Spojovací materiál v hardwaru

Cílem této krátké kapitoly je objasnit, jaké technické parametry se týkají šroubků používaných v počítačovém hardware a objasnit jejich vliv na spolehlivost a bezpečnost celého počítačového systému.

Proč dnes v počítačích vlastně nenajdeme klasické ploché šroubky a proč i ty křížové se pomalu stahují do pozadí ve prospěch tzv. hvězdiček?

Části šroubu

Šroub se skládá z:

• hlavy s drážkou, pomocí které lze šroub utahovat či povolovat
• dříku (hladké části pod hlavou)
• závitu

Drážky hlav

Plochá drážka (slotted)

Nejstarší a nejjednodušší typ hlavy šroubu.

Při použití elektrických (nebo pneumatických) šroubováků na montážních linkách ale šroubovák z hlavice velmi snadno vyklouzl (tzv. cam-out efekt). To vedlo k poškození hlavy šroubu, poškrábání okolního materiálu nebo dokonce zranění dělníků. Pro automatizovanou výrobu byly šrouby s plochou drážkou na hlavici nepoužitelné.

Křížová drážka (PH)

Finálně vynalezena Henry F. Phillipsem ve 30. letech 20. století pro potřeby automobilového průmyslu (koncern Cadillac).

Tvar kříže na hlavě šroubu vystředí pěkně šroubovák do středu hlavy. Křížová drážka byla navíc navržena (záměrně) tak, aby při dosažení určitého odporu šroubovák z drážky vyskočil (cam-out). V té době totiž ještě neexistovaly momentové šroubováky s nastavitelnou silou (a toto vyskočení tedy zabránilo stržení závitu).

Standard PH1 a PH2 se stal absolutním králem éry osobních počítačů od 80. let 20. století až do současnosti.

Pozidriv (PZ)

Patentován firmou GKN Screws and Fasteners v roce 1962. Jedná se o vylepšenou verzi šroubu Phillips.

Na rozdíl od Phillipsu mají stěny hlavních ramen drážky rovnoběžný profil (nezužují se do špičky) a je mezi nimi vylisován druhý (menší) kříž otočený o 45 stupňů (vypadá jako jemné linky na hlavě šroubu). Design potlačuje cam-out efekt popisovaný v šroubech s PH drážkou – umožňuje přenos mnohem větší síly.

Pozor – v počítačovém hardwaru se PZ šrouby nepoužívají a záměnou šroubováku (PZ bit do PH hlavy nebo naopak) vede (omylem) ke strhnutí hlavy šroubu.

Inbus (Imbus, Hex/Allen)

Patentován v USA v roce 1910 Williamem G. Allenem. V Evropě se ujal název Inbus (zkratka z německého Innensechskantschraube Bauer und Schaurte). V češtině používáme zkomolený název „Imbus“.

Jedná se o šestiboký vnitřní profil, který poskytuje vynikající rozložení sil po celých stěnách. Šance na vyskočení šroubováku nebo stržení hlavy (při použití správné velikosti klíče) je minimální.

V počítačích se s ním setkáme u prémiových počítačových skříní (pro upevnění skleněných bočnic) nebo u komponentů pro vodní chlazení.

Torx (T) (hvězdička)

Vyvinuta firmou Camcar Textron v roce 1967.

Má tvar šesticípé hvězdy s oblými rohy. Na rozdíl od křížového šroubu je navržen tak, aby z něj šroubovák nikdy nevyskočil. Přenáší obrovský točivý moment bez nutnosti tlačit na šroubovák směrem do šroubu.

S nástupem robotické montáže a miniaturizace se Torx (T5, T6, T8) stal standardem. Umožňuje extrémně přesné dotažení bez rizika, že robotická paže sklouzne a zničí základní desku.

Bezpečnostní Torx (TR)

Bezpečnostní varianta klasického Torxu určená k tomu, aby běžným uživatelům zabránila v demontáži zařízení.

Uprostřed klasické Torx hvězdičky je navíc vystouplý kovový trn (kolík). Standardní Torx šroubovák tedy do této hlavy nelze zasunout. Technici musejí používat speciální bit s otvorem uprostřed (TR).

V počítači se používají v případech, kam běžní uživatelé nesmějí – například v napájecích zdrojích, kde hrozí smrtelný úraz elektrickým proudem z nabitých kondenzátorů (i po odpojení z elektrické sítě). Využívá se také v herních konzolích typu Xbox nebo Sony PlayStation.

Tvary hlav

Zapuštěná hlava (countersunk)

Má kuželovitý tvar spodní části hlavy. Používá se v případech, kdy hlava šroubu musí lícovat s povrchem (například u spodních krytů notebooků).

Hex (šestihran)

Typický tvar hlavních šroubů počítačové skříně. Lze je utahovat jak klasickým PH2 křížovým šroubovákem, tak oříškem.

Zaoblená hlava (pan head)

Široká, mírně vypouklá hlava. Používá se například pro přichycení základních desek.

Závity šroubů

Palcový závit (#6-32 UNC hrubý)

Používá se pro uchycení napájecího zdroje k zadní stěně počítačové skříně, k uchycení bočních panelů skříně, k uchycení HDD disků nebo rozšiřujících karet do PCIe slotů na zadní straně skříně. Stoupání závitu je ¹/₃₂ palce. (vychází z posledního čísla v označení #6-32 UNC)

Jemný metrický závit (M3)

Používá se pro uchycení 2,5″ disků a optických mechanik. Stoupání závitu je 0,5 mm.

Miniaturní metrický závit (M2)

Klíčový šroubek pro upevnění M.2 SSD disků. Bývá velice krátký a jeho ztráta je noční můra pro stavitele počítače (bez něj SSD disk ve slotu totiž pruží směrem nahoru a nelze jej používat). Stoupání závitu je 0,4 mm.

Rady na závěr

Lehký start – prvních několik otáčet musí jít zašroubovat prsty. Pokud cítíte odpor hned na začátku, ihned přestaňte – pravděpodobně používáte nesprávný šroubovák.

Šroubování v plastu – pokud šroubujete do plastového závitu (například u levného těla notebooku), nejprve šroubovákem otáčejte proti směru hodinových ručiček, dokud neucítíte jemné zapadnutí. Teprve jakmile šroub zapadne do vyříznutého závitu, šroubujte po směru hodinových ručiček. Zabráníte tak stržení plastového závitu.

Magnetické šroubováky – často se setkáváme s laickým názorem, že do počítače magnetický šroubovák nepatří – není to pravda. Naopak, například při upevňování M.2 SSD je magnetický šroubovák velmi výhodný (šroubek tak snadno nespadne a neztratí se).

Organizujte si šroubky při demontáži – používejte krabičky s odděleními, nebo magnetickou desku, ať přesně víte, kde má být který šroub. Krátký šroub do delšího závitu klidně zašroubujete, ale delší šroub v kratším závitu může způsobit problémy.