Zerwany gwint: wkładka z drutu, większy gwint czy wkładka samonacinająca?

Ten artykuł w innych językach: Deutsch

Zerwany gwint wewnętrzny nie oznacza jeszcze, że część nadaje się do wyrzucenia. Który sposób naprawy pasuje, rozstrzygają trzy pytania: czy śruba może być większa, z jakiego materiału jest część i czy otwór jest przelotowy, czy nieprzelotowy. Poniżej znajdziesz wymiary dla M5 do M12 z dokumentacji producentów, kolejne kroki montażu wkładki z drutu i typowe błędy.

Trzy sposoby w porównaniu

Wszystkie trzy zaczynają się tak samo: otwór z uszkodzonym gwintem powiększa się wiertłem. Przy M8 każde z trzech wierteł jest większe niż średnica nominalna 8 mm, więc ze starego gwintu nic nie zostaje. Różnica polega na tym, co potem siedzi w otworze.

Wiertło pod nowy gwint, M5 do M12

gwint oryginalnywkładka z drutuwiększy gwintwkładka samonacinająca

M54,2 mm5,2 mm5,0 mm7,2 mm

M65,0 mm6,3 mm6,8 mm8,8 mm

M86,8 mm8,4 mm8,5 mm10,8 mm

M108,5 mm10,5 mm10,2 mm12,8 mm

M1210,2 mm12,5 mm12,0 mm14,8 mm

Wkładka z drutu i większy gwint potrzebują więc prawie tego samego otworu. Z wkładką zostaje jednak rozmiar śruby, a w drugiej części nic się nie zmienia. Wkładka samonacinająca wymaga największego otworu: przy M8 w wykonaniu ze szczeliną nacinającą ma gwint zewnętrzny o średnicy 12 mm i skoku 1,5 mm oraz długość 15 mm.⁴⁷

Wkładka gwintowa z drutu: wymiary dla M5 do M12

Wkładka to spirala z drutu o przekroju rombowym; po zwinięciu ma na zewnątrz zarys pasujący do gwintu w części, a wewnątrz zarys dla śruby. Standardowym materiałem jest stal nierdzewna 18.8 (A2).⁸ Gotowy gwint wewnętrzny odpowiada klasie tolerancji 6H.¹ Przed montażem wkładka jest grubsza niż gwint pod nią, przy M8 ma co najmniej 9,85 mm wobec 9,62 mm. Przy wkręcaniu zostaje ściśnięta i trzyma się dzięki sprężystości, bez kleju, jakiego zwykle wymagają sztywne tuleje gwintowane.¹⁸

Wkładki opisuje niemiecka norma DIN 8140: część 1 wymiary i warunki dostawy (obecne wydanie 2022-04)⁹, część 2 gwint pod wkładkę i jego tolerancje (wydanie 2005-08 z poprawką z 2017 roku; projekt nowego wydania pochodzi z 2025 roku)¹⁰, część 3 sprawdziany.⁸ Gwint pod wkładkę oznacza się literami EG, dla śruby M8 jest to więc EG M8.¹¹³ Na tę niemiecką normę powołują się też polskie katalogi.²¹

Wiertło: Böllhoff¹, Hoffmann² i Reyher⁸; Hartner (a za nim nasz kalkulator) podaje dla M5 5,25 mm.³ Oznaczenie gwintownika i średnica wewnętrzna gwintu pod wkładkę (u Böllhoffa: średnica rdzenia): Hartner, zgodnie z Böllhoffem; średnica zewnętrzna: Böllhoff. Długości wkładek: Reyher, tabela 2. Wiertła pod gwinty EG są też na stronie kalkulatora otworu pod gwint, gwinty zwykłe w tabeli gwintów.

Co kiedy pasuje

Materiał: aluminium, żeliwo, stal

Aluminium oraz stopy aluminium i magnezu mają małą wytrzymałość na ścinanie; w nich wkładki z drutu stosuje się nie tylko do naprawy, ale od początku, do wzmocnienia gwintu.¹⁵ Badania Uniwersytetu w Siegen wyjaśniają, dlaczego to działa: z wkładką gwint w części przenosi obciążenie na większej średnicy, potrzebna głębokość wkręcenia maleje, a siła zerwania przy montażu rośnie.¹² Długość wkładki zależy od materiału części i od klasy właściwości śruby.⁸ Producent podaje takie długości minimalne:¹

Wartości orientacyjne dla 20 °C, dla aluminium i materiałów, których wytrzymałość na ścinanie wynosi 0,6–0,7 wytrzymałości na rozciąganie; dobrane tak, by słabszym ogniwem połączenia była śruba. W części odlewniczych stopów żelaza ten stosunek wynosi od 0,8 do 1,4, a minimalną grubość ścianki dla żeliwa szarego producent podaje tylko na zapytanie.¹¹³ Również w stali i żeliwie uważa wkładki za sensowne, bo równomierniej rozkładają obciążenie.¹³ Jego gwintownik ręczny do gwintu pod wkładkę jest jednak przeznaczony do materiałów o wytrzymałości do 700 N/mm².¹¹⁴ Dla wkładek samonacinających Reyher podaje średnice otworów dla metali lekkich, mosiądzu, brązu i innych metali nieżelaznych oraz żeliwa do ponad 200 HB, dla stali żadnych; im wytrzymalszy materiał, tym większy otwór.⁴

Otwór przelotowy czy nieprzelotowy

• Otwór przelotowy: zabierak trzeba odłamać łamaczem w miejscu karbu, żeby śruba przeszła na wylot.¹ Część musi mieć w tym miejscu grubość co najmniej równą długości wkładki.¹⁵
• Otwór nieprzelotowy: zabierak może zostać, jeśli śruba nie wejdzie głębiej, niż dopuszcza producent; przy M8 z wkładką o długości 12 mm najwyżej 11,4 mm.¹ Przy gwintowniku ręcznym otwór musi być co najmniej o 1 d głębszy niż pełny gwint, żeby wióry miały gdzie się zmieścić.¹¹⁴ Wkładkom bez zabieraka wystarczą płytsze otwory.¹⁶
• Wkładka samonacinająca: wkładka M8 o długości 15 mm potrzebuje otworu nieprzelotowego o głębokości co najmniej 18 mm.⁴

Czy śruba może być większa?

Z M8 robi się M10 wiertłem 8,5 mm i zwykłym gwintownikiem, bez specjalnych części.³ Zmienia się jednak śruba i otwór przejściowy w drugiej części, który musi pasować do M10; otwory przejściowe opisuje europejska norma EN 20273 (ISO 273).¹¹ Jeśli rozmiar śruby jest narzucony, zostaje jedna z wkładek. Wtedy wokół otworu musi zostać dość materiału: dla wkładek z drutu o długości 1,5 d w stopach aluminium producent podaje jako minimalną grubość ścianki 0,375 średnicy zewnętrznej gwintu pod wkładkę, przy M8 więc około 3,6 mm.¹

Krok po kroku: montaż wkładki z drutu

Zestaw naprawczy zawiera wiertło, gwintownik, trzpień montażowy, łamacz zabieraka i wkładki w trzech długościach.⁵¹⁵

1. Wiercenie wiertłem z tabeli, przy M8 8,4 mm.¹²
2. Pogłębienie i usunięcie zadziorów pod kątem 90°, najwyżej do średnicy zewnętrznej gwintu pod wkładkę plus 0,1 mm, przy M8 więc 9,72 mm.¹¹³
3. Gwintowanie gwintownikiem EG; wymiary gwintu sprawdza się sprawdzianem gwintowym trzpieniowym.¹ Starannie usuń wióry.
4. Wkręcanie wkładki: nakręć ją na trzpień montażowy zabierakiem w dół i wkręć tak, by leżała od 0,25 do 0,5 skoku poniżej powierzchni, przy M8 od 0,3 do 0,6 mm.¹¹⁵
5. Odłamanie zabieraka (w otworze przelotowym zawsze, w nieprzelotowym tylko wtedy, gdy śruba ma wejść głębiej) łamaczem przy karbie¹ i wyjęcie go z otworu: luźny zabierak pozostawiony w części może powodować usterki.¹⁶

Typowe błędy

• Zwykły gwintownik zamiast EG. EG M8 to nie M10: średnica zewnętrzna co najmniej 9,62 zamiast 10 mm, skok 1,25 zamiast 1,5 mm.¹³
• Wiertło od większego gwintu. Wiertło pod M10 (8,5 mm) przekracza największą średnicę wewnętrzną gwintu EG M8 (8,48 mm).³¹
• Wkładka równo z powierzchnią albo wystająca. Prawidłowo leży od 0,25 do 0,5 skoku poniżej powierzchni.¹¹⁵
• Zapomniany zabierak. W otworze przelotowym zatrzymuje śrubę; w nieprzelotowym zbyt długa śruba na niego natrafi.¹
• Za płytki otwór nieprzelotowy. Bez zapasu 1 d pod gwintem gwintownik ręczny nie ma miejsca na wióry.¹⁴
• Wkładka zaciskowa ze śrubą poniżej klasy 8.8. Wkładki samoczynnie zabezpieczające się, czyli ze zwojami zaciskowymi (forma B, barwione na czerwono)⁸⁵, producent przewiduje tylko do śrub klasy 8.8 i wyższych.¹³
• Większy gwint, stara druga część. Przy zmianie na M10 trzeba też powiększyć otwór przejściowy.

Podstawy o otworze pod gwint i wkładkach znajdziesz na stronie Śruby i gwinty, a pojęcie w słowniczku.

Momentów dokręcania celowo nie podajemy: zależą od śruby, tarcia i zastosowania. Wiążące są dane producenta.

Najczęstsze pytania

Jakie wiertło pod wkładkę gwintową z drutu M8?

8,4 mm. Potem gwintownikiem EG M8 nacinasz gwint pod wkładkę; zwykły gwintownik M8 ani M10 do niego nie pasuje.

Lepiej przegwintować M8 na M10 czy założyć wkładkę?

Oba sposoby wymagają prawie tego samego otworu: 8,5 mm pod M10 i 8,4 mm pod wkładkę M8. Jeśli śruba może być większa i druga część na to pozwala, M10 jest prostsze; jeśli musi zostać M8, rozwiązaniem jest wkładka.

Czy trzeba odłamać zabierak wkładki gwintowej?

W otworze przelotowym tak. W nieprzelotowym może zostać, jeśli śruba nie wejdzie głębiej, niż podaje producent; przy M8 z wkładką o długości 12 mm najwyżej 11,4 mm.

Czy wkładka z drutu trzyma w aluminium?

Tak, w aluminium stosuje się ją nawet w nowych częściach, bo gwint w materiale przenosi obciążenie na większej średnicy. Potrzebna długość zależy od wytrzymałości aluminium i klasy śruby; według tabeli producenta od 1 d do 3 d.