Инструменты для заклёпочного соединения

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

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.

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:

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).

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).

Виды заклепок по типу стержня и закладной головки

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.

Рядом могут быть установлены разные заклепки

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.

Классическая и резьбовая заклепки

Гаечные и пистонные заклепки

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:

Лепестковые. При установке корпус заклепки раскрывается на несколько лепестков. Большая площадь контакта такой закрывающей головки позволяет перераспределить нагрузку.

Такие заклепки можно ставить на пластик, ДВП и другие «неметаллы»

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.

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.

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.

Обработка дерева и металла

Место соединения деталей заклепками называется заклепочным швом.

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

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 прменяют различного рода прокладки из бумаги, ткани, пропитанные олифой или суриком, или подчеканку шва. Эти швы применяют при изготовлении резервуаров, не подвергающихся высоким давлениям (открытые баки для жидкости), некоторых других изделий.

Прочноплотный шов применяют для получения прочного и вместе с тем непроницаемого для пара, газа, воды и других жидкостей соединения, напрмер в паровых котлах и различных резервуарах с высоким внутренним давлением.

Прочноплотные щвы 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 шахватные.

Инструменты и приспособления для клепки, 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 заклёпки:

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.

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, достигаемой обжатием (подчеканкой) замыкающей головки и края листа.

Заклепочником называют специальный ручной инструмент, который предназначен для соединения материалов с помощью заклепок.

Такой инструмент считается несложным, так как он выполняет только одну специфическую функцию – заклепочное соединение.

Заклепочное соединение представляет собой неразборную связку нескольких материалов, в основном листовых. Положительными сторонами заклепочных соединений являются устойчивость к вибрации, надежность и простоту установки соединений. Заклепка выдерживает большую нагрузку прилагаемую к детали. И если соединение не выдерживает, оно не разрывается сразу, а заклепка как будто растягивается, что выгодно отличается от сварочного соединения.

Принцип работы

Процесс работы заклепочником очень прост. Необходимо высверлить сквозные отверстия в скрепляемых материалах. Примерно на одну десятую миллиметра большее, чем диаметр используемой заклепки. Механизм заклепочника захватывает хвостовик заклепки (проволоку) до рабочей части, после этого производится воздействие на тяговый механизм, который через проволоку притягивает головку заклепки к основанию и обрывает проволоку (когда заклепочное соединение готово).

Заклепочники по видам

1. Механические
2. Пневматические
3. Аккумуляторные (электрические)
4. Пневмогидравлические

При выборе заклепочника необходимо учитывать такие моменты как:

• Легкость и компактность инструмента (это повышает удобство работы)
• Лучше выбрать модель с поворотной рабочей частью (это обеспечит доступ к сложным для работы местам)
• Рукояти заклепочника должны быть оснащены резиновыми накладками (это облегчает работу, так как препятствует скольжению руки по рукояти инструмента во время работы)
• Инструмент будет более качественным, если его корпус будет литым, а не из металлической пластины

Механические заклепочники

Самый распространенный и востребованный вид заклепочников. Они имеют самое простое устройство и несложны в использовании (не требуют специальных навыков).

Большинство моделей заклепочников оснащаются комплектом рабочих головок под различный диаметр заклепок.

Механические заклепочники бывают разных типов:

Одноручные заклепочники

Предполагают работу одной рукой, и рассчитаны на заклепку, которая не превышает диаметром 4,9 мм. Некоторые модели одноручных заклепочников оснащены поворотной рабочей частью, которая может разворачиваться на 90, 180 и 360 градусов (что может облегчить установку заклепки в проблемных местах).

Двуручные заклепочники

Имеют другую конструкцию, которая позволяет развить большее усилие, и предполагают возможность работы с заклепками диаметром до 6,5 мм.

Заклепочники «гармошка»

Могут ставить заклепки в труднодоступных местах, при этом развивая достаточно большое усилие при работе одной рукой.

Аккумуляторные заклепочники

Внешним видом этот инструмент похож на обычный шуруповерт. К плюсам этого вида заклепочников относится скорость и качество работы, а также малое приложение сил при работе. Минусом является ограниченное время работы, оно зависит от емкости аккумулятора.

Пневматические заклепочники

Имеют большую производительность, по сравнению с другими видами, за счет того что работают они от сжатого воздуха. К минусам пневматического заклепочника можно отнести сложное устройство, ограниченную мобильность (зависит от размера подающего воздух шланга) и большой вес. Стоимость такого заклепочника достаточно большая, но и производительность впечатляет.

Виды заклепок

Прежде чем приступать к процессу крепления деталей с помощью заклепочного соединения следует учесть: какую механическую нагрузку будет нести это соединение, место установки заклепки и толщину материала, который будет закреплен. Все это влияет на вид заклепки, которая будет использоваться.

В настоящий момент существует много видов заклепки, каждый из которых имеет свои преимущества.

Классическая стержневая заклепка

Применяется при холодной и горячей клепке, имеет вид цилиндра. Заклепки этого вида в своей основе содержат твердый металлический стержень, поэтому их лучше использовать в местах, которые будут испытывать большие нагрузки.

Полутрубчатые и трубчатые, пистонные заклепки

Такие заклепки применяются в соединениях с небольшой нагрузкой, так как изнутри заклепки полые. Изготавливаются из мягкого металла и с одной стороны вместо головки имеют штампованное коническое углубление.

Закладные, тяговые, слепые, вытяжные заклепки

Это самый простой и удобный в использовании вид заклепки (её не нужно придерживать с другой стороны). Такие заклепки бывают следующих типов:

Заклепка с буртиком обычная

Заклепка с крупным буртиком

Герметичная заклепка с газоводонепроницаемым корпусом (глухая заклепка)

Резьбовые заклепки

Так называемая гайка-заклепка. Выглядит как цилиндр с потайным или широким фланцем, она предназначена для надежного соединения тонких деталей.

При изготовлении заклепок используются различные металлы и их сплавы (алюминий, медь, сталь, латунь и т.д.), а стержни заклепок делают только из твердой стали.

Очень важным фактором при выборе заклепки является ее длина. Если длина заклепки больше толщины соединяемых материалов, то заклепка закроется за пределами посадочного отверстия (то есть соединение не будет плотным). Когда длинна заклепки меньше толщины материалов закрывающая головка заклепки не может сформироваться.

Необходимо четко представлять все особенности предстоящей работы и характеристики используемых материалов, чтобы качественно и без чрезмерных усилий выполнить предполагаемую работу.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.