Использование заклепок для клепания металла и других материалов

Преимущества и недостатки

Высокий потребительский спрос на вытяжные заклёпки обусловлен рядом неоспоримых достоинств этих метизов.

• Простота установки обусловлена необходимостью доступа к соединению только с лицевой стороны. Это выгодно отличает данные метизы от резьбовых гаек, для монтажа которых нужен доступ с обеих сторон. Кроме того, крепления с резьбой имеют свойство со временем откручиваться и ослаблять соединение.
• Низкая стоимость вытяжных заклёпок позволяет сформировать надёжное и долговечное крепление, не экономя при этом на материале.

• Широкий сортамент типоразмеров значительно облегчает выбор крепёжных элементов.
• Способность соединять разные по структуре и свойствам материалы значительно расширяет сферу применения метизов.
• Высокая прочность и долговечность соединения. При соблюдении правил установки и бережной эксплуатации срок службы заклёпок равен, а иногда и превышает срок службы скрепляемых деталей.

К недостаткам относят необходимость предварительного засверливания, неразборность соединения и приложение существенных усилий при клепании ручным способом. Кроме того, модели имеют одноразовое предназначение и не могут использоваться повторно.

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.

Как выбрать?

Выбирая клепальник, следует руководствоваться теми задачами, которые с его помощью предполагается решать. Если инструмент будет использоваться для установки сотен заклепок за смену, лучше свой выбор остановить на двуручной модели, желательно при этом, чтобы рукоятки были цельными, не складными. Это наиболее прочная схема. Неплохо также, чтобы инструмент имел контейнер для обломленных штырей, это позволит сохранить порядок на рабочем месте после установки большого числа заклепок.

Выбор инструмента для дома более демократичен. В этом случае одними из главных критериев должны стать надежность и удобство. Если устанавливать планируется иногда несколько заклепок, покупать профессиональный двуручный инструмент бессмысленно. Для мастерских лучше иметь набор заклепочников. Двуручный для основной работы и, на всякий случай, одноручный с поворотной головкой. Если работать с заклепками предстоит профессионально, лучше не экономить и покупать инструмент проверенных производителей.

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.

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

Обязательно указывается:

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.

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.

Особенности алюминиевых заклёпок

Заклёпки алюминиевые ГОСТ – это вид креплений, используемый для создания неразрывных соединений. Перед началом клепания нужно убедиться, что такой вид метизов подходит к соединяемым деталям. Заклёпки представляют собой гладкие стержни в форме цилиндра с заводской головкой на конце. Для соединения 2-х и более элементов метиз располагают в отверстии, диаметр которого слегка превышает диаметр самого метиза.

После установки задний конец заклёпки расплющивают при помощи молотка или специального клёпочного устройства. Таким образом, стержень увеличивается до толщины в 1,5 раза больше первоначальной и образуется вторая головка.

Область применения данного рода материалов довольно широка. Это такие отрасли, как:

• самолётостроение;
• кораблестроение;
• косметическая и пищевая промышленность;
• химическое производство.

Как видно на фото алюминиевых заклепок, пластичность металла позволяет не использовать в работе с ними сложные инструменты.

Назначение

Вытяжные заклёпки служат для соединения листового материала и требуют наличия доступа к рабочей поверхности только с одной из сторон. В этом заключается одно из главных их отличий от традиционных «молотковых» моделей. Монтаж заклёпок производится в просверленное отверстие при помощи специального инструмента, который может быть как ручным, так и пневмоэлектрическим. Соединения, выполненные при помощи вытяжных заклёпок, являются очень прочными и долговечными. Кроме того, детали легко монтируются и отличаются высокой устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ, высоких температур и влажности.

Благодаря универсальности и надёжности, сфера применения вытяжных заклёпок достаточно обширна. Детали активно применяются в судо-, авиа- и машиностроении, текстильной промышленности и строительстве. При работах на объектах повышенной опасности заклёпки выступают в качестве альтернативы сварочным соединениям. Кроме того, заклёпки широко используют при ремонте частей и механизмов в труднодоступных местах и на пожароопасных объектах. Помимо соединения элементов из чёрных и цветных металлов, вытяжные заклёпки способны соединять пластик и текстиль в любых сочетаниях. Это позволяет широко использовать их в электротехнических работах и активно применять при изготовлении одежды, текстильных товаров народного потребления и резервуаров.

Полезные советы

Помимо общего алгоритма выполнения работ, для каждого отдельного материала существуют свои небольшие тонкости монтажа. Так, при соединении разных по толщине материалов установка заклёпки должна производиться со стороны тонкого. Это позволит обратной головке сформировать более толстое уплощение и повысить надёжность соединения. При отсутствии возможности такого расположения со стороны тонкого материала можно подложить шайбу нужного диаметра. Такая прокладка не допустит продавливания тонкого слоя и не позволит поверхности деформироваться.

При соединении твёрдого и мягкого материалов рекомендуется использовать метиз с высоким бортиком, при этом обратную головку лучше расположить со стороны твёрдого материала. Если такой возможности нет, то со стороны мягкого слоя можно подложить шайбу либо использовать лепестковую заклёпку. Хрупкие и тонкие детали лучше соединять при помощи пластиковых вытяжных заклёпок либо использовать распорные и лепестковые варианты. Для получения гладкой поверхности с обеих сторон рекомендуется воспользоваться заклёпками, оборудованными потайными головками с обеих сторон.

Для формирования герметичного водонепроницаемого соединения необходимо использовать закрытые «глухие» метизы, способные эффективно препятствовать попаданию пыли и не допускающие проникновения воды и испарений. При установке заклёпки в труднодоступном месте наряду с заклёпочным пистолетом необходимо использовать дополнительную оснастку в виде насадок-удлинителей, помогающих подобраться к стержню.

Кроме того, при установке метизов следует учитывать, что расстояние от оси элемента до кромки соединяемых деталей должно быть больше или равно двум диаметрам головки. Соединение рыхлых материалов должно сопровождаться установкой дополнительной втулки, в которую и будет установлена заклёпка. При стыковании трубок с плоскими поверхностями не рекомендуется пропускать метиз сквозь трубу. Соединение будет более прочным, если участвовать в стыковке будет лишь одна из сторон трубки.

Таким образом, вытяжные заклёпки являются универсальным крепёжным элементом. Они позволяют сформировать крепкое и надёжное соединение на труднодоступных участках. Также детали без проблем скрепляют поверхности с ограничением доступа с обратной стороны.

Подробный рассказ о применении вытяжных заклепок — в видео ниже.

Обзор видов

Развитие ручных механических заклепочников шло по нескольким основным направлениям, общим оставалась необходимость приложения физических усилий на силовой механизм для формирования прочного соединения.

По используемому виду заклепок

Эволюция заклепочников шла параллельно с эволюцией заклепок, это привело к появлению принципиально различных инструментов. Традиционно заклепки изготавливаются из стали, меди или алюминия. Применение различных металлов требует разных усилий и разной конструкции клепальников. Соединение простыми медными или алюминиевыми заклепками можно было производить при помощи молотка, то же можно было проделать и со стальными заклепками. Однако в условиях домашней мастерской или гаража нередко такая, на первый взгляд простая операция, оказывалась почти неосуществимой.

Другое дело – применение стальных вытяжных заклепок. Для вытяжных заклепок вполне достаточно ручного механического заклепочника. Развитие рычажно-храпового механизма позволило разработать инструмент и для стальных заклепок. Несколько отличается инструмент для резьбовых заклепок. Работа с таким устройством, в отличие от вытяжных клепальников, занимает больше времени, однако, соединение получается боле прочным.

По количеству рукояток

Ручные заклепочники разделились на так называемые двуручные и одноручные, в зависимости от того, сколько рук задействованы при выполнении операции. Двуручный клепальник дает весьма значительное усилие. Такой инструмент может применяться для длительной работы, так как достаточно равномерно распределяет нагрузку, а благодаря длинным рукояткам и рычажному механизму, позволяет обойтись относительно небольшими физическими усилиями

Некоторые модели для установки пустотелых заклепок снабжаются специальным контейнером для сбора обломленных штырей, что особенно важно при выполнении промышленного объема работ. Однако у данной разновидности инструмента есть и недостаток, с его помощью можно работать лишь, обеспечив свободный доступ к месту соединения

Эту проблему позволяет решить одноручный клепальник – так называемый «пистолет». Усилие на храповой механизм передается от одной руки, путем сжатия подвижно и неподвижной рукояток. При установке тонких и коротких клепок бывает достаточно одного движения, однако, чаще все же приходится проделать несколько сжатий рукояток до того, как заклепка завальцуется, а штырь обломится. Такой инструмент может применяться для установки небольшого количества заклепок, так как длина рукояток все же требует довольно большого физического усилия.

Однако небольшие габариты позволяют использовать одноручный инструмент там, где двуручный невозможно разместить. Кроме этого, некоторые модели снабжены поворотной головкой, что значительно расширяет диапазон их применения. Большинство моделей имеют усиленный корпус, неподвижно соединенный с одной из рукояток, это позволяет успешно использовать инструмент на протяжении многих лет. Профессионалы имеют в своем арсенале как двуручный, так и одноручный инструменты, позволяющие быстро и эффективно производить клепку любых деталей и материалов.

Отдельный вид представляет клепальник «гармошка», он же «лягушка». Его также можно отнести к одноручным инструментам. Усилие на механизм передается от сжимаемой рычажной системы. С помощью такого клепальника можно довольно эффективно применять клепки большого диаметра.

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.

Разновидности заклепок

В общем случае заклепка представляет собой металлический цилиндр разной длины и диаметра. Выделяется 2 основных вида — монолитные (цельные) и трубчатые (пистоны) клепки. Цельнометаллические имеют вид отрезка проволоки или прутика. Пистоны имеют форму трубки, т.е. внутри у них есть канал, не заполненный металлом. До недавнего времени цельные клепки считались классическими и являлись единственным видом клепок. Сейчас в основном используются пистоны, так как позволяют механизировать процесс. Классические применяются только при ручном способе расплющивания шляпок.

В свою очередь, пистоны подразделяются на следующие типы: вытяжные и гаечные клепки. Вытяжные имеют форму трубки, с одной стороны которой выполнена расширенная головка. Во внутренний канал цилиндра такого устройства вводится стержень (пуансон) с расширенной головкой на одном конце. Пуансон вставляется со стороны, противоположной головке, и после пропускания через отверстие образует вторую головку.

На внутреннем канале гаечной заклепки выполняется резьба приблизительно на половине длины клепки, предназначенная для последующего завертывания в нее винта (болта). На конце клепки без резьбы изготавливается расширенная головка. Участок клепки, где отсутствует резьба, является деформационной зоной. Для установки гаечных заклепок применяется специальный тип заклепочника. Экземпляры с резьбой помимо цилиндрической формы могут быть выполнены в виде шестигранника.

Заклепки различаются по материалу, из которого они сделаны. Наибольшее распространение находят экземпляры из алюминия или его сплавов из-за его мягкости и пластичности. Для соединений с повышенной прочностью применяются стальные заклепки. Установка таких заклепок требует значительных усилий для расплющивания головок. В отдельных случаях находят применение заклепки из медных сплавов — латуни, бронзы.

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.

Выбираем тип привода

Перед тем как выбрать заклепочник, надо разобраться в том, какие они бывают. Начнем с привода.

• Ручные (силовые). Чтобы установить заклепку, надо сжать ручки. Иногда усилия приходится прилагать солидные — для метизов диаметром 5 мм и больше. Самые надежные и недорогие. Это оправданный выбор, если инструмент покупается для разового применения — кровельный материал смонтировать, забор поставить, откосы зашить.

• Электрические. Усилий почти никаких — удержать инструмент и нажать на курок. Более дорогие, но и более производительные модели.
  • 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.

• Пневматические и пневмогидравлические. Наиболее надежный и производительный инструмент. Но его стоит покупать только для профессионального использования. Ведь нужен еще и компрессор.

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.

Как выбрать материал заклепки?

Один из главных критериев выбора — это материал, из которого будет изготовлен крепежный элемент.

Заклепки могут быть:

1. Алюминиевые, устойчивы к образованию коррозии, хорошо переносят химические агрессивные среды, могут использоваться как декоративные элементы (лакированный алюминий), используются для крепления материалов внешних конструкций или в узлах, подверженных агрессивной среде;
2. Нержавеющие, не подвержены коррозии и агрессивным средам, используются для пищевой промышленности, внешних конструкций и на химических предприятиях;
3. Оцинкованные, не подвержены коррозии, могут использоваться для многих вариантов конструкций на улицах, а также для узлов в трудных условиях эксплуатации;
4. Из полиамида, пластика, такое вариант креплений подойдет для гнущегося листового материала;
5. Медные, идеальны для монтажа кровли из меди, а также элементов фасадных конструкций, устойчив к образованию коррозии, при этом они не токсичны, и очень долговечны;
6. Цветные, под покраску, тут все просто, изделия идеально подойдут для окрашивания, а краска не облезет долгое время.

Заклепки алюминиевые с плоской головкой ГОСТ 10303-80 вес в 1 шт в гр. таб. 7

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

Заклепки представляют собой крепежные элементы в виде втулки либо стержня с закладной головкой с одного конца и с замыкающейся в процессе заклепки головкой с другого. От вытяжных заклепок резьбовые отличаются наличием резьбы. То есть они представляют собой шестигранные либо цилиндрические втулки с опорным бортиком в верхней части и резьбой в нижней. Верхняя часть выполнена в виде тонкостенной трубки без резьбы и нередко имеет продольную наружную насечку. В процессе монтажа она деформируется. Вертикальная насечка на верхней части обеспечивает равномерную деформацию и предотвращает разрыв материала.

К достоинствам резьбовых заклепок относят:

• простоту применения;
• прочное скрепление элементов из хрупких и тонких материалов вроде листового металлопроката без деформации;
• возможность односторонней фиксации в случае превышения совокупной толщиной соединяемых деталей длины крепежного элемента без потери прочности;
• сохранение прочности соединения с течением времени;
• механическая и химическая неагрессивность;
• сохранение целостности поверхности и лакокрасочного покрытия;
• возможность соединения элементов из различных материалов;
• отсутствие механических напряжений в конструкции;
• возможность демонтажа и повторной установки.

Несмотря на то, что в настоящее время в большинстве случаев вместо заклепок используются сварные или склеиваемые соединения, рассматриваемые крепежные элементы имеют ряд преимуществ в сравнении с ними, определяющих их незаменимость в некоторых узлах. Во-первых, резьбовые заклепки выдерживают термическое воздействие. Во-вторых, они не вызывают структурных изменений элементов при монтаже, в отличие от сварки, что особо актуально при соединении деталей из различных материалов, поведение которых может быть непредсказуемо. В-третьих, резьбовые заклепки обеспечивают сохранение подвижности.

Однако данные крепежные элементы имеют ряд недостатков:

• монтаж осложнен необходимостью предварительного проделывания отверстий;
• большинство резьбовых заклепок не обеспечивает герметичность швов;
• монтаж связан с высоким уровнем шума.