Виды заклепок, характеристики, установка, области применения

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.

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.

Диаметр и длина

Размеры заклепок стоит подбирать в соответствии с толщиной материалов, которые будут соединяться. При этом самыми важными параметрами считается длина и диаметр стержня. Согласно диаметру сверла, мастер определяется со сверлом, которое ему потребуется для работы. Показатель диаметра заклепочного стержня может составлять от 1 до 36 миллиметров.

Длина заклепочного материала бывает от 2 до 180 миллиметров. При этом стоит помнить, что большой диаметр не всегда свидетельствует о хорошей надежности соединения. Форма метизов может быть разнообразной, к примеру, круглой, шестигранной, цилиндрической.

Расходные материалы

Металл, из которого изготавливаются заклепки – зависит от материала соединяемых заготовок. Это может быть сталь, нержавейка, медь, алюминий. Речь идет о материале втулки. Вытяжной стержень изготавливается из стали. Чаще всего применяются алюминиевые втулки. Легкий металл легко деформируется при установке, и не подвержен коррозии.

Как правило, вытяжные заклепки не подвергаются силовому воздействию, то есть они предназначены для соединения деталей, которые не будут находиться под нагрузкой. Поэтому диаметр подбирается минимально возможный, для обеспечения прочности.

На иллюстрации видны основные размеры, которые необходимо учитывать перед покупкой.

К тому же проверьте, подходит ли набор головок вашего инструмента под диаметр клепок. От диаметра тела заклепки зависит прочность соединения. Однако злоупотреблять его величиной не стоит. Слишком крупные отверстия снижают прочность самой заготовки, да и выглядят не эстетично.

Следующий важный размер – длина тела заклепки. Слишком много металла, торчащего над соединяемыми заготовками – не только занимают место, но и снижают прочность соединения. Согласно установившейся практике – длина расклепываемой части не должна превышать 1-1,5 диаметра заклепки. Тогда соединение получается прочным и красивым.

Размер и длина сердечника в принципе не имеют значения. Главное – совместимость с головками инструмента. Общая длина тела заклепки, может быть какой угодно. Возможно, вам понадобится соединить достаточно толстые половинки.

Материалы

Обычно материал заклепки должен быть таким же, как и заготовки, таким образом, снижается возможность возникновения коррозии. Материалами, из которых обычно изготавливают данные металлические приспособления, являются следующими:

сталь – металл может использоваться в нескольких разновидностях, а именно: обычной – это марки Ст2, Ст 3, СТ 10; коррозионностойкой – Х18Н9Т и оцинкованной; стальные крепежные элементы используются в тех случаях, когда требуется обеспечить высокую надежность крепежа;

Во время соединения изделий из меди можно пользоваться латунными и медными заклепками. Листы стали соединяют исключительно стальными приспособлениями. В продаже часто можно встретить крепеж, который состоит из сплава алюминия и стали.

2 Устройство и конструктивные особенности

Вытяжные метизы состоят из тела и стержня. Телом обычно называют корпус, гильзу, втулку или цилиндр. Именно тело является крепежным элементом, который выполняет несущую функцию. Тело состоит из головки (бортика) и плоского пустотелого цилиндра. У герметичных метизов конец цилиндра запаян наглухо. По типу головки (бортика) метизы разделяются на метизы с высоким бортиком, с широким бортиком и потайным бортиком. Широкий бортик, как и высокий, обеспечивают осуществление прочного клепанного крепления. Такие крепления видны со стороны и образуют «выпуклости» на поверхности детали. Потайной бортик обеспечивает почти гладкую поверхность в месте крепления, однако, он менее надежен. Потайной бортик имеет ровную плоскую поверхность и толщину около 1 мм, в этом случае основная массивная часть головки вставляется в крепежное отверстие.

Цилиндр заклепки может быть разной длины и толщины. Именно по наружному диаметру цилиндра указывается диаметр метизов в наименовании при заказе. Размеры цилиндра являются наиболее важными среди всех прочих размеров метизов. Именно размеры цилиндра являются решающими при выборе заклепок. Суть крепления сводится к тому, что крепежный элемент должен обеспечивать подвижное/неподвижное соединение нескольких деталей или элементов. Длина цилиндра рассчитывается по формуле: толщина склепываемого материала1+ толщина склепываемого материала2 + толщина расклепки (указывается изготовителем) + 0,5-1 мм (для подвижного соединения). Диаметр цилиндра берут равным требуемому диаметру отверстий под крепеж (обычно отверстие больше на 0,1-0,2 мм — для свободной установки в него метиза).

Например, заклепка алюминиевая AlMg2.5 4х10. Это означает, что здесь указан тип сплава, цифра 4 — это указатель наружного диаметра в мм, 10 — длины в мм.

Стержень. Осуществляет функцию расклепки. Обычно изготовлен из стали, которая значительно прочнее тела. На конце стержня имеется головка, которая осуществляет расклепку вставляемого конца. При монтаже стержень вытягивается специальным инструментом (пневмозаклепочник) или, если креплений немного (1-3), можно использовать и обычные пассатижи. Однако, в последнем случае придется приложить приличную физическую силу.

Главным достоинством конструкции вытяжных заклепок является то, что они допускают односторонний монтаж (требуется доступ к креплению только с одной стороны), действуя наподобие анкеров.

Более прочная заклепка — резьбовая — отличается от вытяжной наличием внутри цилиндра резьбы. Цилиндр крепежного элемента с резьбой имеет вкрученный стержень, который не вытаскивается с силой, а выкручивается. Для усиления соединения внутрь вкручивается винт или болт. Таким образом, получается условно «закрытая» крепежная деталь. Иногда ее называют заклепка вытяжная глухая.

После того, когда определены размеры и материал для заклепок, а также тип бортика, следует определиться с их видом.

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.

Расчёт толщины

У нас в таблице есть длина тела. Но так ли просто подобрать метиз для соединения материалов? Если ориентироваться только на значения в колонке «L», мы допустим ошибку. Ведь нужно учитывать, что втулка при протяжке стержня сильно расширяется на конце. Этот процесс отнимает заветные миллиметры. Поэтому есть формула:

Здесь L₁ – фактическая «полезная» длина, S – сумма толщины материалов для соединения, D – диаметр тела.

Допустим, нам нужно приклепать к железу толщиной 6 мм табличку с аналогичным показателем, равным 3 мм. Итого 9 мм. По логике вещей, подойдёт метиз 2,4×10 (третья строчка сверху в таблице). Но посчитаем по формуле:

Получается, что нужна заклёпка, как минимум заклёпка 3,2×12 с длиной тела 11,80-12,60 мм.

Для удобства дадим таблицу подбора с готовыми расчётами:

Обзор видов

Широкое распространение получили изделия с полукруглой головкой. Этот предмет отвечает требованиям ГОСТа 10299-80. Сечение стержня составляет от 0,1 до 3,6 см. Стальная заклепка под молоток с потайной головкой должна соответствовать ГОСТу 10300-80. Для изделий с плоской головной частью применяют стандарт 10303-80. Наконец, для полупустотелых образцов применяют ГОСТ 12641-80.

Для изготовления подобных приспособлений применяют сталь таких типов:

• 10кп;
• 15кп;
• Ст2;
• Ст3.

Заклепки с цельнометаллическим стержнем имеют превосходную способность переносить нагрузки. Однако установить их достаточно трудно. Полупустотелый тип формируется с таким расчетом, чтобы участок стержня вблизи закладной головки был частично пуст. Наконец, пустотелое изделие не составит труда расклепать. Оборотной стороной такого преимущества оказывается недостаточная надежность соединения. Полукруглые головки могут иметь различную высоту. Их использование считается оптимальным решением с точки зрения надежности и стабильности формируемого шва.

В агрессивных средах применяют заклепки с цилиндрической или выполненной в виде конуса головкой. Потайной, а также полупотайной типы нужны, если требуется исключить образование выступа над поверхностью. Такие конструкции используют только в тех случаях, когда достойной альтернативы им нет. Универсальный тип крепежа под заклепочник по форме напоминает контуры гриба. Отдельная категория — закладные, вытяжные, тяговые и отрывные изделия. Подобные метизы состоят из двух основных частей. Необходимости придерживать их с другой стороны шва нет. Это обстоятельство очень привлекательно при создании заборов и формировании кровельного покрытия.

Иногда встречаются так называемые резьбовые заклепки. Их используют, когда надо соединить детали с особо тонкими стенками (не более 0,03 см). Внутри находится специальная резьба, а снаружи — вертикальная насечка, которая блокирует поворот вокруг своей оси. Что касается забивных заклепок, то они обычно делаются из:

• латуни;
• алюминия;
• меди (и все такие продукты рассчитываются под заколачивание молотком, не требуют заклепочника).

Иногда для повышения стойкости к коррозии применяется цинковое покрытие. Хорошо показывает себя как «холодное», так и «горячее» цинкование. После такой обработки улучшаются не только эксплуатационные качества, но и визуальное восприятие изделий

Важно: необходимо учитывать образование гальванических пар и электрохимических реакций между ними. Связка «медь-сталь» оборачивается ускоренным разрушением изделия

Заклёпки

  В строительстве самыми применяемыми являются вытяжные заклёпки. Они доступны (можно приобрести в любом строительном магазине и рынке), просты в применении и вполне обеспечивают надёжное неразъёмное соединение материалов.

  Вытяжные заклёпки различают по размеру и типу материала, используемого для изготовления заклёпок.

  Материал заклёпки, это крайне важный фактор. Выбор заклёпок по материалу напрямую зависит от вида материала скрепляемых деталей и окружающей среды, в которой будет находиться крепление.

  Материалы изготовления заклёпок могут быть следующие:

• Оцинкованная сталь.
• Алюминий. Есть чистый аллюминий и его варианты: анодированный, лакированный.
• Нержавеющая сталь. А2 — устойчива к ржавлению, А4 — устойчива к коррозии и кислотной среде (применяется в химической промышленности). Или импортные аналоги, например, DIN 7337. Нержавейка является одним из самых распространённых и прочных материалов.
• Медь — Медные заклёпки применяются для скрепления материалов из меди.
• Медно-никелевый сплав (монель). Содержит 70% никеля, 30% меди.

  Вытяжная заклёпка представляет собой трубку со шляпкой. Внутри конструкции предусмотрен стальной стержень, один из концов которого слегка расширяется. Заклёпочник тянет стержень, благодаря чему трубка постепенно расширяется. Когда усилие становится максимальным, происходит откусывание стержня.

  В вытяжных заклёпках процесс деформации гильзы осуществляется с помощью стержня с утолщением на конце, запрессованного внутрь тела крепежной втулки. Для того чтобы осадить тело заклёпки, её торец упирают в опорную поверхность заклёпочника, после выравнивания центральный стержень с усилием вытягивают на несколько миллиметров. В результате стенки гильзы деформируются, образуя достаточно прочное неразъёмное соединение. Хвостовик стержня чаще всего обламывается или обрезается по уровню среза гильзы.

Особенности работы с инструментом

Чтобы быстро научиться обращаться с заклепочником и с легкостью выполнять надежное соединение элементов, достаточно усвоить несложный порядок работы с ним:

Первым делом необходимо подобрать заклепки подходящего диаметра. Чаще всего используют крепежи диаметром от 2 до 4 мм. При работе с заклепками крупного диаметра потребуется специализированный инструмент, в качестве которого лучше всего подойдёт пневматический или пневмогидравлический клепальник.
В рабочей поверхности сверлится отверстие с учётом внешнего диаметра заклепки. В случае использования крепежа с потайной головкой нередко приходится предварительно выполнять зенкование поверхности, что позволяет сделать заклепку незаметной.
Перед работой в заклепочник следует установить шток с резьбой необходимого диаметра и уже на него накрутить резьбовую заклепку

Важно убедиться, чтобы заклепка была надежно закреплена, иначе во время монтажа она может открутиться.
Необходимо вставить крепеж в отверстие до упора, убедившись, что его головка плотно примыкает к поверхности материала.
Заклепочник располагают строго под прямым углом к поверхности и начинают оказывать усилие на рукоятку. Во время работы шток начнет перемещаться внутри инструмента, обеспечивая необходимое давление для деформации крепежа.
После установки заклепки следует вывернуть резьбовой шток из гнезда и удостовериться, что заклепка села в отверстие правильно. Об этом можно судить, если не наблюдается перекосов и зазоров, а также деформации резьбы.

Об этом можно судить, если не наблюдается перекосов и зазоров, а также деформации резьбы.

Как извлечь заклепку

В первом случае потребуется дрель со сверлом несколько большего диаметра, чем внутренний размер резьбы. Во время установки заклёпки нужно следить за процессом и своевременно менять сверло на большего размера. Когда задача будет решена, крепёж разделится на две половины — головку и внутреннюю часть.

Также извлечь неправильно установленный крепеж можно путем стачивания головки. В решении этой задачи также поможет дрель, а когда головка будет разрушена, останется только выбить заклепку из посадочного места.

Нюансы монтажа

Перед монтажом крепежа особое внимание следует обратить на выбор его длины. Чтобы правильно рассчитать этот параметр заклепки, нужно сложить толщину материала и диаметр заклепки. К примеру, если сечение крепежа составляет 4 мм, а толщина материала 2 мм, то для выполнения надежного соединения рекомендуется использовать заклепку диаметром 6 мм

После установки она будет надежно «сидеть» в посадочном месте и позволит в случае необходимости вкрутить туда болт

К примеру, если сечение крепежа составляет 4 мм, а толщина материала 2 мм, то для выполнения надежного соединения рекомендуется использовать заклепку диаметром 6 мм. После установки она будет надежно «сидеть» в посадочном месте и позволит в случае необходимости вкрутить туда болт.

Заклепочник неслучайно пользуется большой популярностью, ведь он обладает такими достоинствами, как удобство в эксплуатации и практичность. Хотя домашние мастера очень редко делятся своими впечатлениями о практическом применении в бытовых условиях этого инструмента. Во многих строительных магазинах заклепочник является большой редкостью, не говоря о крепеже для него, который многие вынуждены заказывать через Интернет.

https://youtube.com/watch?v=N7tjWpsqOc0

Этот инструмент лишь недавно стал востребованным у населения. Чаще всего его применяют для выполнения надежного монтажа автомобильных номеров. Прекрасно он подходит и для установки ограждений из листовых материалов, а также крепления приборов учета электроэнергии на тонких стенках щитков. Этот метод монтажа смог превзойти по популярности даже такой распространенный вид крепления, как сварка, благодаря своей надежности. И в этом нет ничего удивительного, поскольку даже в условиях высоких нагрузок заклепки если и начнут разрушаться, то это не случится со всеми одновременно.

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)

1 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). https://www.youtube.com/embed/DH2BhOfYxp0

Подводя итоги

Заклепки вытяжного типа — это действительно очень полезный, надёжный и качественный соединительный элемент, с помощью которого можно проводить множество монтажных работ, добиваясь максимально прочного и хорошего соединения всевозможных конструкций. Современные заклепки соответствуют всем требованиям и стандартам, поэтому они предотвращают деформацию изделия даже при самых интенсивных воздействиях

При выборе подобного решения важно правильно расставлять приоритеты и отдавать предпочтение лишь проверенной продукции. Это позволит совершить разумную покупку и не допустить ошибки