Gwinty calowe - porównanie

W świecie mechaniki i hydrauliki, zdominowanym w Europie przez układ SI, gwinty calowe wciąż stanowią istotny obszar wiedzy, którego nie można ignorować. Spotykamy je w maszynach sprowadzanych z USA czy Wielkiej Brytanii, w branży motoryzacyjnej (zwłaszcza w klasykach i off-road), a także powszechnie w instalacjach hydraulicznych i gazowych. Próba wkręcenia śruby metrycznej w otwór calowy (lub odwrotnie) to prosty przepis na zniszczenie gwintu. W tym artykule przeprowadzimy szczegółowe porównanie gwintów calowych, wyjaśnimy różnice między standardami UNC, UNF, BSP i NPT oraz podpowiemy, jak je poprawnie identyfikować.

Najważniejsze informacje na start

• System miar: Średnicę gwintu wyraża się w calach (np. 1/2″), a skok jako liczbę zwojów na jeden cal długości (TPI – Threads Per Inch).
• Kąt zarysu: To kluczowa różnica. Gwinty amerykańskie (UNC, UNF) mają zazwyczaj 60°, a brytyjskie (Whitworth, BSP) – 55°.
• Rodzaje: Najpopularniejsze to zunifikowane (amerykańskie) oraz Whitwortha (brytyjskie, głównie w hydraulice).
• Oznaczenia: Skróty takie jak UNC (zwyczajny), UNF (drobnozwojny), G (rurowy walcowy) czy NPT (rurowy stożkowy) definiują geometrię i zastosowanie.

Gwinty calowe a metryczne – podstawowe różnice

Najważniejszą różnicą jest oczywiście jednostka miary. W systemie metrycznym (ISO) wszystko jest proste: średnica i skok podawane są w milimetrach (np. M10x1.5). W systemie calowym sprawa jest nieco bardziej złożona.

1. Średnica: Podawana w ułamkach cala (np. 1/4″, 3/8″, 1/2″).
2. Skok gwintu: Nie jest to odległość między wierzchołkami wyrażona w mm, lecz liczba zwojów mieszcząca się na długości jednego cala (25,4 mm). Oznaczamy to jako TPI (Threads Per Inch).
3. Kąt zarysu gwintu: Gwinty metryczne mają zarys trójkątny o kącie 60°. Gwinty calowe mogą mieć 60° (standard amerykański) lub 55° (standard brytyjski).

Gwinty zunifikowane (amerykańskie) – UNC i UNF

To najczęściej spotykane gwinty calowe w mechanice ogólnej, oparte na normach ANSI/ASME. Mają one zarys trójkątny o kącie 60°, co czyni je geometrycznie podobnymi do gwintów metrycznych (ale niekompatybilnymi!).

• UNC (Unified National Coarse): Odpowiednik gwintu metrycznego zwykłego. Posiada „gruby” skok (czyli mniej zwojów na cal). Stosowany powszechnie w konstrukcjach stalowych i tam, gdzie wymagany jest szybki montaż lub materiał rodzimy jest stosunkowo miękki (np. aluminium), aby uniknąć zerwania gwintu.
• UNF (Unified National Fine): Odpowiednik gwintu drobnozwojnego. Ma gęstszy skok (więcej zwojów na cal), co zapewnia większą powierzchnię styku i lepsze samozahamowanie. Idealny do miejsc narażonych na drgania (motoryzacja, lotnictwo) oraz do precyzyjnych regulacji.

Istnieje również gwint UNEF (Extra Fine), stosowany w bardzo specyficznych, precyzyjnych aplikacjach.

Gwinty Whitwortha i rurowe (brytyjskie) – BSW, BSF, BSP

System opracowany przez Josepha Whitwortha jest starszy i opiera się na kącie zarysu 55° oraz zaokrąglonych wierzchołkach i dnach bruzd. Choć w budowie maszyn BSW (British Standard Whitworth) został w dużej mierze wyparty, jego pochodne rządzą w hydraulice.

• Gwint BSPP (G): Znany w Polsce jako „gwint rurowy walcowy” (oznaczany literą G, np. G 1/2″). Jest to standard w europejskiej hydraulice. Gwint ten nie uszczelnia się na zwojach – wymaga uszczelki płaskiej lub oringu.
• Gwint BSPT (R): Gwint rurowy stożkowy. Tutaj uszczelnienie następuje na gwincie (często z dodatkiem teflonu lub pakuł).

Gwinty NPT – amerykański standard rurowy

Częstym błędem jest mylenie gwintów rurowych brytyjskich (BSP) z amerykańskimi (NPT – National Pipe Taper). Gwinty NPT również są stożkowe i służą do łączenia rur, ale różnią się kluczowymi parametrami:

• Kąt zarysu wynosi 60° (w BSP jest 55°).
• Inna liczba zwojów na cal przy tych samych średnicach (np. dla 1/2″ NPT ma 14 zwojów, a BSP 14 zwojów – tu się pokrywa, ale przy innych rozmiarach już nie).
• Spłaszczone wierzchołki gwintu.

Wkręcenie złączki NPT w gniazdo BSP (lub odwrotnie) może się udać na kilka obrotów, ale połączenie nie będzie szczelne i ulegnie zniszczeniu pod ciśnieniem.

Przeglądaj produkty według kategorii

Poniżej znajdziesz bezpośrednie linki do kategorii oraz produktów w naszym sklepie, które są powiązane z omawianym tematem:

• Śruby z łbem sześciokątnym z gwintem na całej długości trzpienia DIN 933
• Podkładki okrągłe płaskie
• Pręty gwintowane
• Śruby imbusowe DIN 912 (ISO 4762)

Przykładowy wybór produktów Elgo

• Śruby z łbem sześciokątnym z gwintem zwykłym DIN 931 8.8
• Śruby z łbem sześciokątnym z gwintem na całej długości trzpienia DIN 933 8.8
• Pręty gwintowane stal kl. 8.8 ocynk galw. biały DIN 976

Często poruszane kwestie

Jak zmierzyć skok gwintu calowego?

W przeciwieństwie do gwintów metrycznych, gdzie mierzymy odległość między wierzchołkami, w gwintach calowych liczymy zwoje. Najprościej użyć grzebienia do gwintów (wzornika), który posiada listki z naciętymi profilami odpowiadającymi konkretnej liczbie zwojów na cal (np. 14, 20 TPI). Wystarczy przyłożyć wzornik do śruby i sprawdzić, który pasuje idealnie pod światło.

Czym różni się gwint UNC od UNF?

Oba to gwinty amerykańskie o kącie 60°. UNC (Unified National Coarse) to gwint zwykły (grubozwojny), stosowany powszechnie w konstrukcjach ogólnych. UNF (Unified National Fine) to gwint drobnozwojny, który ma więcej zwojów na cal przy tej samej średnicy. UNF jest bardziej odporny na odkręcanie pod wpływem wibracji i ma nieco wyższą wytrzymałość na zerwanie.

Czy gwint G i R to to samo?

Nie. Są to oznaczenia z hydrauliki (gwinty rurowe Whitwortha). Litera G oznacza gwint rurowy walcowy (cylindryczny), który nie uszczelnia się na gwincie i wymaga uszczelki. Litera R (często w parze z Rp lub Rc) oznacza gwint rurowy stożkowy, który uszczelnia się na zwojach („metal o metal” lub z dodatkiem szczeliwa).

Ekspert Elgo radzi

Największym grzechem przy pracy z gwintami calowymi jest metoda „na siłę”. Często zdarza się, że śruba UNC wkręca się w nakrętkę metryczną na jeden lub dwa obroty, a potem stawia opór. Jeśli w tym momencie użyjecie klucza pneumatycznego, zniszczycie oba elementy. Moja rada: zawsze miejcie pod ręką suwmiarkę i grzebień do gwintów. Jeśli średnica śruby wydaje się „dziwna” (np. 6,35 mm zamiast 6 mm – to 1/4 cala), to sygnał ostrzegawczy. W hydraulice zwracajcie szczególną uwagę na kąty stożków uszczelniających przy gwintach calowych – systemy JIC, BSP czy NPT, mimo podobnego wyglądu, nie są kompatybilne.

Elgo – wyceny, sprzedaż i doradztwo techniczne dla każdego zamówienia

Elgo to producent i dystrybutor elementów złącznych, oferujący ponad 15 000 produktów dostępnych online. Zamówienia złożone do godziny 12:00 realizowane są z wysyłką tego samego dnia. Dla klientów zamawiających większe ilości przygotowujemy indywidualne wyceny z działu handlowego obejmujące pełny asortyment śrub, nakrętek i podkładek, również w wariantach calowych i nietypowych. Elgo realizuje także produkcję specjalną na zamówienie, umożliwiając wykonanie śrub o niestandardowych wymiarach, skokach gwintu i materiałach. Doradcy techniczni Elgo pomagają dobrać odpowiedni typ zakończenia i materiał śruby do konkretnego zastosowania.