Șuruburi autoetanșe impermeabile sunt elemente de fixare concepute pentru a crea o etanșare etanșă la apă, la aer în punctul de penetrare, fără a necesita un etanșant separat, o garnitură sau o etapă suplimentară de instalare. Fiecare șurub încorporează un element de etanșare - cel mai frecvent o șaibă de cauciuc EPDM (etilen propilen dien monomer) legată de sau reținută captiv sub o șaibă de lipire metalică - care se comprimă pe suprafața substratului pe măsură ce șurubul este antrenat la cuplul său corect. Șaiba comprimată se conformează neregularităților suprafeței, umple golul dintre capul dispozitivului de fixare și materialul care este fixat și împiedică ca apa, umezeala și aerul să ajungă înapoi de-a lungul tijei șurubului în structura de dedesubt.
Mecanismul de auto-etanșare funcționează deoarece cauciucul EPDM rămâne elastic pe o gamă largă de temperaturi - de obicei de la -40 ° C la 120 ° C - și nu ia o fixare permanentă sub compresie susținută. Această elasticitate permite mașinii de spălat să mențină o presiune constantă de etanșare chiar și atunci când substratul se extinde și se contractă odată cu schimbările de temperatură, ceea ce este critic în aplicațiile în aer liber unde ciclul termic este constant. Șaiba metalică lipită distribuie forța de strângere uniform pe suprafața cauciucului, împiedicând extrudarea neuniformă a cauciucului sub capul șurubului și asigurând că etanșarea rămâne concentrică și fără scurgeri pe toată durata de viață a dispozitivului de fixare.
Cererea de șuruburi auto-etanșe impermeabile se întinde pe o gamă largă de industrii și aplicații oriunde un element de fixare pătrunde pe o suprafață expusă la intemperii sau sensibilă la umiditate. Utilizarea lor este concentrată în special în următoarele sectoare:
Șuruburile cu autoetanșare sunt disponibile în mai multe configurații, fiecare potrivită unei combinații specifice de substrat și cerințe structurale. Înțelegerea diferențelor permite specificatorilor și instalatorilor să selecteze dispozitivul de fixare cel mai potrivit pentru fiecare aplicație.
Cel mai comun tip în aplicațiile de acoperiș și placare metalice, aceste șuruburi combină un vârf autoforant întărit (eliminând nevoia de pre-găurire) cu un cap hexagonal care acceptă o priză de alimentare pentru o instalare rapidă. Șaiba EPDM este lipită din fabrică de o șaibă de suport galvanizată sau din oțel inoxidabil și este reținută captiv sub capul hexagonal. Dimensiunile standard variază de la M5 la M8 în diametru, cu lungimi de la 16 mm la 200 mm pentru a se potrivi cu diferite grosimi de substrat și profile de panouri. Vârful autoforant este evaluat pentru oțel penetrant de o anumită grosime - de obicei exprimat ca număr de punct de găurire (Nr. 2 pentru oțel ușor de până la 3 mm, Nr. 4 sau Nr. 5 pentru oțel structural de până la 12,5 mm) - și potrivirea punctului de foraj corect cu substratul previne defecțiunea și supraîncălzirea vârfului în timpul instalării.
Variantele înfundate folosesc un cap conic care trage la nivel cu sau sub suprafața panoului, cu șaiba de etanșare poziționată pentru a se comprima în jurul perimetrului capului, mai degrabă decât sub o flanșă ridicată. Acestea sunt folosite acolo unde este necesară o finisare a suprafeței întinse - de exemplu, în panourile de placare arhitecturală, caroserii vehiculelor de agrement și fitingurile pentru puntea marine unde proeminențele ar crea probleme estetice sau de drenaj. Performanța de etanșare a șuruburilor cu auto-etanșare înfundate depinde de pregătirea precisă a găurii, deoarece unghiul de etanșare trebuie să se potrivească cu unghiul capului șurubului pentru a obține o compresie uniformă a șaibei pe întreaga circumferință a fixării.
Șuruburile de specialitate cu autoetanșare pentru fixarea șipci sau pane de lemn peste substraturi metalice utilizează o formă de filet grosier concepută pentru a prinde eficient cheresteaua, în timp ce vârful se autoforează prin structura de oțel subiacentă. Șaiba de etanșare etanșează pătrunderea elementului de fixare prin orice membrană impermeabilă sau strat de control al vaporilor dintre cherestea și oțel, prevenind urmărirea umidității de-a lungul tijei. Aceste șuruburi sunt utilizate pe scară largă în carport solar și structuri montate la sol, clădiri agricole cu structură secundară din lemn și sisteme de suprapunere a acoperișului.
Rezistența la coroziune a unui șurub cu autoetanșare trebuie să fie adaptată severității mediului în care va fi instalat. Utilizarea unui element de fixare cu protecție împotriva coroziunii insuficientă într-un mediu agresiv duce la striații de rugină pe panourile de placare, coroziunea galvanică a substratului și eventuala defecțiune a elementelor de fixare - permițând potențial panourilor să se desprindă sau să se desprindă. Următorul tabel rezumă principalele opțiuni de material și acoperire și mediile recomandate ale acestora:
| Material/Acoperire | Rezistenta la pulverizarea cu sare | Mediu recomandat |
| Oțel galvanizat cu zinc | 96-120 ore | Medii uscate interioare; fixări interioare necritice |
| Oțel galvanizat la cald | 500-1.000 de ore | Utilizare generală în exterior; cladiri agricole si industriale |
| Oțel inoxidabil 304 | 500-1.000 de ore | Expunere moderată; prelucrarea alimentelor, tratarea apei |
| Oțel inoxidabil 316 | 1.000-2.000 de ore | Medii de coastă, marine, offshore și bogate în cloruri |
| Oțel carbon cu acoperire Climaseal / Dacromet | 1.000-1.500 de ore | Expunere exigentă în aer liber; acoperișuri solare, comerciale |
Compatibilitatea galvanică între materialul șurubului și substrat este la fel de importantă. Fixarea panourilor de placare din oțel inoxidabil cu șuruburi din oțel carbon sau utilizarea elementelor de fixare din aluminiu în contact cu pane de oțel creează o celulă galvanică care accelerează coroziunea metalului mai puțin nobil. Verificați întotdeauna compatibilitatea materialului dintre elementul de fixare, șaiba de lipire și substrat înainte de a specifica un șurub de autoetanșare pentru orice aplicație care implică metale diferite.
Un șurub de auto-etanșare care este specificat corect nu va reuși totuși să etanșeze fiabil dacă este instalat incorect. Șaiba de etanșare trebuie să fie comprimată exact la gradul potrivit - suficient pentru a obține un contact complet cu substratul pe toată suprafața sa, dar nu atât de mult încât cauciucul să fie supracomprimat, extrudat dincolo de perimetrul șaibei sau deteriorat de căldura de la vârful forajului. Procedura de instalare corectă necesită atenție la următorii factori:
Chiar și șuruburile cu autoetanșare instalate corect necesită inspecții periodice, în special în mediile cu radiații UV ridicate în care degradarea cauciucului este accelerată și în zonele de coastă unde depunerea de sare favorizează coroziunea sub mașină de spălat. O inspecție vizuală a stării șaibei și a capului șurubului pentru scurgerea ruginii trebuie efectuată la intervale de trei până la cinci ani pentru instalațiile comerciale standard, anual pentru aplicații marine și offshore și după orice eveniment meteorologic extrem care ar fi putut supune structura la sarcini de impact sau șoc termic.
Înlocuirea este indicată atunci când șaiba EPDM prezintă fisuri vizibile, întărire sau pierderea elasticității; când șaiba de lipire prezintă o coroziune semnificativă care a subcut legatul de cauciuc; sau când capul șurubului prezintă o scurgere de rugină care sugerează că coroziunea a pătruns în tijă. În aplicațiile de acoperiș, înlocuirea individuală a șuruburilor fără a deranja panourile adiacente este de obicei simplă - șurubul de înlocuire ar trebui să aibă o dimensiune mai mare cu un diametru decât originalul, pentru a asigura o fixare adecvată a filetului în orificiul potențial mărit lăsat de elementul de fixare original. Menținerea unui stoc mic de șuruburi de schimb potrivite la instalație asigură că orice defecțiuni identificate pot fi rezolvate cu promptitudine înainte ca pătrunderea apei să provoace daune structurii sau conținutului acesteia.