Особенности клепки металла

Содержание

Сварка – самый надежный способ создания неразъемного соединения металлических деталей. Но есть условия, в которых применить эту технологию технически невозможно. Например, в местах с высокой пожароопасностью, при наличии одностороннего доступа к соединению, в труднодоступных местах. В таких случаях соединение деталей из листового металла создается с помощью клепки, виды и размеры применяемых заклепок регламентирует ГОСТ 70118-2022.

Виды и характеристики заклепочных соединений

Заклепка представляет собой стержень (сердечник) с головкой на одном конце. Такую головку часто называют закладной. На втором конце после установки стержня в предварительно изготовленное отверстие одним из существующих способов формируется ответная головка. В конструкции дополнительно может присутствовать корпус (втулка), сминаемый при воздействии специального инструмента – заклепочника.

С помощью инструментов для клепки образуется неразъемное соединение. Снять заклепку можно только с помощью высверливания или слесарного инструмента.

По виду соединения металлических деталей с помощью заклепок швы могут быть:

внахлест – один элемент накладывается на другой;
встык – для создания такого соединения необходимы накладки, края соединяемых деталей размещаются встык.

Крепеж может располагаться в один или несколько рядов, один против другого или в шахматном порядке.

Заклепочные соединения также разделяют по плотности соединения:

прочные – подходят для создания несущих конструкций;
прочноплотные – обеспечивают не только прочность, но и герметичность;
плотные – обеспечивают высокую герметичность, применяются при изготовлении емкостей и трубопроводов, работающих под повышенным давлением.

Виды заклепок для создания неразъемных соединений деталей из металла

По конструкции и способу монтажа заклепки разделяют на вытяжные, с закладной головкой, резьбовые.

Вытяжные

Детали вытяжного типа состоят из пустотелой втулки и стержня с головкой. Для монтажа требуется специальный инструмент – заклепочник.

Корпус имеет вид втулки с головкой: потайной, расположенной вровень с основным материалом, полупотайной, выступающей. В стандартном варианте диаметр головки в два раза больше диаметра втулки. Но для некоторых случаев применяют корпусы с головкой, обеспечивающей расширенную площадь соприкосновения. Корпус может быть:

сквозным с открытым концом;
герметичным с закрытым концом – такой крепеж рассчитан на формирование водо- и газонепроницаемых соединений;
способным к разделению – при установке втулка распадается на отдельные сегменты;
лепестковым – в его средней части имеются надрезы, которые при монтаже способствуют расширению втулки.

Вытяжные заклепки часто используются при монтаже кровель, перегородок, ограждений из профнастила. Производители предлагают крепеж с корпусами, окрашенными в разные цвета, что позволяет подобрать подходящий вариант для профнастила любого цвета.

Сердечник гораздо длиннее корпуса. Его лишняя часть откусывается инструментом после завершения установки крепежа. В некоторых видах заклепок на теле стержня предусматривается специальная насечка, по которой и происходит отрыв. Некоторые модели заклепочников комплектуются специальным резервуаром, в который падают остатки стержней, что особенно удобно при проведении работ на кровлях.

Этапы процесса клепки металла с вытяжными заклепками:

Изготавливаются отверстия, диаметр которых на 0,1-0,2 мм больше диаметра заклепки.
Клепка вставляется в отверстие.
Заточенный конец стержня захватывается инструментом.
Заклепочник вытягивает стержень наружу.
Втулка деформируется с формированием ответной головки.

Втулка заклепки должна быть достаточно пластичной, чтобы сминаться при воздействии инструмента. Ее изготавливают из сплавов на основе меди и алюминия, углеродистой стали. Для изготовления сердечника, который должен обладать высокой прочностью, используют легированную сталь.

С закладной головкой

Этот вид заклепок иначе называют забивным. Он имеет самую простую конструкцию и состоит из одного стержня, имеющего один свободный конец и головку на другом конце. Его изготавливают из пластичных сплавов, способных после удара сформировать ответную головку.

Крепеж с диаметром сердечника до 8 мм называют заклепками «под молоток». Для осуществления такой клепки используют обычный слесарный молоток и дополнительные приспособления: натяжку, чекан, обжимку, поддержку.

Для установки крепежа с сердечником диаметром более 8 мм необходим специальный инструмент, который в индивидуальном жилищном строительстве и бытовых условиях обычно не применяют.

Головки забивных заклепок могут иметь полукруглую, цилиндрическую, конусную (потайную) форму. Стержень – полнотелый или пустотелый. Пустотелые сердечники иначе называют «пистонами». Они самые простые в монтаже, но могут использоваться только для формирования соединений, не подвергаемых нагрузке.

Резьбовые

Резьбовые заклепки по конструкции напоминают пустотелые забивные детали, но имеют увеличенный диаметр. Внутри такого крепежа находится резьба под гайки разных размеров. Поэтому их иначе называют гаечными. Головки могут быть потайными или выступающими. Установка резьбовых элементов позволяет присоединять на резьбах объемные детали к тонколистовой основе.

Технология клепки металла с использованием резьбовых заклепок – основные этапы:

Крепеж устанавливается в заранее просверленное отверстие.
Крепежная деталь расклепывается заклепочником, оснащенным резьбовым наконечником.
При соединении двух тонкостенных элементов соединение может усиливаться винтами.

Как выбрать вид и размер заклепок

Размеры крепежа выбирают в соответствии с толщиной соединяемого пакета. Нужную информацию можно найти в сводной таблице, предоставляемой производителями заклепочников.

Другие факторы, которые необходимо учитывать при выборе вида заклепки и способа клепки металла:

Наличие/отсутствие доступа к обеим сторонам скрепляемого пакета. Если доступ к тыльной стороне невозможен или технически очень сложен, выбирают крепеж вытяжного типа. Если необходимо соединить детали со свободным доступом к обеим сторонам, самый простой вариант – установка забивных клепок «под молоток».
Для создания пакета из очень тонких листов или формирования места под резьбовое крепление подходят резьбовые детали.
При подборе клепок учитывают материал, из которого изготовлены скрепляемые элементы. Необходимо обеспечить отсутствие электрохимической коррозии. Ей слабо сопротивляются комбинации «медь-сталь», «медь-алюминий». Из-за активной коррозии в точке соприкосновения металл очень быстро разрушается.
Необходимо учитывать температуру и другие условия эксплуатации клепочного соединения. Для влажных или других агрессивных сред выбирают крепеж из нержавеющей стали или с антикоррозионным покрытием.
Важную роль играет форма головки. Если поверхность после соединения должна оставаться ровной, выбирают крепеж с потайной головкой. Но если такого требования нет, лучше выбрать деталь с полукруглой головкой, которая сочетается с полнотелым сердечником. С помощью именно таких клепок можно создать самые прочные и надежные соединения.

Преимущества и недостатки создания заклепочных соединений

Преимущества заклепочных швов:

устойчивость к вибрациям, долговечность;
возможность создать надежное соединение в местах, где имеется доступ только с одной стороны пакета;
широкий ассортимент крепежа и заклепочников.

К минусам этого способа можно отнести ненадежное соединение материалов при неправильном выборе типа и размеров клепок, диаметра установочного отверстия, невозможность соединения встык без применения дополнительных накладок.