Как определить диаметр и длину стержня заклепки

Клепка

Клепка используется для неразъемного соединения деталей. Заклепки обычно изготовляют из стали, меди, латуни, алюминия и других металлов и сплавов, поддающихся ковке и деформации. Заклепки бывают простые, которые устанавливаются при помощи молотка и оправки, и вытяжные, устанавливающиеся при помощи специального пистолета.

Длина стержня простой заклепки определяется, исходя из суммарной толщины склепываемых деталей и выступающей части стержня, необходимой для образования замыкающей головки. Для образования плоской (потайной) головки (рис. 1) выступающий конец должен быть равен половине диаметра стержня, а для полукруглой головки (рис. 2) полутора диаметрам.

Диаметр стержня заклепки выбирают в зависимости от толщины склепываемых листов или деталей: d=2S, где S наименьшая толщина склепываемых деталей (листов).

Диаметр отверстий под заклепки делают на 0,10,2 мм больше диаметра стержня заклепок, а выступающий конец стержня слегка коническим. Это облегчает вставку заклепок в отверстия.

С помощью натяжки (стальной стержень с углублением-лункой в торце, причем диаметр и глубина лунки несколько больше, чем у выступающей части заклепки, ударяя по ней молотком, плотно сжимают склепываемые детали. Затем расклепывают стержень заклепки, стремясь, чтобы количество ударов было минимальным. Для этого сначала сильными ударами молотка осаживают стержень, а затем легкими ударами формуют головку, окончательно формируя ее обжимкой (стержень с лункой в торце по форме головки заклепки). Если на выступающий конец заклепки устанавливать обжим и, ударяя по ней, одновременно расклепывать и оформлять головку, то при этом возможно смещение головки относительно оси заклепки, что нежелательно.

Потайная головка заклепки (рис.1)

Полукруглая головка заклепки (рис. 2)

Тяговая заклепка, в отличие от простой заклепки под молоток, требует доступа только с одной стороны, и это, в свою очередь, гораздо упрощает процесс ее установки. К тому же, для установки тяговых заклепок потребуется меньше времени, чем для установки заклепок под молоток. Для установки тяговых заклепок очень важно соблюдать правила, а именно: правильно подбирать длину заклепки и материал, из которого она изготовлена, а также соблюдать краевые расстояния и расстояния между заклепками. Правильно подобрать длину заклепки можно, если определена общая толщина скрепляемых материалов. Пример: t материала 5мм + d заклепки 4мм = заклепка 9 мм. Иногда, по каким либо причинам, толщину скрепляемого материала определить невозможно, в этом случае подбор заклепки производится экспериментальным путем. Если заклепку не удалось установить в один заход (при установке рукоятки заклепочного пистолета сводятся один раз от начала до конца), значит она оказалась слишком длиной. Соответственно, если установка заклепки произошла до полного сведения рукоятей заклепочного пистолета ее длина недостаточна. Заклепки изготавливают из различных материалов, относительно легко поддающихся деформации (алюминий, медь, сталь, нержавеющая сталь, латунь). При установке заклепки важно правильно сопрягать материалы, например при использовании стальной заклепки нужно помнить, что сталь и алюминий образуют гальваническую пару, а значит, наиболее активный металл, в данном случае алюминий, будет разрушаться. Для создания надежного соединения необходимо соблюдать расстояния между заклепочными соединениями (3 d заклепки от края соединяемой конструкции и 5 d между заклепочными соединениями). Заклепки отличаются по форме и размеру головки, а также по типу. Форма головки заклепки может быть выпуклая и потайная. Размер головки у простой заклепки равен двум диаметрам самой заклепки, а у увеличенной примерно трем диаметрам. Заклепка бывает открытого или закрытого типа, в случае с закрытым типом тяговой заклепки создается герметичное соединение. Мы рассмотрим открытый тип тяговой заклепки. Так же нужно помнить, что для создания надежного соединения желательно располагать головку заклепки со стороны более тонкого или же более мягкого материала.

Пример: t 5mm материал + d 4mm заклепка =l 9 mm заклепка.

Заклёпки. Как рассчитать требуемую длину заклёпки

Заклёпка — один из простейших видов крепежа для создания неразъёмных соединений. В общем случае — это стержневая или трубчатая деталь, имеющая на одном конце опорную «закладную» головку определённой формы. Устанавливается в соединении, как следует из названия, методом клёпки (а также усадки, вальцовки, протяжки, взрыва).

По форме заклёпки можно условно разделить на несколько основных типов:

• Заклёпки с замыкающей головкой (бывают полнотелые, пустотелые и полупустотелые)
• Заклёпки с протяжкой (называют также — отрывные или вытяжные)
• Заклёпки резьбовые (также называют — гайки клепальные)

Заклёпки с замыкающей головкой

Исторически первыми были изобретены заклёпки с замыкающей головкой — поэтому они получили наибольшее распространение. Такие заклёпки имеют с одной стороны закладную головку. Вторая головка, называемая замыкающей, формируется с помощью вальцовочного или клепального инструмента: клепальный молоток, клещи.

По форме головки заклёпки с замыкающей головкой делятся на:

• Заклёпки с полукруглой головкой
• Заклёпки с потайной головкой
• Заклёпки с полупотайной головкой
• Заклёпки с плоской головкой (с бочкой)

Также конструктивно они отличаются наличием отверстия внутри заклёпки:

• Полнотелые заклёпки — отверстие отсутствует
• Пустотелые заклёпки — трубчатые — имеют сквозное отверстие
• Полупустотелые заклёпки — под развальцовку — имеют глухое отверстие

Материалы для заклёпок

Заклёпки с замыкающей головкой могут быть изготовлены из разнообразных металлов и сплавов, которые хорошо поддаются пластической деформации.

Наибольшее распространение получили следующие материалы:

• Стали — в основном, используются пластичные высококипящие стали 03кп, 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп
• Нержавеющие стали — аустенитные стали 12Х18Н9, 08Х18Н10, 03Х18Н11, 12Х18Н10Т
• Алюминиевые сплавы — наиболее применимы сплавы АД, АД1, алюминиево-магниевые сплавы АМг2, АМг5, АМг5П, АМг6, сплавы АМц, В94, В65, также используют дюралюминиевые сплавы Д1, Д16, Д16Т, Д18, Д18П, Д19П
• Латунные сплавы — в основном, сплав Л63
• Медь — марки МТ, М3

Маркировка заклёпок по материалам

Заклёпки могут быть маркированы на головке — для последующей идентификации. Маркировка может быть выпуклой или вогнутой (клеймение).

Далее приведена таблица с принятой маркировкой основных материалов в виде точек или штрихов.

Алюминиевые сплавы

Сталь

Медь и латунь

В65 Д18П Д19П АМг5 АМц АД1 20ГА 10, 20, 12Х18Н10Т М3, Л63 без метки без метки без метки

Определение длины заклёпки

Правильная установка заклёпки предусматривает создание полной формы замыкающей головки и отсутствие при этом каких-либо избыточных зазоров и наплывов. Для правильной установки заклёпки необходимо определить длину тела заклёпки, зависящую от толщины склёпываемых материалов и типа заклёпки.

«Справочник конструктора-машиностроителя» под редакцией Анурьева В.И. предлагает пользоваться одной универсальной формулой для всех форм головок заклёпок. Здравый смысл подсказывает, что такой подход ошибочный — поэтому воспользуемся формулами из другого источника: «Основы конструирования» под редакцией Орлова П.И., 1988 года.

Конструкция заклёпки	Припуск «Н» для заклёпок без зазора	Припуск «Н» для заклёпок с зазором
	H=1,2d	H≈1,2d+0,1S
H=0,54d	H≈0,5d+0,1S
H=0,6d	H≈0,5d+0,1S
H=0,8d	H≈0,7d+0,1S
H=d	H≈0,9d+0,1S
	H=1,2d	H≈1,1d+0,1S

Вычислив по формуле необходимый размер припуска, можно определить длину заклёпки L, прибавив к толщине склёпываемых материалов S значение припуска H. Затем необходимо выбрать ближайшее значение длины заклёпки из стандартного ряда длин. Для заклёпок утверждён стандартный ряд длин, согласно которого они и производятся (в мм):

• 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180

Пример расчёта длины заклёпки

Например, нам необходимо склепать несколько листов общей толщиной 32 мм; склёпывать будем без зазора заклёпками с полукруглой головкой Ø6 мм (1-я конструкция в таблице).

d = 6 мм

S = 32 мм

H = 1,2d = 1,2 x 6 = 7,2 мм

Таким образом, необходимо использовать заклёпку с длиной стержня

L = S + H = 32 + 7,2 = 39,2 мм

Выбираем ближайшую длину из стандартного ряда — это 40 мм.

В итоге, мы выяснили, что для склёпывания пакета листов толщиною 32 мм нам понадобится заклёпка размера Ø6х40 мм.

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

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.

  Заклепки для заклепочника: виды, размеры, применение

  Что такое заклепка

  Крепление листов металла или другого материала при помощи заклепок — самый древний и самый популярный способ соединения отдельных частей в целую конструкцию. Заклепка, подобранная с учетом специфики веса и материала, лучше выдерживает нагрузку и служит дольше, чем сварное соединение. Особенно это заметно при вибрациях или переменном давлении. Разберемся вместе какие бывают заклепки и как с ними работать.
  Основной характеристикой метиза является размер и толщина стержня. Диаметр может быть от 1 до 36 мм при длине от 2 до 180 мм. Важно понимать, что эти параметры влияют на то, получится у вас «долгожитель» или хлипкая развалина. Сталь толщиной в 10 мм может оказаться прочнее медных заклепок более 20 мм в диаметре.
  Какие бывают виды заклепок? На первый взгляд классификация заклепок огромна, и обывателю проще простого запутаться в ней. Но это фикция. Немного информации — и вы почувствуете себя мастером в этом деле!

  Классификация заклепок

  Итак, виды заклепок бывают следующие:

  

  • Обычная заклепка (забивная). Она используется в большинстве строительных работ. Определить эту заклепку очень легко по форме в виде гриба, которая у специалистов называется системой с замыкающей головкой. Обладает достойной прочностью и длительным сроком службы практически при любых нагрузках.
  • Вытяжная заклепка. Если доступ к поверхности вашего рабочего материала только с одной стороны, то вытяжная заклепка — ваш спаситель. Какие бывают вытяжные заклепки, поговорим позже.
  • Резьбовая заклепка. Популярна, так как обеспечивает разборное резьбовое соединение.
  • Заклепки по хрупким, мягким и рыхлым материалам. Они бесконечно разнообразны, и в каждой сфере используются свои типы. Для определения нужного вам метиза лучше всего отталкиваться от конструкции. При изготовлении мебели, например, используют лепестковые заклепки из алюминия.

  Перед покупкой

  Применение заклепок всегда обусловлено тремя важными нюансами. Во-первых, первостепенную роль играет прочность соединения. Во-вторых, проверьте, какое у вас оборудование и какие комплектующие к нему подойдут. И в-третьих, разберитесь с экономической целесообразностью работы и планируемых покупок.
  При любой деятельности, какие бы материалы вы не крепили и какими бы соединителями не пользовались, всегда важно помнить, что любой заклепочный материал обладает своей вязкостью и пластичностью, на основе которых и строится сам алгоритм действия такого соединения. Заклепки ВСЕГДА изготавливают из меди, малоуглеродистой стали или алюминиевых легкодеформируемых сплавов. Внимательно изучайте типы заклепок при планировании работ.

  Резьбовые заклепки

  

  Перейдем к резьбовым заклепкам. Работа с ними – самый универсальный способ соединения составляющих элементов конструкции. Виды резьбовых заклепок разнообразны, но суть едина.
  Алгоритм прост и гениален: заклепка накручивается на «дорн» заклёпочника вставляется в отверстие, фиксирует соединяемые материалы. При этом заклепка деформируется, образуя надежное соединение, прочно удерживающее отдельные части при вибрации и движении.
  Самый главный плюс — это низкая вероятность повредить при клепании соединяемые части, которые практически не испытывает нагрузки, не царапается и не сминается. Потому резьбовые заклепки применяют в бытовой технике, облицовке автомобилей и отделке помещений. Такие комплектующие изготавливают из алюминия, стали, нержавеющей стали. Типы резьбовых заклепок, их особенности и состав всегда указаны на упаковке.

  Вытяжные заклепки

  

  Другой известный вид заклепок — вытяжные. Они дешевле резьбовых, справиться с ними проще и быстрее, потому они при деле там, где необходимо закрепить лист металла сотнями или даже тысячами заклепок. Виды вытяжных заклепок различаются, в основном, моделью буртика. Так называют края «шляпки», расположенной на теле заклепки.
  Разные типы вытяжных заклепок изготавливаются обычно из стали, нержавеющей стали, алюминия, меди. В отличие от предыдущего типа гильза деформируется, благодаря стержню, который запрессовывается в гильзу, образуя жесткое соединение. Основной плюс этих комплектующих – высокая скорость и простота работы с ними.

  Обычные заклепки

  Классическая заклепка — это самый распространенный метиз для клепки листов металла, известный с самых древних времен. В нашей стране забивные заклепки зафиксированы требованиями ГОСТа еще в советские годы. Имеют широкое распространение в строительстве и вообще во всех сферах, связанных с наличием высоких нагрузок на металлические конструкции, так как такими заклепками можно соединять листы толще 30 мм. Однако установка этих метизов возможна только с учетом наличия опоры со стороны, обратной плоскости соединения, так как это компенсирует ударную нагрузку во время закрепления заклепки.

  Алгоритм действий выглядит следующим образом:

  • Происходит наметка будущих соединений.
  • Листовой материал фиксируется струбцинами или иными способами. Иногда имеет место сварка. Высверливаются сначала крайние точки. Заклепки вставляются так, чтобы головка находилась с обратной стороны поверхности, которую соединяют.
  • Собственно, сам процесс расклепывания с помощью молотка или специального ударника, при котором хвостовик расплющивается во вторую головку.

  В процессе обязательно сверяйтесь с ГОСТом, так как слишком тонкое тело заклепки может не полностью заполнить отверстие, что может привести к обрыву соединений при перерезывающей боковой нагрузке. Слишком длинный хвостовик также может навредить конструкции, так как металл будет подвергаться неправильной деформации.
  Существуют марки заклепок, которых обязательно надо прогреть до высокой температуры для увеличения пластичности. Также многие заклепки обрабатываются специальными составами, предотвращающими электромеханическую коррозию. Внимательно изучите упаковку перед приобретением.

  Чем работают с вытяжными и резьбовыми заклепками

  В домашних условиях для заклепок вам понадобится обычный ручной заклёпочник — инструмент, специально разработанный для соединения листовых материалов. Для конвейерного производства придется уже рассмотреть электрический, пневматический или гидро-пневматический инструмент.

  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

  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.

    Читайте также:  Чем можно паять если нет припоя