade beläggningar. Rekommenderas för användning med ACQ-, CA- och CCA-behandlat virke samt cederträ och redwood där de inte färgar träet.

2. Förbättra utseendet

Andra färgalternativ finns tillgängliga förutom silverblank zink. Mässingspläterade skruvar efterliknar massiva mässingsskruvar men är starkare och kostar mindre. Svartoxidpläterade skruvars utseende passar bra till projekt i modern stil.

För att hjälpa till att dölja fästelement utan att borra och plugga, levereras vissa skruvar med huvuden som är belagda med epoxifärg. Vita eller sand (tan) huvuden matchar färgen på vitt eller mandelfärgat melaminplåtmaterial. Starborns HEADCOTE®-skruvar i rostfritt stål har huvuden som är färgade för att matcha vanligt förekommande trallvirke samt PVC- och kompositmaterial.

3. Minska friktionen

Desto bättre ytjämnhet en skruv har, desto lättare är den att driva in och desto mindre kraft krävs för att driva in den. Glidande skruvar är också mindre benägna att kammar ut, gå sönder eller fastna när de stöter på knutar eller täta korn.

Du kan smörja skruvar själv genom att gnugga dem med stearinljus eller bivax innan du driver in dem, men det är mycket enklare att köpa skruvar som redan är behandlade med en smörjbeläggning. Berenson belägger både sina släta och förzinkade skruvar med en tunn vaxbeläggning som minskar friktionen och inte lämnar några rester. Square-X Drive-skruvar och Highpoint-skruvar har speciellt framtagna torra beläggningar som gör dem lättare att driva samtidigt som de förhindrar ytkorrosion (de rekommenderas endast för invändiga tillämpningar). För utomhusprojekt har FastenMaster TrussLOK® konstruktionsskruvar en antifriktionstäckande topplack som appliceras över deras korrosionsbeständiga epoxibeläggning.