Характеристика, разновидности и применение вытяжных заклепок (видео)

Сварка — это, конечно, хорошо, но применять ее можно не везде. В таком случае применяется клепка — это механическое соединение деталей при помощи специального крепежа. Крепеж этот называют заклепки, изготавливаются они из разных материалов, бывают разных видов.

Что такое клёпка

Как работать с пресс-фитингами для металлопластиковых труб: разъясняем подробно

Механическое соединение деталей при помощи ряда заклепок называется клепкой, а само соединение — заклепочным швом. Используется там, где сваривать детали неудобно или соединяются несвариваемые материалы. Клепают не только металлы, таким образом соединяют детали в одежде, аксессуарах и т.д. Но там это больше отделка, нежели нагруженное соединение. Так что дальше пойдет речь о клепке в строительстве или обустройстве дома. В принципе, вместо клепки можно использовать винтовое соединение, но болты с гайками стоят дороже, да и их установка занимает больше времени.

Вот так выглядит заклепочное соединение

Если говорить об установке заборов из профлиста, заклепки более надежны, так как снять их можно только рассверлив крепеж. При установке винтов или саморезов, их можно выкрутить и унести и металл, и метизы. В некоторых случаях клепка более удобна при монтаже кровли из профнастила или металлочерепицы. На крыше установка винтовых соединений проблематична, требует много времени. А заклепками, да при хорошем инструменте, можно справиться за час или даже меньше.

Наиболее частое применение в личном хозяйстве

Как происходит соединение деталей при помощи заклепок? Заклепка устанавливается в подготовленное сквозное отверстие. Она имеет головку, которая упирается в материал и стержень. В процессе клепки конец стержня расплющивается, меняя форму под воздействием силы. Поэтому для этих метизов применяют пластичные металлы.

Принцип работы

Процесс работы заклепочником очень прост. Необходимо высверлить сквозные отверстия в скрепляемых материалах. Примерно на одну десятую миллиметра большее, чем диаметр используемой заклепки. Механизм заклепочника захватывает хвостовик заклепки (проволоку) до рабочей части, после этого производится воздействие на тяговый механизм, который через проволоку притягивает головку заклепки к основанию и обрывает проволоку (когда заклепочное соединение готово).

Применение заклепок

Выбор конкретных параметров и разновидности крепежа определяется тремя основными критериями:

1. Обеспечения необходимой прочности соединения, с учетом дополнительных параметров и требований к шву;
2. Технологическими возможностями оборудования для работы с конкретным видом заклепочного соединения;
3. Экономической целесообразностью использования клепаного соединения;

Резьбовые гайки-заклепки

Способ соединения с помощью резьбовых заклепок сегодня можно назвать самым универсальным. Основная идея соединения заключается в остроумной идее фиксации тела заклепки в клепочном отверстии. Для этих целей используется заклепочник для резьбовых заклепок. Сама резьбовая конструкция представляет собой полую гильзу с внутренней резьбой.

При выполнении соединения эта гильза вставляется в просверленное отверстие и выравнивается таким образом, чтобы соединяемые части плотно прилегали друг к другу. После этого в резьбовое отверстие внутрь заготовки вкручивается стержень заклепочника. Передняя стенка гильзы фиксируется опорной поверхностью инструмента, не давая заклепке выйти из отверстия. Чтобы расклепать гильзу, стержень заклепочника перемещается с большим усилием в сторону опорной поверхности. Гильза при этом сминается и осаживается, тем самым образуя прочное неподвижное соединение.

Стержень заклепочника свободно выворачивается из тела втулки. Чаще всего применяются заклепки алюминиевые, латунные или медные. Использование последних ограничено высокой стоимостью, поэтому они устанавливаются в тех случаях, когда нужно обеспечить хороший электрический контакт между соединяемыми поверхностями.

К достоинствам резьбового заклепочного соединения относят ее «малотравматичность». При работе стержня заклепочника соединяемый металл не испытывает больших нагрузок или деформаций. Резьбовой втулкой легко соединять тонкостенный металл или профиль сложной конфигурации. Такой крепеж широко используется в сборке бытовой техники, в соединении отдельных узлов облицовки автомобилей, при изготовлении различного рода конструкций из профнастила.

Вытяжные заклепки

Недостатком резьбовых видов клепки является их высокая стоимость и относительно небольшая скорость выполнения соединений. Поэтому для случаев, когда соединяемые листы металла, профиля требуется соединить с использованием нескольких сотен или тысяч точек, применяют вытяжной вид заклепки.

Это могут быть стальные, латунные метизы, заклепки из алюминия, сплавов алюминия и кремния. В отличие от резьбовой, в вытяжной схеме деформация гильзы осуществляется с помощью стержня с утолщением на конце, запрессованного внутрь тела крепежной втулки. Как и в предыдущем случае, чтобы осадить тело заклепки, ее торец упирают в опорную поверхность заклепочника, после выравнивания центральный стержень с усилием вытягивают на несколько миллиметров. В результате стенки гильзы деформируются, образуя достаточно прочное неразъемное соединение. Хвостовик стержня чаще всего обламывается или обрезается по уровню среза гильзы.

Виды заклепочных швов

Если говорить о способе соединения листов, то заклепочные швы бывают внахлест (один лист накладывается на другой) и встык. Стыковочные швы могут быть с одной или двумя накладками. С накладками более надежные, применяются в ответственных и нагруженных местах.

Виды заклепочных швов: внахлестку и в стык с накладками

По расположению заклепок:

• однорядные;
• двухрядные;
• многорядные.

Располагаться они могут друг напротив друга или в шахматном порядке. Швы могут быть прочными, плотными (герметичными) или прочно-плотными. Плотные выполняют с помощью эластичных прокладок, закладываемых между соединяемыми деталями. Прочно-плотные применяются, в основном, в котлах. Сейчас их чаще заменят сваркой.

Заклепочники по видам

1. Механические
2. Пневматические
3. Аккумуляторные (электрические)
4. Пневмогидравлические

При выборе заклепочника необходимо учитывать такие моменты как:

• Легкость и компактность инструмента (это повышает удобство работы)
• Лучше выбрать модель с поворотной рабочей частью (это обеспечит доступ к сложным для работы местам)
• Рукояти заклепочника должны быть оснащены резиновыми накладками (это облегчает работу, так как препятствует скольжению руки по рукояти инструмента во время работы)
• Инструмент будет более качественным, если его корпус будет литым, а не из металлической пластины

Механические заклепочники

Самый распространенный и востребованный вид заклепочников. Они имеют самое простое устройство и несложны в использовании (не требуют специальных навыков).

Большинство моделей заклепочников оснащаются комплектом рабочих головок под различный диаметр заклепок.

Механические заклепочники бывают разных типов:

Одноручные заклепочники

Предполагают работу одной рукой, и рассчитаны на заклепку, которая не превышает диаметром 4,9 мм. Некоторые модели одноручных заклепочников оснащены поворотной рабочей частью, которая может разворачиваться на 90, 180 и 360 градусов (что может облегчить установку заклепки в проблемных местах).

Двуручные заклепочники

Имеют другую конструкцию, которая позволяет развить большее усилие, и предполагают возможность работы с заклепками диаметром до 6,5 мм.

Заклепочники «гармошка»

Могут ставить заклепки в труднодоступных местах, при этом развивая достаточно большое усилие при работе одной рукой.

Аккумуляторные заклепочники

Внешним видом этот инструмент похож на обычный шуруповерт. К плюсам этого вида заклепочников относится скорость и качество работы, а также малое приложение сил при работе. Минусом является ограниченное время работы, оно зависит от емкости аккумулятора.

Пневматические заклепочники

Имеют большую производительность, по сравнению с другими видами, за счет того что работают они от сжатого воздуха. К минусам пневматического заклепочника можно отнести сложное устройство, ограниченную мобильность (зависит от размера подающего воздух шланга) и большой вес. Стоимость такого заклепочника достаточно большая, но и производительность впечатляет.

КОНСТРУКЦИЯ ВЫТЯЖНЫХ ЗАКЛЕПОК

Вытяжные заклёпки сделаны из двух частей, трубчатого корпуса и предварительно заведённого в него стержня с определённым пределом разрушения.

УСТАНОВКА ВЫТЯЖНЫХ ЗАКЛЕПОК

1. Заклепку устанавливают в предварительно просверленное отверстие.
2. Установочным инструментом вытягивают сердечник, формируя замыкающую головку заклёпки.
3. После образования замыкающей головки заклепки сопротивление вытягиванию сердечника резко возрастает, и сердечник разрывается по тонкому месту.
4. Установленная заклепка.

Материалы для изготовления

Заклепки вытяжные изготавливаются из широкого спектра материалов. Это позволяет применять такой крепеж практически на всех видах работ. Кроме того, сама вытяжная заклепка может быть окрашена в тот или иной цвет. Цветные метизы широко применяются в легкой промышленности (текстильной), где требуется подбор по цвету.

Выбор материала заклепок зависит от материала скрепляемых деталей и окружающей среды, в которой будет находиться крепление. Материалы изготовления заклепок могут быть следующие:

1. Алюминий. Возможен чистый металл и его варианты: анодированный, лакированный.
2. Оцинкованная сталь.
3. Нержавеющие стали. А2 — устойчива к ржавлению, А4 — устойчива к коррозии и кислотной среде (нашла широкое применение в химической промышленности). Или импортные аналоги, например, DIN 7337. Нержавейка является одним из самых распространенных и прочных материалов.
4. Медь.
5. Медно-никелевый сплав (монель). Содержит 70 % никеля, 30 % меди.
6. Поламид. Относительно непрочный материал, он нашел применение при производстве одежды и различной текстильной продукции.

Все материалы, из которых изготавливают крепежные элементы, регламентируются ГОСТ.

Крепежные элементы

При подборе материала крайне необходимо осуществлять тщательный подбор материалов метизов со скрепляемыми материалами — из-за того, что крепление может быть разрушено. Разрушение креплений происходит из-за образования гальванической пары метиз — деталь. При влажной окружающей среде или намокании по гальванической паре начинает протекать ток, который и разрушает крепление.

Например, при контакте алюминия и стали происходит очень быстрое окисление алюминия и, как следствие, разрушения. Поэтому для крепления стальных деталей лучше применять заклепки нержавеющие А2, А4 или DIN 7337. Заклепки стальные рекомендуются к использованию наиболее часто, поскольку имеют очень высокую прочность. А вот заклепка стальоцинкованная встречается реже. Причина — цинковое покрытие довольно быстро истирается, особенно, если один из закрепленных элементов — подвижный. Заклепка медная и из сплавов меди — наиболее универсальный метиз. Медь конфликтует только с алюминием, а крепежи с другими металлами безопасно делать. Главными недостатками меди является высокая цена и некрасивый цвет после окисления (через некоторое время после осуществления крепежа может появиться налет зеленого цвета — окислившаяся медь), хотя это не влияет на прочность соединения. Поламид — самый универсальный материал. Такая заклепка позволит соединить все, что угодно, но особой прочностью это соединение похвастаться не может.

При заказе заклепок очень важно в спецификациях указывать материал, и делать это подробно, если имеется несколько типов сплава (например, когда заказывают алюминиевую заклепку, указывают сплав AlMg2,5, или AlMg3,5).

Клепание металла

Процесс клепки металлов состоит из двух этапов: подготовительного и собственно установки метизов. Подготовка — сверление отверстий, при необходимости раззенковка под потайные головки. Обратите внимание, что потайные головки могут быть с одной (любой) стороны или с двух.

Сам процесс клепки такой:

• вставить заклепку;
• стянуть соединяемые детали;
• сформировать при помощи инструмента замыкающую головку;
• проверить и зачистить соединение.

  Так устанавливаются вытяжные заклепки

При хорошем инструменте работа идет быстро. Для частного применения и разовых работ обычно применяют ручные заклепочники. И даже с ними сам процесс (без сверления отверстий) занимает считанные секунды. Если говорить об установке профлиста или металлочерепицы, каждое сделанное отверстие рекомендуется промазать краской — для предотвращения коррозии. Именно эти процессы — сверление и покраска, занимают много времени.

Вообще, есть два способа установки заклепок: холодный и горячий. При горячем место соединения предварительно разогревается до определенной температуры (определяется металлом и толщиной деталей). На практике применяется при монтаже заклепок большого диаметра — 12 мм и более.

Заклепки ставят рядами. Минимальное расстояние между соседними — 4 диаметра, от края листа до центра метиза — не менее чем 1,5 диаметра заклепки. При креплении профлиста, ставят в выемку, не в волну.

ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

При соответствующей обработке отверстия и использовании специальных прокладок, соединения, полученные вытяжными заклёпками, являются воздухо- и водонепроницаемыми. Герметичность также гарантируется при использовании закрытых заклепок.

ЗАПОЛНЕНИЕ ОТВЕРСТИЯ

Вытяжные заклепки имеют способность заполнять боковую часть отверстия и тем самым обеспечивать достаточную силу сцепления с материалом. Таким образом компенсируется возможное превышение допуска на диаметр отверстия и несоостность отверстий в соединяемых материалах.