При сборке различных металлоконструкций возникает необходимость в создании неразъемных соединений. Для этой цели принято использовать классическую электродуговую сварку.
Но далеко не всегда сварка является целесообразной, рациональной и вообще осуществимой. Встречаются случаи, когда для формирования неразъемного соединения рекомендуется применять металлические заклепки. Обзор расскажет о том, как устанавливать заклепки.
Заклепки существуют примерно столько же, сколько и гвозди со скобами. Древние Греки задокументировали применение заклепок в период около 2500 лет до н. э. В прошлом без заклепок не обходилось практически ни одно металлоизделие с неразъемной стыковкой, по типу корабельной обшивки, доспехов и пр.
Ниже по тексту будет рассказано про виды заклепок.
Что такое клепка неразъемных соединений
Технология металлической клепки – создание неразъемных соединений при помощи заклепок. Традиционная заклепка представлена метизным крепежом, который состоит из двух головок (закладной и замыкающей) и стержня между ними.
У заклепочных соединений есть несколько важных преимуществ, которые не позволяют классической сварке полностью вытеснить клепку:
- Стойкость к вибрационным нагрузкам и деформации
- Возможность стыковки разнородных материалов
Дополнительно многие виды заклепок не нуждаются в прогреве замыкающей головки, что позволяет создавать неразъемные соединения без какого-либо нагрева.
Заклепочные соединения особенно ценятся за возможность жесткой стыковки поверхностей из металлов, которые плохо свариваются или вообще несовместимы с электросваркой. При помощи заклепок можно достаточно быстро и надежно соединить конструкционные элементы из алюминия и его сплавов, меди и бронзы с латунью, а также любой высоколегированной стали.
Заклепки широко используются в авиастроении, при сборке конструкций из облегченного дюралюминия, который сложно сваривать даже в среде защитных газов.
Как устанавливать заклепки. Для проведения клепки нужно лишь изготовить соосное отверстие в соединяемых поверхностях и вставить в полость заклепку с закладной головкой. Далее кончик стержня расклепывается молотком до состояния замыкающей головки. Конечно, существуют и другие технологии клепки, о которых и пойдет речь в обзоре.
Даже сегодня, в условиях бурного развития научно-технического прогресса, без механической клепки не получается обойтись на многих производственных процессах. Заклепки активно используются в следующих сферах:
- Судостоение
- Авиастроение
- Вагоностроение
Технология клепки является незаменимой при возведении мостовых переправ, особенно железнодорожных. Заклепка неразъемных соединений актуальна для любых высотных металлоконструкций.
Знаменитая Эйфелева башня использует в конструкции свыше 1 млн заклепок, которые соединяют между собой чуть более 18 000 конструкционных элементов.
Виды заклепок
Различают 3 основные разновидности заклепок:
- Ударные
- Вытяжные
- Винтовые
Дополнительно на производстве еще могут применяться заклепки с разрывной головкой. Но такой крепеж не имеет широкого распространения, что обусловлено спецификой применения метиза и достаточно высокой стоимостью таких изделий.
Тип заклепок выбирается с учетом конструкционных особенностей соединяемых элементов, а также требований к прочностным характеристикам неразъемных соединений.
Как работать с ударными заклепками
Заклепки ударного типа – такой крепеж предполагает формирование замыкающей головки методом механического расклепывания. В прошлом такой метиз имел наибольшее распространение.
В данном случае ударная клепка может быть:
- Прямой
- Обратной
Как устанавливать заклепки ударного типа. Если используется прямая клепка, то ударное усилие прикладывается непосредственно к свободному концу заклепки. Прямая клепка сегодня используется редко. Но если мастера и практикуют метод прямой заклепки, то лишь в тех случаях, когда к свободному концу метиза можно свободно подобраться.
Обратная клепка предусматривает нанесение ударов в закладную головку. При этом свободный конец заклепки нужно упереть противовесом. В данном случае ударное усилие передается через закладную головку и тело стержня. При контакте кончика заклепки с противовесом формируется замыкающая головка.
Сегодня метод обратной клепки является наиболее распространенным. Обратный заклеп особенно актуален в тех случаях, когда со стороны замыкающей головки сложно свободно подбираться к метизу.
Ударные заклепки могут изготавливаться из: стали, алюминия, бронзы и прочих металлов и сплавов. Данная разновидность заклепок представлена достаточно широким типоразмерным рядом, от миниатюрных до крупных. Заклепки ударного типа могут различаться и формой закладной головки: цилиндрическая, округлая, потайная и пр.
Для работы с ударными заклепками необходимо использовать:
- Пневматический/электрический заклепочник
- Отбойный противовес
Заклепочник следует оснастить насадкой с изложницей под конкретно взятую закладную головку заклепки. Насадка должна обладать соответствующей формой и типовым размером закладной головки метиза.
Масса отбойного противовеса должна соответствовать типовому размеру заклепки. В продвинутых отбойниках предусматривается съемная изложница, позволяющая сформировать замыкающую головку определенной формы.
На производственных линиях нередко используется станочное прессовое оборудование для работы с заклепками. Это пневматические или пневмогидравлические скобы, приспособленные для массовой штамповки заклепочных соединений.
Какие еще виды заклепок существуют.
Вытяжные заклепки
Ударные заклепки обеспечивают весьма и весьма надежное соединение. Но подобный крепеж не получится использовать в тех случаях, когда ограничен доступ к замыкающей головке, то есть к обратной стороне соединения нормально не подобраться.
Если производится клепка с доступом лишь с какой-то одной стороны, то следует использовать заклепки вытяжного типа. Данная разновидность метиза хороша тем, что нет необходимости в создании ударной нагрузки. Замыкающая головка формируется под действием выдавливания стержня, на конце которого предусмотрен расширитель.
Для работы с вытяжными заклепками требуется специальный инструмент, так называемый заклепочник.
Разумеется, при работе с вытяжными заклепками следует учитывать, что данный метиз актуален для соединений, которые не подвергаются большой механической нагрузке. Для вытяжных заклепок характерен небольшой диаметр, до 5-7 (мм). Подавляющее большинство вытяжных заклепок изготавливаются на основе алюминия и его сплавов. То есть по большей части это мягкие заклепки.
Да, в ассортименте вытяжного крепежа можно найти и стальные заклепки. Но для работы с вытяжным метизом из стали необходим мощный гидравлический или пневмогидравлический заклепочник. Простой механический инструмент вряд ли осилит вытягивание стальной заклепки.
Как устанавливать заклепки с винтовым креплением.
Винтовые заклепки
Классические заклепки, ударные и вытяжные, не в состоянии полностью раскрыть потенциал клепанных неразъемных соединений. Ведь заклепки могут не только соединять, но и становиться основой для монтажа резьбовых изделий, таких как шпильки, болты, винтики и пр.
Если соединение нуждается в резьбовой поверхности, то следует использовать заклепки винтового типа. Данный метиз использует схожий принцип установки с вытяжным крепежом.
При установке винтовой заклепки в метиз вкручивается шпилька, во внутреннюю резьбу. Далее при помощи специального инструмента производится подтягивание шпильки. В этот момент нижняя часть шпильки расплющивается, формируя замыкающую головку. Затем шпилька просто выкручивается.
Заклепки винтового типа делятся на 2 основные разновидности:
- Винтовые гайки
- Винтовые шпильки (болты)
Заклепки в виде гайки формируют пустотелое крепление с внутренней резьбой. После установки такой заклепки в соединение можно вкрутить винтик, болт или шпильку с соответствующим размером резьбы. Заклепку с винтовой гайкой можно оставить и свободной, в этом случае место соединения будет иметь сквозное отверстие по центру заклепки.
Заклепка в виде винтовой шпильки не имеет отверстия. По центру такой заклепки стационарно располагается шпилька. Данная разновидность винтовых заклепок может оснащаться шпилькой с различным размером резьбы и различной длиной.
Заклепки винтового типа являются крайне полезными, так как с их помощью можно создавать надежные и долговечные резьбовые соединения без необходимости нарезания резьбы метчиком. То есть подобный метиз и соединяет, и попутно обеспечивает возможность работы с резьбовыми изделиями.
