Полное руководство по заклёпкам: стоит прочитать каждому

На протяжении многих десятилетий заклёпки оставались незаметными героями обрабатывающей промышленности. До широкого распространения пайки и сварки заклёпка была основным крепежом, применяемым в тяжёлой промышленности. Её используют во многих отраслях при строительстве мостов, небоскрёбов, кораблей, самолётов, автомобилей и зданий. Соединение материалов в этих отраслях называют клёпкой. Однако сегодня клёпка — не самый популярный способ соединения в промышленности, но она по-прежнему широко применяется в наши дни. В связи с этим очень важно иметь представление обо всём, что касается заклёпок и клёпки. Это руководство содержит максимально подробную информацию о заклёпках и клёпке для справочных целей.

ГЛАВА 1: Основные сведения о заклёпке

В этом разделе даётся чёткое представление о том, что такое заклёпка. Кроме того, здесь содержится информация о назначении заклёпки, принципе её работы и преимуществах заклёпок как крепёжного инструмента.

1.1 Определение заклёпки: что такое заклёпка?

Слово «заклёпка» как глагол означает закреплять что-либо неподвижно или надёжно на месте. Из этого определения можно вывести контекстное значение того, что делает заклёпка. Итак, заклёпки — это неразъёмные механические крепёжные изделия с головкой на одном конце и цилиндрическим стержнем на другом, служащие для соединения двух деталей материала вместе.

В процессе установки заклёпку помещают в просверленное или пробитое отверстие, а её хвостовик расклёпывают или осаживают. Это делается для того, чтобы обеспечить расширение примерно в 1,5 раза относительно исходного диаметра стержня и предотвратить выпадение заклёпки. Кроме того, заклёпки предпочтительнее болтов в большинстве случаев, когда монтажники имеют доступ только к одной стороне материала. В результате этого применение заклёпок в обрабатывающей промышленности становится всё шире.

1.2 Назначение заклёпки

Заклёпки применяются в самых разных отраслях обрабатывающей промышленности. Это объясняется тем, что они способны выдерживать растягивающие нагрузки и лучше всего подходят для восприятия сдвигающих нагрузок, перпендикулярных их осям. Как упоминалось ранее, они идеальны в ситуации, когда рабочие не имеют доступа к другой стороне материала. Это наглядно проявляется при креплении к стенам и в трубопроводах. Это наглядно проявляется при креплении к стенам и в трубопроводах.

1.3 Из каких материалов изготавливают заклёпки?

Заклёпки выпускаются в различных формах и изготавливаются из разных материалов. Заклёпки можно классифицировать по типу материалов, из которых они изготовлены. К ним относятся металл и пластик.

Металлические заклёпки изготавливают для получения высокопрочных соединений в самых разных материалах, таких как металлы, пластики, кожа и древесина. Для достижения этой цели заклёпки должны соответствовать минимальным требованиям к материалу. Поэтому металлические заклёпки доступны во многих вариантах материалов, включая:

• Алюминий
• Медь
• Монель
• Сталь
• Нержавеющая сталь

Пластиковые заклёпки изготавливают для получения высокопрочных соединений в таких материалах, как пластик, древесина и многих других. Они применимы в бытовой технике, автомобилестроении, мебели и потребительской электронике. Пластиковые заклёпки изготавливаются из материалов, включая:

• Полиэтилен низкой плотности (LDPE)
• Полипропилен (PP)
• Нейлон
• Ацеталь
• Полисульфон

ГЛАВА 2: Преимущества и недостатки использования заклёпки

Клёпаные соединения широко применяются в обрабатывающей промышленности. Их использование имеет преимущества, но также сопряжено с недостатками. Однако недостатков можно избежать, если строго соблюдать правила клёпки.

2.1 Преимущества

Если рассматривать использование сварки для соединения материалов вместе, она требует подготовки обеих соединяемых деталей. Этот процесс требует довольно большого количества оборудования для сварки двух материалов вместе. Как следствие, производственные затраты возрастают, а ежедневная производительность снижается. С другой стороны, клёпка требует гораздо меньше оборудования, и после клёпки остаётся ничтожное количество отходов. Это приводит к снижению затрат и увеличению объёма производства.

Использование заклёпок — дешёвая альтернатива металлическим клеям и сварке. При их применении экономится стоимость электроэнергии, необходимой для сварки в больших объёмах. В отличие от сварки, требующей горячих металлических клеев, использование специального материала для соединений не требуется.

Заклёпки выпускаются в различных конструкциях и формах в зависимости от назначения. Они также доступны из различных материалов. Благодаря конструкциям с полукруглой, овальной и трубчатой головкой они обеспечивают разные значения допусков и прочности.

Заклёпки обладают высокой долговечностью. Они устойчивы к влаге, коррозии и даже некоторым химическим веществам. В строительной отрасли применяются стойкие металлы и сплавы, включая оцинкованную сталь, титан, алюминий, никель и другие. Антикоррозионные свойства заклёпок продлевают срок службы скрепляемых деталей.

Осмотр и обслуживание сварных конструкций занимают больше времени по сравнению с клёпаными. В случае сварных конструкций при износе их приходится устанавливать заново. С другой стороны, изношенные заклёпки можно установить повторно с минимальным набором оборудования — простым молотком или гидравлической клепальной машиной.

2.2 Недостатки

Применение заклёпок обеспечивает высокую долговечность, но имеет и некоторые недостатки. К ним относятся:

• Может потребоваться больше рабочей силы
• Увеличение массы конструкции при скреплении металлических деталей
• Недостаточная эстетичность по сравнению со сварными конструкциями
• Клёпаные соединения неразъёмны, и после установки их трудно удалить
• Возможны проблемы с коррозией, если материал скрепляемых деталей отличается от материала заклёпок

ГЛАВА 3: Распространённые типы заклёпок

Заклёпки существуют в различных формах и классифицируются по материалу, функции и форме. К таким формам относятся слепые, потайные, забивные, заподлицо, фрикционные, Oscar, самопробивные, полупустотелые, стандартные со сплошной/круглой головкой и многие другие.

Стандартные, слепые и потайные заклёпки — самые популярные виды заклёпок, используемые сегодня. Стандартный тип применяется, когда гладкая внешняя поверхность не требуется для эстетики или когда поверхность не прилегает к другой. Использование потайного типа заклёпок требует гладкой внешней поверхности на плоских деталях. И наконец, когда доступ только к одной стороне скрепляемых материалов невозможен, применяется слепая заклёпка.

3.1 Слепые заклёпки (также называемые вытяжными или пустотелыми)

Этот тип заклёпок популярен и широко используется, поскольку идеален в ситуации, когда у клепальщиков нет доступа ко второй стороне материалов. Для этого типа заклёпок может потребоваться предварительное сверление отверстия для их установки. Однако некоторые слепые заклёпки не требуют предварительного сверления — это самонарезающие заклёпки, заклёпки быстрого крепления и самосверлящие заклёпки. Слепые или вытяжные заклёпки широко применяются в судостроении, аэрокосмической и электронной промышленности.

3.2 Сплошная заклёпка

Этот тип заклёпок — один из старейших в отрасли. Они невероятно прочны и считаются одними из самых защищённых от несанкционированного вскрытия и вибростойких заклёпок. Этот тип требует нагрева крепежа для установки. Они изготавливаются из нескольких видов материалов, включая сталь, нержавеющую сталь, латунь, бронзу, алюминий, медь, мельхиор и многие другие. Благодаря своей прочности сплошные заклёпки применяются в строительных стальных конструкциях.

3.3 Забивные заклёпки

Этот тип заклёпок устанавливается путём забивания центрального стержня в тело заклёпки с помощью молотка. Это делается, чтобы другой конец заклёпки раскрылся и скрепил материалы вместе. Они имеют короткий стержень, выступающий из головки. Забивные заклёпки существуют в различных вариантах, к ним относятся:

• Забивные заклёпки с универсальной головкой
• Забивные заклёпки с полукруглой головкой
• Забивные заклёпки с потайной головкой

3.4 Резьбовые вставки и заклёпки-гайки

Резьбовые вставки и заклёпки-гайки используются, когда установка требуется или возможна только с одной стороны. Они помогают создать уникально прочную постоянную резьбу в листовых и других материалах. Примеры резьбовых вставок и заклёпок-гаек включают:

• Вытяжная шпилька
• Крепёж для запрессовки
• Заклёпка-гайка с открытым торцом
• Заклёпка-гайка с полной шестигранной головкой
• Заклёпка-гайка с половинной шестигранной головкой
• Тонкая гайка
• Гайка с буртиком

3.5 Разрезные заклёпки

Этот тип заклёпок шире применяется вне тяжёлой строительной отрасли. Это идеальная заклёпка для пробивания более мягких материалов, включая кожу, пластик и древесину. Разрезные ножки разрезных заклёпок загибаются, чтобы удерживать материалы вместе.

3.6 Самопробивные заклёпки

Самопробивные заклёпки — это тип заклёпок, для установки которых не требуется предварительно просверленное или пробитое отверстие. Конец самопробивной заклёпки имеет скошенный наконечник, который пробивает материалы, скрепляемые между собой. Интересная особенность самопробивных заклёпок заключается в том, что они пробивают верхний лист материала, но не проходят полностью на другую сторону листа. По сути, они не выходят с обратной стороны материала. В результате они создают газо- или водонепроницаемые соединения, поскольку не пробивают полностью до нижней стороны скрепляемых материалов.

3.7 Конструкционные стальные заклёпки

Эти конструкционные стальные заклёпки широко использовались в те времена для скрепления конструкционной стали. В последнее время их в значительной степени заменили высокопрочными болтами. Это связано с тем, что установку таких высокопрочных болтов может выполнить любой, в отличие от установки конструкционных стальных заклёпок, которая требует квалифицированных рабочих.

3.8 Заклёпки Oscar

Заклёпки Oscar в некоторой степени похожи на слепые заклёпки. Они имеют разрез вдоль полого стержня и обычно поставляются комплектами по три штуки. Разрез заставляет стержень изгибаться и развальцовываться по мере втягивания оправки в заклёпку. Развальцовка помогает создать широкую поверхность, что снижает вероятность вырывания после установки.

3.9 Потайная заклёпка

Этот тип заклёпок также называют заклёпками с потайной головкой, поскольку для их установки используется потайная головка и потайное отверстие. Потайные заклёпки применяются для придания впечатляющего внешнего вида наружным поверхностям. Они также используются для устранения аэродинамического сопротивления.

3.10 Фрикционные заклёпки

Фрикционные заклёпки напоминают распорный болт. Это один из первых типов заклёпок, широко применявшихся в аэрокосмической отрасли. По конструкции они бывают куполообразной или потайной формы.

3.11 Пластиковые заклёпки

Пластиковые заклёпки классифицируются по типу материалов, используемых для их производства. Они широко применяются в производстве бытовой электроники, бытовой техники и многого другого. Тип используемых пластиковых заклёпок зависит от свойств материалов, которые эти заклёпки должны соединять. Они существуют в различных видах, включая:

• Пружинные заклёпки
• Храповые заклёпки (идеально подходят для бытовой техники, электроники, автомобилестроения и мебели)
• Заклёпки-защёлки (идеально подходят для бытовой электроники, розничной торговли и вывесок)
• Заклёпки с тремя или четырьмя зубцами — без предварительного сверления (идеально подходят для бытовой техники, электроники, строительства и мебели)
• Заклёпки «ёлочка» (идеально подходят для мебели)
• Пластиковые заклёпки с потайной головкой

ГЛАВА 4: Применение заклёпок

Благодаря своим мощным функциям и небольшим размерам заклёпки широко используются в различных сферах и изделиях повседневной жизни. Ниже приведены распространённые области применения заклёпок:

Авиастроение

Самолёты изготавливаются из прочных и надёжных материалов. Если эти высоконагруженные материалы плохо скреплены между собой, они могут развалиться и стать причиной серьёзной аварии. В этом производстве применяются болтовые соединения, сварка и пайка. Однако клёпка является важнейшим процессом в строительстве самолёта и также широко используется. Конечная цель применения клёпки — достичь наиболее прочного соединения скрепляемых деталей. В авиационной промышленности она чаще всего используется для скрепления алюминиевых сплавов, поскольку их нелегко паять. Ещё одна причина её применения заключается в том, что при ремонте не всегда возможно добраться до заднего конца скрепляемой конструкции. В такой ситуации клёпка становится особенно необходимой и полезной.

Строительство зданий

Если внимательнее присмотреться к зданиям вокруг нас, внутри и снаружи, можно заметить на них заклёпки. Заклёпки широко используются в строительстве зданий, например, для стеклопластиковой кровли, жалюзи и подвесных планок. К другим строительным применениям относятся установка дверей и окон, ветрозащитные экраны, монтаж водостоков и многое другое. Клёпка эффективна в ситуациях, когда гвозди не справляются с креплением металлических листов.

Отделка потолков и стен, а также вывески

Клёпка идеально подходит для крепления вывесок, табличек или декора к стенам или потолкам здания. Это связано с тем, что доступ возможен только к одной стороне потолка или стены. Примеры включают крепление рождественских фонариков, декоративных предметов, фоторамок, картин в рамах и любых других видов декора к потолкам и стенам.

Ювелирные изделия

И любители, и профессиональные мастера ювелирного дела используют клёпку как метод холодного соединения. Это позволяет ювелирам легко скреплять металлические детали без нагрева и пайки. Клёпка позволяет придать украшениям глубину и фактуру. Она помогает экономить время и средства при изготовлении украшений, поскольку техника очень проста и легко осваивается.

Столярный проект

Клёпка обычно применяется в столярных проектах. Часто это наиболее предпочтительный вариант. Благодаря долговечности и прочности заклёпки обеспечивают более надёжные готовые изделия, что позволяет скреплять мебель на более длительный срок. Заклёпки используются в таких изделиях, как деревянные полки, стойки, шкафчики, шкафы, ручки для ящиков, рукоятки и дверные ручки.

Монтаж систем ОВиК

Заклёпки широко применяются при монтаже систем ОВиК. Они полезны для крепления воздуховодов, чтобы все монтажные стыки были герметичными. Для этого сверлят отверстия под заклёпки сверлами нужного диаметра через оба слоя воздуховода. Затем воздуховоды собирают с помощью вытяжных заклёпок со стержнем. Заклёпки используются чаще всего потому, что саморезы по металлу могут зацепить кусок дерева и в итоге засорить систему. Кроме того, скорость воздуха в воздуховоде вместе с древесной пылью со временем может износить саморез. Тогда саморезы выпадут, и труба отвалится, если её не поддерживать надёжно.

Бытовая электроника и техника

Заклёпки широко применяются и в электронике. Здесь используются пластиковые заклёпки. Эти пластиковые заклёпки служат для крепления мягких материалов, таких как пластик, резина и уретановое покрытие электроники. Пример их применения можно найти в компьютерах и панелях.

ГЛАВА 5: Как выбрать подходящую заклёпку?

Выбор правильной заклёпки для вашего проекта очень важен для его успеха. Ниже перечислены факторы, которые следует учитывать, чтобы использовать подходящие заклёпки.

Диаметр и размер отверстия

Диаметр используемой заклёпки имеет решающее значение для успешной клёпки. Если диаметр слишком мал для отверстия, зазор в отверстии может вызвать проблемы при установке, а также увеличить напряжение сдвига. Если не проявить осторожность, со временем головка заклёпки может пройти сквозь отверстие. Чтобы этого избежать, необходимо правильно измерить размер отверстия и не использовать неподходящую заклёпку в отверстии.

Диапазон захвата

Диапазон захвата заклёпки — это толщина, которую она может эффективно скрепить. Например, если нужно скрепить две детали толщиной в четверть дюйма, требуется вытяжная заклёпка с минимальным захватом в полдюйма. Лучшая практика клёпки требует использовать оптимальный размер захвата заклёпки, а не минимальный или максимальный. Это обеспечивает прочность на растяжение и сдвиг и продлевает срок службы скреплённых деталей.

Длина корпуса

Длина корпуса — это общая длина заклёпки без учёта её головки. Длина корпуса заклёпки очень важна, когда учитывается обратная сторона скрепляемого материала. Это связано с тем, что слишком длинная заклёпка может негативно повлиять на то, что находится с другой стороны скрепляемого материала.

Размер головки

Размер головки заклёпки учитывается для повышения эстетической ценности, эффективного выступания и определения надёжности клёпки. Заклёпки с полукруглой головкой остаются над скреплёнными материалами, а заклёпки с широким фланцем помогают охватить больше площади. Это позволяет обеспечить больше возможностей крепления за счёт охвата большей площади.

ГЛАВА 6: Как установить и снять заклёпки

В этой главе я кратко расскажу о вопросах, которые волнуют многих: как устанавливать заклёпки и как их снимать.

Как установить заклёпки?

Существует несколько способов установки заклёпки. Метод установки зависит от типа заклёпки. В данном случае мы опишем, как установить цельную заклёпку. Этот тип заклёпки состоит из цельного стержня с головкой, напоминающей плоский винт. Ниже перечислены необходимые инструменты и несколько шагов по установке цельной заклёпки:

• Мел или маркер
• Заклёпка
• Сверло нужного диаметра
• Пневматический молоток

• Правильно совместите детали для установки
• С помощью маркера или мела разметьте отверстия под заклёпки
• Просверлите отверстия под заклёпки через детали
• Вставьте заклёпку в отверстия
• С помощью пневматического молотка расплющьте конец заклёпки на металлической поверхности
• Повторите описанный выше процесс для установки последующих заклёпок
• Проверьте плотность посадки, чтобы закреплённая заклёпка не ослабла и не сместилась

Как удалить заклёпку?

Удаление заклёпки требует её безвозвратного разрушения, поскольку после этого она непригодна для повторного использования. Самый простой способ удаления заклёпки — высверлить её.

• Кернер
• Молоток
• Сверло
• Защитные очки

• Сделайте углубление в головке заклёпки с помощью кернера
• Аккуратно вставьте идеально подходящее сверло в углубление головки
• Смажьте конец сверла для снижения трения
• Наденьте защитные очки перед началом сверления
• Приставьте сверло к углублению в центре заклёпки
• Просверлите заклёпку на низкой, но постоянной скорости
• Извлеките заклёпку сверлом через поверхность, пока она не будет полностью удалена

ГЛАВА 7:

Часто задаваемые вопросы о заклёпках

Резюме

Заклёпки обеспечивают превосходные крепёжные возможности как для тяжёлых, так и для лёгких применений. Благодаря использованию на протяжении многих десятилетий они встречаются в сборках из листовых материалов, на подводных лодках, в самолётах и во многих других областях. На данном этапе очевидно, что заклёпки очень важны и незаменимы в процессах крепления. Независимо от типа заклёпок, необходимых для вашего проекта, будьте уверены, что ваш проект завершится успешно. Для получения дополнительной информации обязательно свяжитесь с нами.