Непосредственно строительные работы – не финальный список мероприятий, который осуществляется после возведения объекта. Ведь его еще необходимо подготовить к дальнейшей эксплуатации, иначе использовать такое сооружение будет невозможно. Для решения этой задачи применяется различный перечень строительных материалов и средств. В частности, речь идет о специальных заклепках.
Последние представляют собой небольшие монтажные элементы, которые широко используются как в профессиональном, так и бытовом строительстве. Также заклепки – одна из наиболее эффективных альтернатив сварочным работам. За счет применения таких компонентов представляется возможность создать прочное, надежно и при этом «гибкое» соединение. Под последним понимается тот факт, что склепку можно демонтировать для дальнейшего использования в другом объекте.
При помощи заклепок создается механическое соединение, которое называется заклепочным швом. Он крайне эффективен в тех случаях, когда сварить деталь крайне проблематично или вовсе невозможно. О том, как выглядит заклепка, о ее характеристиках и преимуществах поговорим дальше в статье.
Основные типы заклепочных метизов
Все заклепки на два типа – резьбовые и вытяжные, оба типа заклепок устанавливается за счет деформации, которая возникает от тягового усилия специального инструмента – заклепочника.
Вытяжные заклепки
Вытяжные заклепки
состоят из тела заклепки с бортиком (фланцем) и вытяжного стержня, который при его вытягивании деформирует хвостовую часть тела заклепки, формируя обратную головку, стягивающую соединяемые элементы. После достижения предельного тягового усилия, стержень обламывается в специальной зоне отрыва, формируя надежное неразборное соединение.
Резьбовые заклепки
Резьбовые заклепки
являются однокомпонентными, и используются для создания прочного разборного соединения, при этом резьбовые заклепки ставятся только на один лист (поверхность), а второй лист или материал притягивается к первому за счет вкручивания в резьбу болта, винта и т.п.
Резьбовые заклепки гораздо чаще используются для скрепления нескольких деталей, позволяя создать резьбу на тонком материале, в котором ее невозможно нарезать. При этом они не имеют особых ограничений в применении и обеспечиваю надежную фиксацию всех элементов конструкции, с помощью разборного резьбового соединения деталей.
Гаечные образцы резьбовой заклепки имеют резьбу с внутренней стороны, а болтовые — с внешней (выступающей) части.
Типы головок вытяжных заклепок
Слепые заклепки имеют несколько типов головок (рисунок 7). Головки заподлицо предназначены для случаев, когда заклепки не должны выходить за плоскость поверхности. Широкие головки применяют для крепления более мягких материалов, чтобы увеличить площадь контакта.
Рисунок 7 — Основные типы головок
а — стандартная, б — потайная, в — широкая
Виды заклепок
Перед тем, как разобраться какие виды заклепок бывают, определимся, что заклепка – это специальные крепежи, созданные для снижения затрат производства и облегчения работы. Особые различия метизов позволяют подбирать оптимальный вариант для конкретных креплений.
Вытяжные заклёпки открытые
Базовая (стандартная) заклепка, представляет собой крепление со сквозным отверстием. Ее часто путают с пустотелой заклепкой, но главное отличие в том, что пустотелую заклепку ставят с доступом с двух сторон, а вытяжную можно поставить с одной стороны, гораздо проще и быстрее. Говоря о сферах применения, можно привести в качестве примера использование стандартных вытяжных заклёпок при монтаже вент фасадов или сборе конструкций домов из металло-каркаса. Все зависит от материала и диаметра заклепки, но в любом случае соединение достаточно прочное и надежное. Особенности монтажа допускают незначительные расхождения в диаметре заклепки и отверстий. Вытяжной вид заклепок открытого типа является самым дешевым в ассортименте.
Вытяжные заклёпки закрытые
Главное отличие вытяжной закрытой заклепки в отсутствии сквозного отверстия, с помощью них можно создать герметичную конструкцию. Тело крепежа дает возможность «запечатать» оборотную сторону, создавая специальную головку. Благодаря плотному прилеганию появляется возможность монтажа креплений, препятствующих попадание внутрь конструкции пыли, грязи и влаги. Применение дополнительных прокладок позволяет добиться герметичного соединения.
Закрытые заклепки подойдут для авиационной и машиностроительной отросли.
Заклёпки усиленные
Усиленные заклепки также называют моноболтами. Необходимы для создания сверхпрочного соединения. Стандартные изделия значительно уступают по коэффициенту прочности, растяжения и усилий на срез. Еще одно название – структурная, поскольку созданное соединение не подвержено вибрации и имеет широкий диапазон использования. Усиленные модели используются в промышленном строительстве и машиностроении.
Заклепки лепестковые
По названию можно легко распознать принцип действия этой заклепки. Во время монтажа обратная сторона раскрывается на «лепестки», которые сгибаясь снижают нагрузку в месте крепления, а в случае совсем мягкого материала могут в него погрузиться, усиливая фиксацию, при этом почти не деформируя его, а как бы немного прокалывая. Отметим, что головка не погружается в материал и остается видимой. Лепестковые заклепки нужны для монтажа рыхлых, деликатных или мягких материалов. Головка не проваливается в мягкий материал за счет достаточно широкого бортика и небольшого усилия, требуемого для установки, что снижает риск появления трещин и деформации. В качестве примера можно привести соединения гладкой поверхности с волокнистой, например, древесина, пластик или сотовый поликарбонат.
Заклёпки распорные
Распорная заклепка из-за своих особых свойств используется для изготовления мебели и декора, позволяет соединять деревянные и металлические детали. Также подойдет для хрупких, рыхлых и мягких тканей. Принцип работы заключается в формировании обратной головки таким образом, чтобы нагрузка распределилась на лепестки (частично разделяется на 3 части). Главное отличие от лепесткового типа – заклёпка деформируется, а не раскрывается полностью.
Заклёпки гаечные
Гаечные заклепки представляют из себя метиз, у которого сначала идет бортик, потом деформируемая часть и дальше резьба, по принципу работы схожи с вытяжными, однако, вместо стержня предусмотрена внутренняя резьба на не сминаемой части.
Для установки гаечной заклепки необходимо высверлить отверстие в скрепляемой детали, накрутить заклепку на резьбовую часть дорна, который вставлен в заклёпочник и фактически выполняет роль стержня у вытяжной заклепки, вставить в подготовленное отверстие и втянуть втулку. Задняя часть деформируется, образуя надежное соединение с внутренней поверхностью, с внешней стороны заклепка удерживается бортиком.
Заклёпки многозажимные
Также виды заклепки вытяжного типа с открытым корпусом со специальной конструкцией, которая, в отличие от обычных вытяжных заклепок, обеспечивает многократное сжатие. Такой способ расклинивания корпуса обеспечивает высокие рабочие нагрузки на вырыв.
Заклёпки клеммные
Используются для проведения контактных соединений, в том числе, для создания электрической цепи. Как работает заклепка? Ответ кроется в материале: их изготавливают из металлов, проводящих электрический ток (корпус заклепки выполнен из латуни, а стержень – из омедненной стали). Встречаются одно- или двухклеммные варианты. Клеммные заклепки необходимы для создания заземления.
Заклёпки пластиковые
Материал заклепок может отличаться. Вытяжные пластиковые изготовлены из полиамида, а значит, обеспечивают крепкое соединение. Помимо исходного сырья, они отличаются рядом преимуществ:
- не проводят электрический ток;
- не подвержены коррозийному эффекту;
- низкая стоимость.
Конечно, пластиковые полиамидные заклепки не подходят для скрепления двух металлических пластин. Используются для пластиковых, стекловолоконных, картонных конструкциях, сопряженных с металлическими или другими материалами.
Заклёпки кассетные
Самый новый вид заклепок – кассетный. Сегодня он считается перспективным, поскольку оператору не приходится каждый раз вставлять единичный крепеж. Кассетные представлены в виде ленты или стержня на целый магазин. Отличительная особенность в установки – стержень не обламывается, а протягивается, что значительно ускоряет процесс монтажа. В одной кассете содержится до 40 штук. Специальный инструмент не прерывается, а в автоматическом режиме подготовит следующую партию. Бонусом станет возможность освобождения второй руки, которой можно наиболее надежно фиксировать узел.
Таким образом, нельзя выделить конкретную сферу использования заклепок в целом. Каждый из видов подойдет для своих целей, будь то создание детской игровой площадки или крупнейшего бизнес-центра. Единственное, что не подвергается сомнению, заклепки – это уникальный крепеж, который позволяет сократить время и стоимость монтажа.
Особенности применения вытяжных заклепок
«Захват» заклепки
Технические характеристики любой вытяжной заклепки включает минимальный и максимальный захват скрепляемых материалов. По-английски он называется «grip». Максимальный захват — это самая большая толщина комбинации материалов, которые данная заклепка может скрепить вместе. Минимальный захват — это такая толщина, для которой существует нужно применять более короткую заклепку из существующего размерного ряда заклепок. Например, заклепку с минимальным захватом 6 мм можно применять и для меньшей толщины, на задней стороне заклепки будет оставаться больше тела заклепки, чем это должно быть у заклепки нормального размера (рисунок 8, а) и б)). Иногда эта чрезмерная длина может мешать смежным деталям конструкции. Так называемые «мультизахватные» заклепки являются в этом смысле более универсальными и могут работать в широком диапазоне захвата (рисунок Х, в)).
Так называемые «мультизахватные» заклепки (рисунок 8, в) являются в этом смысле более универсальными и могут работать в широком диапазоне захвата, но стоят они дороже.
Размер отверстия под вытяжную заклепку
Правильное отверстие очень важно для получения максимальной несущей способности вытяжной заклепки. Даже небольшое увеличение размера может привести к резкому снижению несущей способности заклепок, как на разрыв, так и на срез. Поэтому при установке заклепок применяют точно заданные размеры сверла и хороший сверлильный инструмент, чтобы не получить разбитое отверстие, как показано на рисунке 9б.
Рисунок 9 — а — нормально, б — не допускается
Заклепки: назначение и материалы изготовления
После того, как мы подробно рассмотрели все виды представленных на рынке вариантов, можно с уверенностью выделить несколько аспектов назначения метизов:
- те места, где невозможно проведение сварочных работ;
- нежелателен перегрев и деформация структуры материала;
- повышение свойств виброустойчивости;
- необходимость создания соединения повышенной прочности.
Материалы, используемые для изготовления:
- алюминиево-магниевые сплавы*;
- бронза;
- медь;
- монель (сплав меди и никеля);
- нержавеющая сталь A2 или A4;
- оцинкованная сталь;
- полиамид.
* различие только в содержание магния, чем больше процентное содержание магния тем прочнее, наименее прочный и дешевый Al(Mg1%) и самый прочный который используется в вытяжных заклепках и то как правило для стержней Al(Mg5%);
В некоторых случаях используют комбинации этих материалов, например, стержень может быть из одного сплава, а заклепка из другого. Часто сочетают оцинкованную сталь и алюминий. В этом случае уместно определение «комбинированная» заклепка.
Принцип подбора заклепок заключается в совместимости, а лучше повторении, того материала по механическим и физическим свойствам, из которого изготовлены соединяемые элементы.
Еще одним важным критерием отбора является подверженность гальванической коррозии, Она проявляется в месте соединения разнородных металлов при повышенной влажности, например, при дожде. Если нет уверенности, как выбрать заклепки для заклепочника, то можно воспользоваться специально таблицей электрохимического потенциала. Влияние влаги будет проходить на более электроотрицательный материал.
При выборе материала необходимо учитывать следующие особенности:
- в идеале выбрать электроположительный материал самой заклепки, чтобы коррозия приходилась на элемент, подлежащий легкой замене;
- проверить совместимость по таблице электрохимического потенциала;
- использовать диэлектрический барьер, например, прокладку.
При покупке заклепок, так же стоит учесть температуру эксплуатации готового изделия. Материал крепежа и изделия должны соответствовать друг другу для обеспечения одинакового температурного расширения при повышении и понижении температуры. Игнорирование правила подбора может привести к преждевременному возникновению ржавчины или другим повреждениям.
Помимо базовых элементов существуют заклепки с покрытием. Для этого используется порошковая краска, а оттенок соответствует таблице цветов RAL.
Толщина заклепочного соединения
Вытяжные заклепки конструируются так, чтобы соединять вместе материалы с заданной общей толщиной. Количество деформации тела заклепки, которое происходит при ее осадке, зависит от этой толщины (рисунок 6).
Рисунок 6 — Захват заклепочного соединения
Если заклепка слишком длинная, то на «слепой» стороне соединения будет оставаться слишком много материала заклепки и потребуется большее усилие для разрыва сердечника.
Если заклепка слишком короткая, то на «слепой» стороне соединения может быть недостаточно материала заклепки, чтобы обеспечить плотное соединение материалов.
Преимущества и недостатки
Сегодня заклепки считаются универсальным крепежом, который обеспечивает надежное крепление листовых материалов. Помимо этого, метизы обладают рядом других достоинств.
Преимущества заклепок по металлу:
- соединение устойчиво к сильным механическим нагрузкам, вибрации и ударам;
- возможность прочного крепления в тех местах, где невозможно использовать резьбовые варианты или сварочное оборудование;
- вытяжные и резьбовые заклепки просты в установке;
- широкий выбор материалов позволяет снизить риск коррозии.
Недостатки заклепок:
- необходимость покупки специального оборудования для монтажа – заклепочника;
- при несоблюдении соответствия диаметра отверстия и заклепки прочность соединения ослабляется;
- невозможность соединения «встык» без использования дополнительных накладок;
- шумность монтажа вариантов с замыкающей головкой.
В тоже время, минусы заклепок по металлу не всегда являются противоречащим фактором. С шумом можно смириться, а монтаж внахлест – один из множества вариантов сборки конструкции.
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.
Материал заклёпок
В зависимости от материала, из которого изготовлены заклепки, будет отличаться прочность и надежность соединения. Самые распространенные варианты:
- алюминий. Такой крепеж позволяет снизить стоимость монтажа и к том же этот материал пожаробезопасный (поэтому, алюминиевые заклепки используют в воздуховодах, при ударе по алюминию посторонними предметами или мусором — искра не возникает);
- нержавеющая сталь. Помимо снижения риска возникновения коррозии обладают высокой прочностью;
- оцинкованные метизы. Подходят для крепления листовых материалов к другим конструкциям, например, во время монтажа водостоков или металлических заборов.
Диаметр и длина
Конечно, если речь идет о самостоятельном применении заклепок в домашних условиях, то обращение к ГОСТам будет излишним. Другое дело, если данный крепеж применяется на производстве. Регулирование размера вытяжных заклепок для создания неразрывных соединений обозначено в нормативах:
- ГОСТ Р ИСО 15974-2005 и ГОСТ Р ИСО 15973-2005 — госты на глухие заклепки;
- ГОСТ Р ИСО 15979-2017 — вытяжная заклепка стандартный бортик сталь/сталь;
- ГОСТ Р ИСО 15977-2017 — вытяжная заклепка стандартный бортик алюминий/сталь;
- ГОСТ Р ИСО 15980-2017 — вытяжная заклепка потайной бортик сталь/сталь;
- ГОСТ Р ИСО 15981-2017 — вытяжная заклепка стандартный бортик алюминий/ алюминий;
- ГОСТ Р ИСО 15978-2017 — вытяжная заклепка потайной бортик алюминий /сталь;
- ГОСТ Р ИСО 14488-2005 – описание стандарта для «слепых» заклепок.
