Что такое заклепки и как их выбрать?

Что такое клёпка

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.

Основные свойства

Заклепка считается тем видом соединения, которое характеризуется большей надежностью, нежели шурупы и винты. А также данное приспособление занимает минимальный объем пространства и после использования практически незаметно. Заклепки имеют малый вес и обычно применяются в том случае, когда рассоединение поверхностей не планируется. Наиболее часто клепку применяют там, где сварка по каким-либо причинам невозможна или нужно соединить несвариваемые поверхности.

Клепать можно не только металлы, но и тканевые изделия, всевозможные аксессуары. А также потребители говорят о том, что винт, болт и гайка может со временем ослабнуть, чего не скажешь о заклепке. Она имеет свойство плотно засаживаться и даже при повреждении металла не выходит обратно.

Из какого материала должна быть заклепка

Заклепки обычно берут из того же материала, что и соединяемые детали — это позволяет избежать электрохимической коррозии

Обращают внимание и на прочностные характеристики. Но, как правило, при соединении алюминиевых деталей, прочности алюминиевых метизов достаточно

Вообще, заклепки делают из таких металлов:

При соединении медных деталей допустима установка латуни и меди. Алюминий соединяют алюминиевыми сплавами. Стальные листы — соответствующими марками стальных заклепок. Есть также смешанные метизы — из двух разных металлов (химически не конфликтующих). Чаще всего встречаются алюминиево-стальные.

Для установки фасадных элементов, откосов, отливов, металлочерепицы и профлиста, используются обычно вытяжные заклепки из оцинкованной окрашенной стали. Окраска — в тон с деталями.

Из какого материала должна быть заклепка

Заклепки обычно берут из того же материала, что и соединяемые детали — это позволяет избежать электрохимической коррозии

Обращают внимание и на прочностные характеристики. Но, как правило, при соединении алюминиевых деталей, прочности алюминиевых метизов достаточно

Вообще, заклепки делают из таких металлов:

• сталь:
• обычная — марок Ст2, Ст3, Ст10;
• коррозионностойкая Х18Н9Т;
• оцинкованная;
• легированная (нержавеющая) — 9Г2, 304, 316.
• медь МТ и М3;
• алюминиевые сплавы (чаще АД1, Д18);
• алюминиево-магниевые (AlMg2,5; AlMg5; AlMg3),
• латунь (Л63).

При соединении медных деталей допустима установка латуни и меди. Алюминий соединяют алюминиевыми сплавами. Стальные листы — соответствующими марками стальных заклепок. Есть также смешанные метизы — из двух разных металлов (химически не конфликтующих). Чаще всего встречаются алюминиево-стальные.

Для установки фасадных элементов, откосов, отливов, металлочерепицы и профлиста, используются обычно вытяжные заклепки из оцинкованной окрашенной стали. Окраска — в тон с деталями.

Недостатки заклёпочных соединений

Заклёпочные работы на судне (рисунок из статьи «Заклепки» «Военная энциклопедия Сытина»)

Трудоёмкость процесса. Необходимо просверлить множество отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную двумя слесарями-сборщиками. До последней четверти XX века в СССР на авиационные заводы специально нанимались худощавые юноши способные влезть в узкий отсек, чтобы удерживать там наковальню-поддержку.
Повышенная материалоёмкость соединения. Заклёпочный шов ослабляет основную деталь, поэтому она должна быть толще. Нагрузку несут заклёпки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.
Необходимость специальных мер для герметизации

Это очень важно для самолётостроения и ракетной техники, при сборке баков-кессонов и пассажирских отсеков. В баках-кессонах, расположенных в крыле самолётов, как правило, держат топливо — авиационный керосин

Резиновый герметик, устойчивый к керосину, должен закрывать все заклёпочные швы. Вес его может составлять десятки килограммов.
Процесс сопровождается шумом и вибрацией. Это приводит к ряду профессиональных заболеваний у сборщиков и вызывает глухоту. Поэтому везде, где можно, внедряются новые инструменты для клёпки.

Главные критерии выбора заклепочника

Для того, чтобы выбрать самый лучший инструмент, необходимо определиться с некоторыми критериями, на которые стоит обратить внимание:

1. Цель использования. Определяется два назначения:

• профессиональное использование – для таких целей приобретается устройство, которое имеет широкий спектр различных видов заклепок, а также возможность регулировки сжатия;
• домашняя эксплуатация — простое по конструкции устройств, бюджетные и не требующие больших усилий, которые используется для соединения 3-4 видов заклепок.

1. Механизм конструкции и внешний вид.

• одноручные – малогабаритные инструменты, которые используется в труднодоступных местах, единственным недостатком такого оборудования является то, что придется приложить максимум усилий для сжатия, отчего происходит быстрая переутомляемость от работы;
• двуручные – они могут различаться по длине ручек, но для более многофункциональны для работы, ведь усилия будут прилагаться минимальные, а сцепление более прочное.

1. Технические возможности рабочего механизма с функцией поворота или без. Это могут быть стационарные механизмы или передвижные.

• в передвижных механизмах есть возможность поворота головки корпуса, что позволяет производить работу в тесных условиях;
• совмещенный вид механизма – в инструменте есть возможность перестановки положений в двух градусах 0 и 90;
• стационарный механизм предполагает, что заклепочник всегда находиться в одном положении, без возможности перестановки головки.

1. Дополнительные функции. В зависимости от производителя и стоимости в аппарат могут входить сменные насадки, которые позволяют расширить возможности использования инструмента.
2. Сцепляющий стержень – заклепки. На рынке представленные различные виды заклепок, но не все могут подойти к определённому инструменту. На сегодня выделяются два вида сцепляющего стержня:

• вытяжные заклёпки – представляют собой стержня с гладкой головкой, в процессе сцепления происходит развальцовка (деформация) конца заклепки, выполняются из алюминия, стали и меди;
• резьбовые заклёпки – для прочного и долговечного сцепления, как понятно из наименования на стержни есть специальная резьба, в которую вкручиваются саморезы, дюбели молли, но для такого вида требуются специальные насадки.

1. Материал инструмента. Бюджетные варианты, выполненные из непрочного материала, не позволят скрепить детали прочно, так как требуется ощутимая физическая сила для сжимания ручек. К самым распространённым материалам корпуса относятся: нержавеющая сталь или сплавы алюминия.

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.

Разновидности резьбовых заклепок

Сортамент настолько большой, что перечислить его в полном объеме и невозможно, и не имеет смысла. Зная, какими бывают заклепки резьбовые, несложно определить, что именно понадобится для конкретных целей.

По материалу изготовления

• Медные.
• Алюминиевые.

Изделия из цветных металлов используются в тех случаях, когда на первый план выходит эстетическая составляющая. Поэтому такие заклепки применяются в основном для декорирования.

• Стальные.
• Из «нержавейки».

Данные образцы обеспечивают большую прочность соединений и повышенную устойчивость к коррозии.

По виду резьбы

• Гаечная (М4 – 8) – неразборное соединение. Целесообразно использовать при невозможности доступа к обратной стороне детали или в условиях ограниченности движений.
• Винтовая (М3 – 16) – разборного типа.

По назначению

• Электропроводящие.
• С повышенным усилием (или вдавливания, или растяжения).
• Для высокогерметичного соединения.
• С увеличенной головкой.
• С резьбой дюймовой.
• С метками (позволяют производить визуальную идентификацию).
• С виброизоляцией.

Данный перечень разновидностей по специфике применения можно продолжить, но уже понятно, что промышленность выпускает резьбовые заклепки буквально на все случаи жизни.

Виды заклепочных соединений

Место соединения деталей заклепками называется заклепочным швом.

В зависимости от характеристики и назначения заклепочного соединения заклепочные швы делят на три вида: прочные, плотные и прочнойлотные.

Прочный шов применяют для получения соединений повышенной прочности. Прочность шва достигается тем, что он имеет несколько рядов заклепок. Эти швы применяют при клепке балок, колонн, мостов и других металлических конструкций.

Плотный шов применяют для получения достаточно плотной и герметичной конструкции при небольших нагрузках.

Соединения с плотным швом выполняют обычно холодной клепкой. Для достижения необходимой герметичности шва применяют различного рода прокладки из бумаги, ткани, пропитанные олифой или суриком, или подчеканку шва.

Прочноплотные швы выполняют горячей клепкой с помощью клепальных машин с последующей подчеканкой головок заклепок и кромок листов.

В каждом заклепочном соединении заклепки располагают в один, два и более рядов.

В соответствии с этим заклепочные швы делятся на однорядные, двухрядные, многорядные, параллельные и шахматные (рис. 1).

Различают клепку ручную, механизированную, при которой применяют пневматические клепальные молотки, и машинную, выполняемую на прессах одинарной и групповой клепки.

При ручной клепке применяют слесарные молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки, натяжки и чеканки.

Массу молотка выбирают в зависимости от диаметра заклепки.

Поддержки являются опорой при расклепывании стержня заклепок. Форма и размеры поддержек зависят от конструкции склепываемых деталей и диаметра стержня заклепки, а также от выбранного метода клепки (прямой или обратный). Поддержка должна быть в 3—5 раз массивнее молотка.

Обжимки служат для придания замыкающей головке заклепки после осадки требуемой формы. На одном конце обжимки имеется углубление по форме головки заклепки.

Рис. 1. Заклепочные швы:
а — однорядный в нахлесточном соединении; б — однорядный в стыковом соединении; в — однорядный в стыковом соединении с одной накладкой; г — двухрядные с шахматным расположением заклепок в стыковом соединении с одной накладкой

Натяжка представляет собой бородок с отверстием на конце. Натяжка применяется для осаживания листов.

Чекан представляет собой слесарное зубило с плоской рабочей поверхностью и применяется для создания герметичности заклепочного шва, дости-аемой обжатием (подчеканкой) замыкающей головки и края листа.

ПРОЧНОСТЬ ЗАКЛЕПОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Основными параметрами прочности являются механическая прочность «на срез» и «на разрыв». Значения этих параметров указываются в каталоге для каждого вида заклепок отдельно. Однако, главным элементом и непременным условием высокой прочности всего заклепочного соединения является правильно сформированная замыкающая головка заклепки.

ПРОЧНОСТЬ НА СРЕЗ

Это максимальная сила, которую заклепка может иметь направленную вдоль. Предел прочности определяется тестированием и имеет минимальное среднее значение. Измеряется в Ньютонах (Н)

ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ

Это максимальная сила, которую заклепка может иметь направленную вдоль. Предел прочности определяется тестированием и имеет минимальное среднее значение. Измеряется в Ньютонах (Н)

Что такое заклепочник и как он работает

Заклепочники или клепальники — устройства для установки заклепок. Под разные типы крепежа есть специальные инструменты. Есть отдельные под вытяжные, винтовые заклепки. Есть также универсальные модели, но они относятся к группе профессионального инструмента, соответственно, стоят солидно.

Один из вариантов использования

Чтобы выбрать заклепочник правильно, желательно понимать как он работает. Независимо от типа заклепок, с которыми работает агрегат, принцип клепки всегда один: устройство развальцовывает вторую (дальнюю) часть заклепки, формируя закрывающую головку. Отличаться может только способ развальцовки:

• При установке вытяжных заклепок, губками захватывается и тянется стержень. На конце стержня есть шарик, который упирается в край корпуса заклепки и сминает ее. При достижении определенного усилия, стержень обламывается.

• Установка винтовых заклепок отличается. Внутри полого корпуса нанесена резьба. В этот метиз вкручивается винт подходящего диаметра. При закручивании он начинает подтягивать край заклепки, за счет чего и развальцовывается пластичный металл (см. видео ниже).

• При установке пустотелых заклепок (пистонных) происходит просто развальцовка конусообразной насадкой. Пистонные заклепки применяются в ненагруженных местах, но чаще не в стройке, а для отделки или при соединении деталей из кожи, ткани и т.д.

В общем, процесс понятен. Как видите, отличия только в том, что в одном случае надо тянуть стержень, в другом — крутить винт, в третьем — прижимается конусная насадка

При выборе типа заклепок, обратите внимание, что инструмент под вытяжные недорог, а вот для винтовых стоит, обычно, немало. Этим в основном и ограничивается применение винтовых заклепок

Ну, и тем, что они полые — негерметичны.

Что такое клёпка

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.

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.

Рекомендации

Если установку клепок на металле выполняет новичок, человек без практического опыта, он может допустить разные ошибки. Дефекты и их причины:

1. Замыкающая головка не плотно примыкает к металлической поверхности. Перекос при обжимке.
2. Головки смещены в одну или разные стороны. Отверстия сверлились с небольшим уклоном.
3. Замыкающая головка имеет рваные края. Для изготовления крепежного элемента использовался некачественный материал.
4. Головка смещена в сторону. Стержень неровный или длиннее нужного.

При проведении работ необходимо придерживаться правил техники безопасности:

1. Пневматический инструмент нельзя использовать до окончания настройки. Придерживать обжимку руками будет сложно из-за мощного пневматического удара. Это может привести к травмам рук.
2. При клепке раздаются резкие, громкие звуки, которые негативно воздействуют на нервную систему, слух. Нужно использовать плотные наушники.
3. Инструмент нужно проверить перед началом работы. Он должен быть исправным. Рабочий стол не должен быть захламлен лишними предметами или инструментами.
4. Скрепляемые детали следует фиксировать в тисках.

При клепке металла необходимо использовать защитные перчатки, очки. Детали следует закрепить в тисках или консоли, чтобы они не смещались. При работе нельзя касаться обжимки руками. Соблюдение техники безопасности поможет уберечься от травм, провести работу качественней.

Литература

• Орлов П. И. Кн. 2 // Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. — 3-е исправл. — М.: Машиностроение, 1988. — С. 544. — ISBN 5-217-00223-9.
• Под ред. Ишлинский А. Ю. Новый политехнический словарь. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. — С. 671. — ISBN 5-7107-7316-6.
• Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — ISBN 5-217-02962-5.
• Скобейда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Детали машин и основы конструирования: Учебн. / Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.: Вышэйшая школа, 2000. — С. 106—111. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0.

Виды заклепок и заклепочников

Профессиональный заклёпочный инструмент — дорогостоящее, да и ненужное приобретение для домашнего мастера, если принять во внимание его мощность, которая вряд ли пригодится в бытовых целях. При желании вместо него для решения тех же задач можно использовать приспособление, изготовленное своими руками из подручных средств. https://www.youtube.com/embed/0rL9yk_v5_I

По способу воздействия на заклепку клепальники можно классифицировать на несколько групп:

• Ручные. В основу их работы положен принцип рычага, который оказывает силовое воздействие на заклепку с целью ее деформации. Выглядит такой инструмент как обычные плоскогубцы или пассатижи. Одноручные версии заклепочников рассчитаны на работу с заклепками диаметром до 5 мм, а двуручные — 6,4 мм.
• Пневматические. Рабочий процесс осуществляется за счёт использования силы сжатого воздуха. Поскольку работа таким заклепочником возможна лишь вместе с компрессором, его можно использовать для решения весьма ограниченного круга задач. Современные версии инструмента отличаются компактными размерами, что делает их похожими на ручные модели и позволяет использовать для проведения работ различного масштаба. Пневматические заклепочники главным образом применяются на промышленных производствах.
• Пневмогидравлические. В них демонтаж заклепки обеспечивает поршень гидравлической системы, который во время движения заставляет поступательно перемещаться шток с резьбой.
• Аккумуляторные. Их работу обеспечивает источник постоянного тока, который позволяет пользоваться ими длительное время в автономном режиме.

В свою очередь, можно классифицировать и резьбовые заклепки. По материалу изготовления их можно разделить на стальные, медные и алюминиевые. Каждая из этих разновидностей имеет свою длину и диаметр

Именно на эти параметры и нужно обращать внимание для выбора наиболее подходящего типа инструмента. Так, для ручного резьбового заклепочника рекомендуется использовать алюминиевый или медный крепёж. https://www.youtube.com/embed/s1FbBYv_46M

Виды

Тип метиза выбирается в соответствии с требованиями к соединению. Благодаря тому, что современный рынок крепёжных деталей представляет вытяжные заклёпки в широком ассортименте, выбрать нужный элемент не составит труда. В зависимости от эксплуатационных характеристик, метизы подразделяются на несколько видов.

Комбинированные модели считаются самым распространённым видом. Метизы способны обеспечивать неразъёмное соединение особо твёрдых деталей, подвергающихся механическим, весовым и вибрационным нагрузкам.

• Герметичные модели имеют довольно узкую специализацию и широко используются в судостроительных производствах. Особенностью конструкции глухих моделей является запаянный конец стержня. Изделия могут изготавливаться из нержавеющей стали, меди и алюминия.
• Многозажимные модели имеют несколько расклёпочных участков и устанавливаются в подвижные конструкции при необходимости соединения трёх и более элементов. Такой участок располагается между двумя соседними элементами, а монтаж производится при помощи пневмопистолета.

Помимо традиционных моделей, существуют усиленные варианты заклёпок, при изготовлении которых используется более прочный материал с утолщёнными стенками.

Виды заклёпочных соединений [ править | править код ]

Заклёпочные соединения делятся на:

• прочные (рассчитанные только на восприятие и передачу силовых нагрузок),
• плотные (герметичные) (обеспечивают герметичность конструкций в резервуарах с невысоким давлением),
• прочноплотные (восприятие силовых нагрузок и герметичность соединения).

По конструкции заклёпочные соединения делятся на однорядные и многорядные с цепным или шахматным расположением заклёпок, а в зависимости от количества плоскостей среза — одно- и многосрезные .

По характеру воздействия нагрузки на заклёпочное соединение — швы с поперечной нагрузкой, перпендикулярной оси заклёпок, и продольной, параллельной оси заклёпок.

Заклёпочные соединения по конструкции близки к паяным, сварным и клеевым соединениям. Наиболее распространены соединения внахлёстку (внакрой) и встык со стыковыми планками .

Герметичность соединения обеспечивается нанесением различных герметиков на поверхность стыка или подкладыванием под стык различных пластичных материалов. Заклёпки герметичных соединений имеют усиленные головки.

В зависимости от требований к поверхности, заклёпки могут иметь полукруглую головку, потайную, полупотайную или плоскую (в процессе клёпки для создания внутренних усилий сжатия, которые снижают возможность усталости материала).

Заклёпки изготовляют для разных способов установки. Для односторонней клепки существует множество видов заклёпок, в том числе отрывные и взрывные. Обычная клёпка может выполняться, когда наковаленка-поддержка находится с лицевой стороны и когда наковаленка находится с тыльной стороны. Последний способ стал наиболее распространенным, поскольку требует меньшей массы наковаленки-поддержки.