Por que existem tantos tipos diferentes de parafusos (phillps / flat / hex / star / etc)?

Pergunta para iniciantes.

Por que existem bilhões de tipos diferentes de parafusos? Por que não podemos sempre usar apenas um tipo de parafuso padrão? Existem vantagens / desvantagens para os diferentes tipos? Há momentos em que um tipo é preferido em relação a outro?

Ajude-me a entender por que não há um parafuso para governar todos eles.

Vergonhosamente arrancado daqui , parece que a principal razão pela qual ainda temos parafusos "ruins" (cabeça chata e Phillips) é que os tipos "melhores" de parafusos são simplesmente mais difíceis / caros de fabricar:

A razão para os diferentes estilos é custo e torque.

Os parafusos de cabeça com fenda são baratos e fáceis de fazer. Mas eles são completamente inúteis para as chaves de fenda elétricas e você não pode colocar muito torque no parafuso sem que ele escorregue ou retire a cabeça (e marque a superfície do que você estiver parafusando). [Louco]

Os parafusos Phillips são autocentrantes, possibilitando a utilização de chaves de fenda. Eles são um pouco mais caros de produzir do que a cabeça de fenda. Eles tendem a 'sair' facilmente com o torque, dificultando a aplicação de muito torque. Ouvi dizer que eles foram projetados dessa maneira para evitar excessos. No entanto, não é bom que os prendedores expostos pareçam despojados.

Os fixadores de cabeça Robertson e Allen podem suportar mais torque do que os de Phillips, mas são mais caros. Como a parte inferior do orifício é plana (diferente da extremidade pontiaguda dos phillips), há mais área de contato e, portanto, é menos provável que ocorra uma came. O robertson-head é mais barato que o allen-head, mas o allen-head tem seis pontos de contato em vez de 4, tornando-o menos propenso a arredondar o buraco.

Os prendedores da cabeça Torx resolvem o problema de arredondamento / decapagem, tendo a parte inferior plana do robertson / allen que reduz a saída de came, mas ele tem um contato muito melhor com a broca de acionamento para evitar descascar a cabeça. Os pontos da 'estrela' na broca de acionamento engatam os recessos do parafuso em ângulos quase retos, de modo que ele tem um contato muito positivo. O Torx está se tornando cada vez mais popular por causa disso, principalmente no trabalho na linha de montagem.

Como é menos provável que um phillips seja danificado ao apertar, as cabeças Allen (sextavadas internas) são frequentemente usadas para fixadores expostos ('decorativos') em móveis 'necessários para a montagem'. Também é muito barato fabricar as chaves Allen, então elas geralmente incluem uma com os prendedores.

Primeiro, eu realmente gosto da resposta de Eric por razões práticas. Mas há outro lado para estragar a diversidade de cabeças: segurança.

No final, geralmente é uma medida temporária. Quando uma empresa inventa um novo parafuso, alguns terceiros começam a vender ferramentas para removê-los. Mas, por um tempo, qualquer novo design de parafuso significa que as únicas pessoas que podem abrir suas peças são as oficinas "certificadas" às quais você forneceu ferramentas. Pessoalmente, eu vejo isso muito em equipamentos eletrônicos, onde o fabricante original quer que algum aspecto do design seja mantido em sigilo ou não quer mods de pós-mercado feitos nas coisas que vendem. A Nintendo é particularmente ativa na invenção de novos parafusos.

Exemplos de parafusos de segurança incluem variantes Torx de 3 pinos e cabeças Allen com um ponto levantado no meio da cabeça do parafuso para impedir que as chaves Allen padrão sejam encaixadas.

Se você quiser ver uma versão muito mais industrial, encontre um carro que foi inicializado e veja o parafuso. Vi cabeças de parafusos circulares com um buraco circular fora do centro. Sem ombros ou ranhuras para agarrar, você precisa ter uma chave muito específica. E, é claro, existem porcas de segurança para pneus de carros.

Eu pensei que seria útil incluir uma imagem / link para alguns tipos de unidade encontrados em parafusos e porcas ( obtidos no bontool ):

Os parafusos de cabeça chata (com fenda) costumam ser considerados o "lixo" das cabeças dos parafusos, mas um local em que eles são um pouco vantajosos são as aplicações úmidas. Você pode ajustar o slot na vertical, para que ele escorra, em vez de reter água. Isso pode aumentar a vida útil do parafuso e da madeira atrás dele.

É um ponto muito pequeno, mas é alguma coisa.

(Uma vez vi um construtor de barcos que gostava de usar parafusos Robertson em aplicativos visíveis e os fazia parecer diamantes.)

Mesmo motivo, existem diferentes formas e tamanhos de parafusos. Isso ocorre porque não existe um projeto único de parafuso ou cabeça de parafuso que atenda a todos os requisitos. Mesmo quando o design Phillips foi lançado, houve uma concorrência quase imediata do posi-drive e de outros (muitos dos quais desapareceram desde então) porque o design Phillips deixa muito a desejar, como a brecha nas ranhuras quando o parafuso fica apertado . Alguns projetos, como as cabeças Allen, já existem há muito tempo e, na maioria dos casos, são muito superiores, mas mesmo assim, uma cabeça Allen embutida tem um soquete bastante pequeno que cria outros problemas, como a tendência de quebrar as chaves. Além disso, as cabeças Allen e outros designs de soquete são usados ​​principalmente apenas em materiais endurecidos, que resistem à tendência do soquete de se deformar sob pressão.

Atualmente, a razão pela qual temos tão (relativamente) poucos projetos principais de parafusos é a praticidade simples. Ninguém, comerciante ou usuário, deseja armazenar o grande número de parafusos que precisaríamos para usar o melhor design possível para todas as aplicações possíveis, portanto comprometemos e usamos os que são adequados na maioria dos casos.

Todas as boas respostas fornecidas até agora. Também existem auto-adulterações; ou seja, parafusos de segurança (unidirecional, bit de estrela, etc.) que você verá em banheiros públicos ou em vagões de metrô / trem, ônibus etc. Eles foram impedidos de impedir as pessoas de desmontar estruturas, maliciosamente.

Existe até uma unidade (e material) específico que os fabricantes de barcos de madeira gostam de usar chamados parafusos de madeira de cabeça chata Frearson (bronze de silicone). Eles se parecem com o drive Phillip, mas têm um recesso mais profundo que evita a saída da câmera. Mas o construtor ainda recebe pontos de estilo por usar parafusos de bronze, com aparência de Phillip, em vez de usar uma unidade quadrada.

Então, para responder à sua pergunta com poucas palavras: preço, estilo, eficiência e material / durabilidade.

Também torna a venda de fixadores para a vida ainda mais desafiadora .. muito o que saber! 8)

A lista completa de razões (parcialmente baseada em outras boas respostas aqui) parece ser:

• melhorias de design (uma "coisa boa" no caminho para o mundo com os melhores parafusos)

Quando as pessoas criam designs aprimorados, eles começam a se acostumar.

• efeitos de rede (uma "coisa ruim")

Algumas pessoas seguem projetos mais antigos e inferiores que têm muitos usuários, pois esses serão mais fáceis de encontrar e já terão as chaves de fenda e os bits para eles. Além disso...

• economia de escala (uma "coisa ruim")

... dá uma vantagem a projetos mais estabelecidos (mesmo que sejam terríveis), pois a produção deles será em larga escala e eficiente, portanto novos projetos (melhores ou piores) tenderão a ser mais caros.

• patenteamento (e outras razões comerciais que não têm nada a ver com design) (uma "coisa ruim")

Como Chris Cudmore aponta em um comentário para uma resposta diferente aqui, esta é a razão pela qual os parafusos Phillips são mais difundidos que os parafusos Robertson (quadrados), apesar de os parafusos Robertson serem geralmente melhores (muito mais difíceis de remover as cabeças. ... e o que foi a primeira escolha de Ford novamente? ... exatamente.).

• desejo de que algumas coisas sejam à prova de violações (principalmente uma "coisa ruim")

Proteger-se contra o vandalismo (parafusos especiais para o banheiro) e impedir o roubo (porcas especiais da roda do carro) são objetivos decentes, mas os motivos nem sempre são bons. (A Apple está apenas tentando proteger os usuários contra eles mesmos com parafusos pentalobe, ou existem outros motivos piores para eles, como empurrar mais pessoas de volta à Apple para reparos?) no entanto, desejaria, pois cada variação significa outro conjunto de chaves de fenda ou brocas que alguém precisaria possuir para estar preparado. Obviamente, o fato de que os projetistas dessas cabeças de parafuso costumam ganhar dinheiro com cada chave de fenda ou bit vendido indica que esse é o motivo pelo qual o parafuso está disponível em primeiro lugar.

• aplicações diferentes (principalmente uma "coisa boa")

Para terminar com uma nota positiva depois de tudo isso, as diferentes aplicações de parafusos realmente deixam espaço para vários designs "melhores". Os pontos sobre aplicações úmidas e aplicações com cabeçotes pequenos do tipo escareador (que só podem caber tamanhos de bit muito menores nos designs mais exigentes) são excelentes.

(Ainda assim ... Seria muito melhor se começássemos a usar os parafusos Robertson 99% das vezes!)

Na verdade, as cabeças triangulares devem ser as melhores. Eles devem ter o melhor torque (desde que os lados sejam verticais), embora ainda sejam simples de cortar (baixos custos de fabricação). Eu apenas verifiquei se eles existem, e aparentemente eles estão sendo usados ​​como mais um design à prova de adulteração.