Szczypce i nożyce do przewodów oraz drutów

Jednymi z najpopularniejszych narzędzi używanych przez elektryków, elektroników i mechaników są szczypce i nożyce o różnych funkcjach: cięcia, przytrzymywania, profilowania kabli i drutów.

Liczba rodzajów szczypiec jest bardzo duża, wyróżnia się ok 100 typów szczypiec (dane firmy Knipex). Cięcie drutu o różnej grubości i z różnych materiałów wymaga odpowiedniej ich konstrukcji. Do najpopularniejszych należą szczypce:

• tnące – boczne, czołowe, obcęgi;
• zaciskające, płaskie;
• uniwersalne.

Używane zarówno do cięcia, jak i zaciskania. Szczypce składają się z głowicy ze szczękami i krawędziami tnącymi oraz rękojeści, między którymi może znajdować się sprężyna zwrotna otwierająca szczęki. Stosowane są różne sprężyny: śrubowe, płaskie i wymienne. Kształt głowicy, krawędzi tnących i sposób połączenia szczęk decydują o rodzaju prac, jakie można nimi wykonywać. Elektrykom i elektronikom najczęściej są potrzebne szczypce tnące z głowicami owalnymi, ostrołukowymi, wydłużonymi. Kształt ostrzy może zapewniać cięcie czołowe, kątowe, skośne i środkowe. Mechanikom potrzebne będą szczypce o dużej sile cięcia. Szczęki szczypiec mogą być łączone ze sobą nakładkowo, z podcięciem lub wsuwane. Do połączeń szczęk są stosowane wkręty lub nity. Precyzyjny mechanizm połączenia szczęk minimalizuje tarcie i decyduje o dokładności ustawienia ostrzy względem siebie. Od proporcji między wymiarami głowicy a długością rękojeści zależy wielkość momentu tnącego. Im dłuższe rękojeści, tym większa jest siła tnąca. Szczypce tnące czołowe i kątowe są używane, kiedy dostęp do przecinanego drutu jest ograniczony i gdy zależy nam, aby drut został przycięty blisko powierzchni, z której wystaje.

Od czego zależą jakość i trwałość szczypiec?

Zastosowany materiał, rodzaj obróbki cieplnej, dokładność wykonania krawędzi tnących i ich zbieżność decydują o łatwości i precyzji oraz liczbie cykli cięcia. Narzędzia mogą być polerowane, czernione, chromowane, aby zabezpieczyć je przed korozją. Wszystkie te czynniki wpływają na cenę narzędzia. Im większa jest przewidywana liczba możliwych do wykonania cykli cięcia, tym narzędzie jest droższe. Rodzaj użytej stali i jej obróbka cieplna decydują o trwałości narzędzia. Najbardziej narażone na zużycie są krawędzie tnące. Do produkcji narzędzi popularnych są stosowane zwykłe stale narzędziowe, w droższych stopowe. Najpopularniejszymi pierwiastkami stopowymi są molibden, wanad, aluminium, wolfram, nikiel, chrom, mangan, krzem, tytan, niob i kobalt.

Popularne stale stopowe to:

• stal chromowo-wanadowa (CrV) – charakteryzuje się zwiększoną odpornością na korozję i powstawanie rdzy. Chrom znacznie polepsza podatność stali na hartowanie, a wanad zwiększa jej ciągliwość podczas obróbki termicznej, co pozytywnie wpływa na odporność na działanie wysokich temperatur i nieuleganie deformacjom;
• stal chromowo-niklowa (CrNi) – dodatki stopowe chromu i niklu powodują dużą odporność na działanie czynników korozyjnych, takich jak woda morska czy kwas siarkowy. Stal CrNi wyróżnia się także żaroodpornością i żarowytrzymałością;
• stal chromowo-molibdenowa (CrMo) – powoduje, że narzędzia są wytrzymalsze przy mniejszej masie własnej. Dodatek molibdenu zwiększa rozciągliwość stali w wysokiej temperaturze i zapobiega deformacjom. Jest także odporna na korozję w środowisku wilgotnym, kwaśnym i zasadowym.

W najlepszych szczypcach szczęki są wykonywane metodą kucia, hartowane w oleju, co zapewnia ciągłość struktury wewnętrznej i dużą wytrzymałość. Sterowany numerycznie proces szlifowania krawędzi zapewnia dużą dokładność i powtarzalność krawędzi tnących.

Szczypce boczne HT1P910 Högert Technik VDE 1000V z rękojeścią zabezpieczoną przed kontaktem z korpusem.

Parametry szczypiec

W danych katalogowych producenci podają:

• model (np. szczypce uniwersalne);
• rodzaj (np. proste);
• obróbkę wykańczającą (np. główka polerowana);
• wartości współczynnika twardości HRC;
• rodzaj stali i dane dotyczące obróbki cieplnej;
• materiały i ich rodzaj (np. stal, miedź) i średnica drutów, jakie można ciąć;
• wymiary.

Na samym narzędziu na rękojeści lub główce znajdziemy symbol rodzaju materiału (np. CrV) i długość narzędzia.

Uwaga! Przy wyborze szczypiec i nożyc do cięcia ważne jest, jakie materiały można nimi ciąć. O tego będzie zależeć, jak szybko ostrza ulegną stępieniu.

Szczypce o twardości 53–56 HRC są zalecane do cięcia drutów miękkich i o średniej twardości (Cu, Cu-Ni), a o twardości 60–64 HRC do materiałów twardych oraz bardzo twardych (np. drut fortepianowy). Dodatkowo bardzo ważne jest, aby narzędzie nie ściskało, a precyzyjnie cięło kabel lub drut bez uszkadzania jego struktury.

Rodzaje prac

Elektronicy i elektrycy używają szczypiec do precyzyjnego cięcia oraz przytrzymywania podzespołów i przewodów w trudno dostępnych miejscach. Ich szczęki mają wydłużony, wąski kształt, są płaskie, półokrągłe (tzw. telefoniczne) lub okrągłe. Popularne są także narzędzia do ściągania izolacji i zaciskania złączy. Szczypce dla mechaników z wyglądu przypominają te dla elektryków, mogą służyć do cięcia drutów, przytrzymywania takich podzespołów jak wkręty czy dokręcania nakrętek. Nożyce mogą służyć do cięcia gwoździ, nitów, drutów, lin czy prętów. Większe średnice przedmiotów powodują, że głowica musi wytwarzać większą siłę tnąca.

Rodzaje drutów i siły cięcia

Szczypce do zaciskania konektorów

Produkowane są zaciskarki do określonego rodzaju lub do różnych rodzajów konektorów. Mogą być sprzedawane w zestawach z asortymentem konektorów dla elektryków samochodowych, do elektrycznego sprzętu domowego lub elektrotechniki ogólnej. O przydatności do pracy decyduje kształt główki. W przypadku chwytania przedmiotów ważna jest regulacja średnicy np. od kilku do 30 mm.

Szczypce do ściągania izolacji

Wśród ściągaczy izolacji wyróżniamy czołowe, boczne i automatyczne. Najprostsze szczypce do ściągania izolacji mają śrubę regulacyjną średnicy drutu (od 0,5 do 10 mm). Automatyczne szczypce dopasowują się do średnicy przewodu, nie uszkadzając go. Stosowane są do przewodów jednożyłowych lub wielożyłowych o średnicy od 0,008 do 10 mm. Siła cięcia może być dostosowana do przecinania twardych izolacji, a obcinak tnie druty miedziane i aluminiowe. Niektórymi modelami szczypiec wykonuje się cztery czynności: przytrzymuje, ściąga izolację, tnie i zaciska końcówki.

Zestaw szczypiec mini Knipex 00 20 72 V06 do cięcia, chwytania i przytrzymywania dużych oraz małych elementów.

Szczypce TwinForce do najtrudniejszych zastosowań

Opatentowana konstrukcja Knipex TwinForce głowicy szczypiec bocznych z podwójnym złączem zwiększającym przełożenie zapewnia aż 39-krotne zwiększenie siły. To pozwala uzyskać bardzo dużą wydajność cięcia przy minimalnym nakładzie siły (o 50 proc. łatwiejsze cięcie niż przy użyciu sprawdzonych szczypiec tnących bocznych o zwiększonym przełożeniu). Szczypce TwinForce umożliwiają efektywne cięcie nie tylko grubego i bardzo cienkiego drutu, ale także nietypowych materiałów, np. taśm stalowych. Nowością w przypadku szczypiec tnących bocznych jest możliwość docinania. Szczypce TwinForce przecinają nawet drut o grubości 4 mm przy dwu-,trzykrotnym docinaniu, co jest niemożliwe dla większości szczypiec. Szczypce TwinForce marki Knipex zostały wyróżnione nagrodą za innowacyjność „Eisen 2012”, przyznaną po raz pierwszy na Międzynarodowych Targach Wyrobów Metalowych.

Nożyce

Nożyce do cięcia metalu zawierają dwa noże połączone nitem lub śrubą, z których jeden może być nieruchomy. Te najprostsze używane przez elektryków służą do cięcia przewodów, kabli, linek o niewielkich średnicach l ub c ienkiego d rutu. Te z n ajwiększą siłą tnącą mogą ciąć druty, siatkę, kłódki, gwoździe, śruby i pręty. W ich działaniu wykorzystana jest zasada dźwigni dwuramiennej. Zjawisko cięcia metalu przebiega w trzech podstawowych etapach: sprężysto- plastyczny zgniot materiału, faza plastycznego płynięcia i w efekcie następuje faza pękania i przerwanie ciągłości metalu. Duży moment cięcia uzyskuje się przez długość ramion ok. 900 mm.

Noże monterskie

Noże składane są uniwersalne, służą do różnych operacji cięcia, a także do ściągania izolacji kabli o przekroju okrągłym. Podawane są całkowita długość narzędzia oraz długość ostrza. Antypoślizgowy, ergonomiczny uchwyt, dopasowany do kształtu dłoni, wyróżnia profesjonalne narzędzia. Najlepsze noże dla elektryków mają rękojeść dwukomponentową izolowaną wg norm VDE (norma izolacji IEC 60900, DIN EN609000). Ostrza wykonywane są ze specjalnej narzędziowej stali hartowanej olejowo lub stali chirurgicznej czy sprężynowej. Mogą być wymienne, a ich grzbiet jest izolowany tworzywem sztucznym, zapewniającym ochronę przed zwarciem.

Ergonomia – lżejsza praca

Kształt rękojeści i jej pokrycie mają duże znaczenie dla komfortu pracy przy wielokrotnym wykonywaniu tej samej czynności. Odpowiednia konstrukcja szczypiec może zmniejszyć wysiłek dłoni o 20 proc. Ciągły nacisk rękojeści na dłoń może być przyczyną zmęczenia, a nawet uszkodzenia nerwu środkowego dłoni. Producenci szczypiec stosują różne pokrycia rękojeści zmniejszające te niekorzystne zjawiska. W najtańszych są stosowane pokrycia z tworzywa PCW, do najlepszych opracowano specjalny kształt rękojeści i materiały je pokrywające, uwzględniając rodzaj prac. Rękojeści najlepszych narzędzi są tak ukształtowane, aby kciuk i palce ułożyły się w prawidłowej pozycji. Pokrycie rękojeści gąbczastym tworzywem dodatkowo zwiększa powierzchnię styku dłoni z rękojeścią, zmniejszając nacisk jednostkowy. Pokrycie rękojeści może być jednolite lub składać się z dwóch materiałów antypoślizgowych, stykających się z palcami i dłonią.

Narzędzia do pracy pod napięciem

Do prac pod napięciem do 1000 V prądu zmiennego i 1500 V prądu stałego stosuje się narzędzia specjalnie zabezpieczone, spełniające normy bezpieczeństwa. Każde narzędzie w procesie produkcyjnym jest testowane.

Oznakowania, normy i certyfikaty

Dwa najważniejsze certyfikaty związane z narzędziami to GS i VDE. Oznakowanie „GS” informuje, jak sprawdzono narzędzie pod względem bezpieczeństwa pracy, jest znakiem zdefiniowanym przez przepisy prawne dotyczące technicznego wyposażenia miejsca pracy oraz produktów konsumenckich. Ponieważ większość certyfikatów związanych z narzędziami dla elektryków pochodzi z Niemiec, GS to skrót od „Geprüfte Sicherheit”, czyli po polsku „sprawdzone bezpieczeństwo”. Może być umieszczony na narzędziach wyłącznie w formie wyznaczonej przez organizację przeprowadzającą certyfikację, np. TÜV Rheinland. Jest to pomocne przy świadomym wyborze bezpiecznych i niezawodnych narzędzi dla elektryków, które nie zawierają substancji szkodliwych. Popularny jest też niemiecki certyfikat VDE – Verband der Elektrotechnik, stowarzyszenia technicznego, które swoją renomą potwierdza znakomitą jakość narzędzi dla profesjonalistów. Instytut Kontroli Zrzeszenia Elektryków Niemieckich ma zagwarantować dotrzymanie norm zarówno narzędzi, jak i bezpieczeństwa zgodnie z wieloma unijnymi rozporządzeniami. Narzędzia oznakowane podwójnym trójkątem są dodatkowo sprawdzane i każde z nich wytrzymuje napięcie zmienne 1000 V, zgodnie z normą EN 60900, zwaną inaczej normą IEC 60900:2004. Wszystkie narzędzia kontrolowane według tej normy muszą być wyraźnie oznaczone. Wymagane są takie informacje jak nazwa producenta, model i typ narzędzia, rok produkcji, znak podwójnego trójkąta i dodatkowo napis „1000 V”.

Przegubowe szczypce Knipex CoBolt XL tną gwoździe śruby nity o średnicy do 6 mm.