Рекомендуемым материалом для стальных заклепок является

Обновлено: 12.05.2024

Для соединения конструкций из алюминиевых сплавов используются заклёпки из специальных алюминиевых сплавов.

При температуре эксплуатации до 100 0 С для изготовления заклёпок используют сплавы:

- В65 – для соединения деталей из алюминиевых сплавов высокой и средней прочности (В95, Д16, …);

- Д18П – для соединения деталей из алюминиевых сплавов средней прочности (Д16, АК,…);

- АМг5П – для соединения деталей из алюминиевых сплавов низкой прочности (АЛ, АМг, АМц, …).

При температуре эксплуатации до 250 0 С используют заклёпки из сплава Д19П.

Применение стальных заклёпок для получения высокоресурных конструкций из алюминиевых сплавов весьма нежелательно, так как при осаживании стержня заклёпки в процессе образования замыкающей головки более прочный материал заклёпки разрывает поверхность отверстия в детали и приводит к появлению микротрещин, резко снижающих долговечность соединения. По этой же причине ограничено (до 8…10%) применение ударного способа образования замыкающей головки и применение заклёпок из алюминиевых сплавов большого (больше 8 мм) диаметра. В этих случаях целесообразно использовать болтовое соединение.

Отметим, что для заклёпочных соединений деталей и узлов из сталей и композиционных материалов предпочтительней использование стальных заклёпок.

При выборе типа заклёпок следует придерживаться следующих рекомендаций.

Для силовых швов, не находящихся на внешней поверхности самолёта, наилучшими являются заклёпки с полукруглой (рис.1.1) и плоской (рис.1.2) закладными головками.


Рис. 1.1	Рис. 1.2

Заклёпки с полукруглой головкой применяют для ручной клёпки, с плоской головкой – для клёпки на клепальных прессах.

Эти заклёпки позволяют создать более технологичное, прочное и дешёвое соединение, чем при использовании потайных заклёпок.

Для основной части внешней поверхности самолёта применяют потайные заклёпки с конусностью закладной головки 90 0 (рис.1.3) и 120 0 (рис.1.4).


Рис. 1.3	Рис. 1.4

Клёпка «впотай» требует дополнительной точной операции - зенковки отверстия под закладную головку. При этом западание головки недопустимо, а выступание над поверхностью детали не должно превышать 0,1 мм.

Существенный недостаток такого соединения - концентрация напряжений в точках а и b (рис.1.5) и, как следствие, снижение ресурса соединения.

Поэтому заклёпки подбирают так, чтобы высота закладной головки h была меньше толщины листа (рис.1.5.), т.е. для толстых обшивок используют заклёпки с конусностью закладной головки 90 0 , для более тонких обшивок ( ) – заклёпки с конусностью 120 0 .


Рис. 1.5	Рис. 1.6

Для крепления листов толщиной менее 1 мм ( ) можно применить подштамповку обшивки (рис.1.6).

Такой вариант существенно разгружает заклёпку от срезающих усилий, но ещё сложнее в производстве и дороже.

Если требования аэродинамики не очень жёсткие, можно использовать заклёпки с плоско – выпуклой закладной головкой (рис.1.7).

Повысить выносливость и герметичность соединения можно, создав хороший радиальный натяг в зоне перехода закладной головки в стержень и увеличив стяжку пакета. Возникающие в месте контакта соединяемых листов силы трения существенно разгружают заклёпки от срезающих усилий. Добиться этих эффектов можно, применяя заклёпки с компенсатором (рис.1.8).


Рис. 1.7	Рис. 1.8

Максимального эффекта можно достичь, используя клёпку стержнями (рис.1.9). В этом случае замыкающие головки образуются с двух сторон, стяжка пакета и радиальный натяг возрастают, долговечность соединения увеличивается в 7…10 раз по сравнению с традиционными заклёпками. Однако для получения качественного соединения стержень в отверстии должен быть очень точно выставлен, поэтому клёпка может выполняться лишь на специальных автоматических клепальных прессах.


Рис. 1.9	Рис. 1.10

Для ручной прессовой клёпки применяют так называемые универсальные заклёпки, представляющие собой стержень, частично осаженный с одного конца (рис.1.10).

Для клёпки с одной стороны применяют заклёпки с сердечником (рис.1.11) и другие специальные виды заклёпок.

Для получения высоконагруженных швов используют заклёпки с высоким сопротивлением срезу, титановые или стальные болт - заклёпки (рис.1.12) и другие виды крепежа, полную информацию о которых можно найти в соответствующих ОСТах.

Использование заклепок для клепания металла и других материалов

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

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

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.

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.

Виды заклепок

Что такое заклепка? Это цилиндрический стержень из пластичного металла (может быть полым или нет) с головкой определенной формы на одном конце. Эта головка называется закладной. В процессе установки, за счет сплющивания металла стержня со второй стороны, образуется вторая головка. Она называется замыкающей (закрывающей).

Типы заклепок

Могут быть составные заклепки (например, популярные вытяжные или винтовые), которые состоят из корпуса и стержня. Но суть от этого не меняется: закладная головка упирается в материал, а на другом конце, за счет пластичности металла, формируется вторая головка. Просто она формируется за счет того, что стержень вытягивается и расширенной частью сминает вторую часть.

Типы стержней и закладных головок

Заклепки отличаются формой головки и стержнем. По типу стержня они бывают:

со сплошным стержнем (высокая нагрузочная способность, но тяжело устанавливаются);
полупустотелые (часть стержня возле закладной головки сплошная, часть — пустотелая);
пустотелые (головка и стержень имеют цилиндрическое сплошное отверстие, легко расклепываются, но высокие нагрузки не переносят).

Заклепки имеют следующие виды головок (на фото выше):

Полукруглая (высокая и низкая). Иногда называется еще сферической. Наиболее надежные, создают прочный шов.
Цилиндрической и конической (плоской). Применяются, если соединение находится в агрессивной среде.
Потайная и полупотайная. Устанавливаются, когда крепеж не должен выступать над поверхностью. Наиболее ненадежное соединение, используется только при необходимости.

Каждый из видов закладных головок встречается с каждым типом стержня. Подбирают их в зависимости от планируемой нагрузки. На максимальные нагрузки нужны метизы со сплошным стержнем и полукруглой головкой. На не слишком нагруженные швы можно применять и пустотелые, но они не обеспечивают герметичности. Если важна такая характеристика, то ставят полупустотелые.

Типы заклепок

Несмотря на то что сварка стала доступной даже непрофессионалу, клепка не теряет популярности. Ведь не все металлы можно варить, да и сварной шов подвержен коррозии. Поэтому постоянно появляются новые разновидности заклепок, так что полного перечня точно нет. Рассмотрим основные и более популярные.

Классические или обычные. Универсальные, применяются для всех типов швов. Отличить можно внешне — напоминают грибки.
Полутрубчатые (стержень наполовину полый). Требуют меньше усилий при установке, но и прочность имеют невысокую. Используются в соединениях с небольшой механической нагрузкой.

Это основные виды заклепок, которые применяются в строительстве, машиностроении и в других областях. В каждом из видов есть свои подвиды, отличающиеся в нюансах.

Вытяжные заклепки

Несколько слов скажем отдельно о вытяжных (закладных) заклепках. Они применяются при крепеже профлиста и металлочерепицы. Именно с ними чаще всего приходится сталкиваться при обустройстве участка. Состоит вытяжная заклепка из трубчатого корпуса и цельного стержня, вставленного внутрь. Они называются составными, так как имеют две независимые части. Также этот крепеж является усиленным — после установки, часть стержня остается внутри, что повышает прочность соединения.

Как работает вытяжная заклепка

Длина корпуса вытяжной заклепки должна быть больше толщины соединяемых деталей. Она вставляется в проделанное заранее отверстие, после чего заклепочник захватывает стержень, вытягивает его через полый корпус. На дальнем конце стержня имеется шарик, который формирует замыкающую головку из развальцованного края корпуса. Лишний стержень удаляется инструментом, но некоторая его часть остается внутри, что делает такое соединение достаточно прочным.

Как понятно из описания, важно правильно подобрать размер заклепки. Слишком короткая не даст сформировать нормальный буртик, что ослабит соединение. Слишком длинный корпус, даст большой люфт, что тоже нехорошо. Так что при подборе этого типа крепежа внимательно смотрите рекомендуемую толщину. Идеально, если ваше соединение приходится на середину диапазона.

Заклепки для соединения рыхлых и мягких материалов

Для соединения мягких и пластичных материалов — пластика, ДСП — перечисленные выше метизы не подходят. Для них есть другой вид аналогичного крепежа. Он отличается не такими большими размерами и меньшей прочностью. Но, при установке, создается меньшее усилие, чтобы не разрушить материалы.

Существуют следующие виды заклепок для соединения пластичных или мягких материалов:

Есть также пластиковые заклепки. Их делают обычно для мебели, иногда для фиксации декоративных панелей. Такие заклепки больше похожи на винтовые. Нижняя часть разрезана на несколько лепестков, внутри имеется резьба, по которой вкручивается стержень. По мере закручивания, стержень раздвигает корпус, который держится за счет силы трения.

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.

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.

Подбор размеров заклепок

Заклепки подбирается исходя из толщины соединяемых металлов. Важны при этом: параметры закладной головки, диаметр стержня. По диаметру стержня определяется диаметр сверла, которое используется для подготовки отверстия в соединяемых деталях. Примерно определить диаметр заклепки можно удвоив толщину соединяемых деталей. Длина стержня — не менее 2 диаметров заклепки, причем выступающая часть должна быть не менее 1,25-1,5 от диаметра.

Диаметр заклепки	2,0 мм	2,3 мм	2,6 мм	3,0 мм	3,5 мм	4,0 мм	5,0 мм	6,0 мм	7,0 мм	8,0 мм
Диаметр отверстия при точной сборке	2,1 мм	2,4 мм	2,7 мм	3,1 мм	3,6 мм	4,1 мм	5,2 мм	6,2 мм	7,2 мм	8,2 мм
Диаметр отверстия при грубой сборке	2,3 мм	2,6 мм	3,1 мм	3,5 мм	4,0 мм	4,5 мм	5,7 мм	6,7 мм	7,7 мм	8,7 мм

Вообще, диаметр стержня заклепки может быть от 1 мм до 36 мм, длинна его может быть от 2 мм до 180 мм. Причем больший диаметр не равнозначен большей прочности соединения. Тут играет роль как материал, из которого он изготовлен, так и его тип (полый или цельный). Как же выбрать? По характеристикам заклепок. Вы ведь выбираете их под соединение определенных материалов определенной толщины. Примерно знаете и нагрузку, которая будет прилагаться на соединение. Поэтому при подборе обращайте внимание на то, что рекомендует производитель.

Как подобрать заклепку по толщине скрепляемого материала? По указаниям производителя, но в общем, диаметр стержня должен быть не менее двойной толщины материалов

Рекомендуемый диаметр под соединение. Вам остается только подобрать сверло и сделать ровное отверстие без заусенцев.
Минимальная и максимальная толщина соединяемого пакета. Важно чтобы ваше соединение находилось в указанном диапазоне.
Усилие на срез. Это та нагрузка, приложенная к соединению перпендикулярно, которую заклепка выдерживает без разрушения.
Усилие на разрыв. При какой нагрузке вдоль заклепки она разрушится.

Именно усилие на разрыв и срез определяют прочность будущего шва. Чем больше эти значения, тем большие нагрузки выдержит.

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;
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.

Выбор заклепочника (клепальника)

Сварка — это отличный способ соединения металлов, но он не всегда удобен и возможен. Альтернатива — клепка. Но для установки заклепок необходимо выбрать заклепочник. Как это сделать читаем дальше.

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:
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.

Выбираем тип привода

Перед тем как выбрать заклепочник, надо разобраться в том, какие они бывают. Начнем с привода.
- От сети. Не слишком дорогие, так что можно покупать и для бытового использования. Но не на каждой стройплощадке есть источник электричества, да и шнуры/удлинители — та еще морока.
- Аккумуляторные. При той же производительности более мобильны, но весят больше (сам аккумулятор тоже имеет вес), да и стоят дороже.
Видеообзор аккумуляторного заклепочника MILWAUKEE 2550-20 M12 RIVET TOOL.

Для бытового использования покупают ручные заклепочники. Но и этот «простой» инструмент выбрать нелегко. Прежде всего удивляет разброс цен — от 5$ до нескольких сотен долларов. Как тут сориентироваться? Сразу скажем, что слишком дорогой брать для разового применения точно не стоит, как и слишком дешевый. В остальном надо разбираться.

Виды ручных (механических) заклепочников

Есть три вида ручных установщиков заклепок:
- одноручные;
- двуручные;
- гармошка.
Одноручные предназначены для крепежа небольшого размера — до 5 мм. Отличаются тем, что рабочие ручки у них под углом 90° к оси установки. То есть, рукоятки направлены вниз. Удобно тем, что работать можно одной рукой. Недостаток — небольшой «диапазон» размеров, с которыми может работать устройство.

Двуручные отличаются большими размерами, устанавливать ими можно и заклепки больших диаметров — до 8 мм. Отличить можно по виду — длинные ручки, которые находятся в одной плоскости с рабочими губками. Выбирать двуручный заклепочник имеет смысл в том случае, если планируется использовать заклепки большого диаметра.

Виды ручных заклепочников: одноручный, двуручный, гармошка

Механические заклепочники «гармошка» чаще применяются с крепежом больших размеров. Наличие той самой «гармошки» позволяют устанавливать крупноразмерный крепеж прилагая меньше усилий. Такое устройство обычно имеет более дорогой инструмент, его чаще применяют профессионалы.

Выбрать тип ручного заклепочника не слишком сложно. Если вам нужна надежная машинка, выбирайте из двуручных моделей. Их устройство проще, там ломаться почти нечему. При нормальном качестве они неубиваемые. Если вы ставить будете только мелкий крепеж — не больше 2-3 мм, то целесообразнее брать одноручный. Им работать удобнее.

Критерии выбора ручных установщиков заклепок

Итак, если надо выбрать заклепочник ручного типа, обращаем внимание на следующие параметры:
- Тип крепежа, с которым агрегат работает (винтовые, вытяжные, пистонные (люверсы), универсал — который ставит все типы заклепок).
- Максимальный и минимальный размер заклепок.
- Количество насадок для заклепок.
- Материал крепежа, с которым инструмент работает (стальные, алюминиевые или только медь и латунь).
- Из чего сделан сам инструмент. Лучше — нержавеющая сталь или сплавы алюминия.
На что еще обращайте внимание — на рукоятки. Резиновые накладки на них должны быть из хорошей резины. Сами рукоятки должны быть для вас удобны, так сможете работать быстрее и дольше. Еще обратите внимание на возможность фиксации ручек в нерабочем состоянии — есть специальная проволочная петля, которая удерживает ручки вместе. При хранении это удобно и важно.

Выбор вытяжного заклепочника

Чаще всего приходится работать с вытяжными (тяговыми) заклепками. Они удобны, недороги. Не слишком много стоит и инструмент для их установки. Кроме перечисленных выше параметров, чтобы выбрать заклепочник под тяговые заклепки, надо еще обратить внимание на некоторые особые характеристики и опции.
Теперь вы знаете, как выбрать заклепочник под вытяжные заклепки. Подобрав несколько моделей, которые вас устраивают по характеристикам, осмотрите их и подержите в руках. Если есть возможность, попробуйте пару раз в работе. Так будет проще понять, каким инструментом вам работать удобнее и будет проще сделать выбор.

Насадка на дрель/шуруповерт и особенности выбора

При большом фронте работ с использованием ручных заклепочников, руки очень устают. Конечно, есть аккумуляторные, но цена на них совсем не радует. А если еще и использование — только изредка, покупать электроинструмент нецелесообразно. В этом случае можно пойти на компромисс — приобрести насадку на дрель или шуруповерт для установки заклепок.

Это небольшой адаптер (насадка), который вставляется в патрон. Есть они под винтовые и вытяжные заклепки. При желании можно найти и под другие типы крепежа.

Адаптер (насадка) на дрель для установки вытяжных заклепок

Принцип работы дрели с насадкой для вытяжных заклепок не отличается — все так же инструмент тянет за штырь, потом его обрывает. Вот только обломанные «хвосты» надо самому доставать, переключая дрель на реверс. В случае использования винтовых заклепок, реверс тоже потребуется — чтобы вынуть насадку из установленного крепежа.

Насадка на дрель для установки винтовых заклепок

Выбор заклепочных насадок на дрель аналогичен: по типу, размерам и материалу насадок. Ну, и хвостовик должен подходить к патрону электроинструмента. Также обратите внимание на наличие ручки. Это некритичный параметр, но повышает удобство использования. Дрель с накрученной насадкой тяжела и нестабильна. Поэтому при работе надо обязательно придерживать насадку рукой, фиксируя ее положение. Чтобы не держаться за насадку, надевают ручку. В таком варианте агрегатом пользоваться удобнее, получается более точно контролировать положение.

Как выбрать заклепочник: производители и цены

При выборе конкретной модели многие опираются на цены. Вот только разброс очень большой — есть очень дешевые и, практически один в один по внешнему виду, но в разы дороже. Даже в десятки раз дороже. Сразу стоит сказать, что даже для разовых работ, покупать совсем дешевый заклепочник — слишком рисковать. Он может совсем не работать или работать через пень-колоду.

Если вы хотите только заклепать забор, например, даже в этом случае вам придется установить не одну сотню заклепок. Если придется разбирать инструмент после каждых 2-3 заклепок, вам это точно не понравится. Чтобы выбрать заклепочник, который работает нормально, обращайте внимание на средний ценовой диапазон.
- Stanley MR 99. Stanley — старейшая американская компания.
- NOBUS. Недорогой инструмент, надежно работает.
- Gesipa. Известная фирма, но не все ее хвалят. Однозначно есть более дешевые, работающие, как минимум, не хуже.
- YATO справляется со стальными заклепками лучше, чем китайские с алюминиевыми.
Если вы предполагаете использовать заклепочник в профессиональной деятельности, выбирать надо подороже. Фирму — по своему усмотрению, но из категории профессиональных или полупрофессиональных моделей. Возможно, они не отличаются конструктивно, но имеют больший ресурс, срок службы. То есть, сделаны более надежно и качественно. И этим объясняется разница в цене — использованы более дорогие/качественные материалы.

Читайте также:

Рекомендуемым материалом для стальных заклепок является