Металлические заклепки в сантехнике: виды, комплектация инструменты

Что такое клепка металла?

Металлические заклепки – это технологический процесс, представляющий собой соединение деталей с помощью заклепок. Инструмент может быть ручным или пневматическим. Он используется, когда детали не могут быть сварены.

Виды работ

Специалисты различают две технологии клинкера – горячую и холодную. Каждый из них используется в разных ситуациях.

Горячая клепка

Перед соединением деталей вал насадки нагревается. Температура нагрева мастера определяется по цвету – металл должен быть раскаленным докрасна. Для горячих заклепок подходят стержни толщиной от 8 мм.

Холодная клепка

Стандартная технология, используемая в различных ситуациях. Чаще холодную клепку проводят в домашних условиях, в небольших мастерских по производству изделий, на которые не будут воздействовать большие нагрузки. Для реализации используются стержни толщиной не более 8 мм.

Металлическая пластина с заклепками

Материал изготовления

Устойчивость, надежность, прочность заклепочного соединения во многом определяются материалом заклепки. Также это определяет удобство и оперативность монтажа, необходимость использования дополнительных инструментов или оборудования. В большинстве случаев для изготовления заклепок используют малоуглеродистые марки стали, медь, алюминий и некоторые другие виды цветных металлов и сплавов.

Учитывая особенности заклепочных соединений, заклепочный материал должен удовлетворять следующим основным требованиям:

• достаточный уровень пластичности для клепки;
• сравнимый коэффициент теплового расширения с материалами соединяемых элементов – позволяет исключить возникновение дополнительных напряжений, приводящих к износу и разрушению соединительного устройства;
• однородный химический состав материалов соединяемых деталей (сталь-сталь, алюминий-алюминий, медь-медь и т д.) — предотвращает образование гальванических токов, которые приводят к интенсивной коррозии металлов.

Правильный выбор материала заклепок в совокупности с соблюдением технологии монтажа и выбором размерных характеристик крепежных элементов является важным условием долговечности и надежности соединения.

Материал напрямую влияет на технологию установки заклепочных соединений. Холодным способом изготавливают заклепки со стальными заклепками диаметром не более 10 мм, а также крепеж из меди, алюминия, латуни и других легких сплавов. Монтаж соединений из стальных заклепок диаметром более 10 мм производят горячим способом, чтобы добиться нужной пластичности металла.

Виды заклепок

Виды заклепок по металлу:

1. Полутрубчатый. Имеют небольшой показатель прочности, но просты в монтаже. Подходит для соединений, которые не будут подвергаться высоким механическим нагрузкам.
2. Поршень. Изготовлен из мягких металлов, прост в установке. Предназначен для легкого подключения.
3. Выхлоп, ипотека. Состоит из двух частей. Удобно устанавливать.
4. Стандарт. Подходит для выполнения различных видов швов.

Другой тип — гайка или резьба. Подходит для крепления тонкостенных деталей.

Типы стержней и закладочных головок

По типу стержня заклепки бывают:

1. Пустой. Внутри стержня имеется свободная цилиндрическая полость. Они не выдерживают высоких нагрузок, но легко расклепываются.
2. Полупустой. В районе закладной головки брус сплошной.
3. Твердый стержень. Заклепки сложны в установке, но выдерживают высокие нагрузки.

Возможные типы головок — коническая, цилиндрическая, полукруглая.

Достоинства и недостатки заклепочного скрепления

Как и все виды крепежа, заклепки имеют свои преимущества, благодаря которым область применения заклепочных соединений остается достаточно широкой, и недостатки, ограничивающие их применение. Разберем их основные преимущества и недостатки.

Достоинства заклепочных соединений

Среди наиболее важных достоинств заклепочных соединений можно выделить следующие преимущества:

• простота технологической схемы узлов соединения – не требуется высокая квалификация персонала, выполняющего монтажные работы;
• возможность сборки сложных узлов – заклепки позволяют соединить две и более детали из разных конструкционных материалов;
• возможность соединения несвариваемых и разнородных материалов;
• отсутствие термического воздействия на материалы соединяемых деталей при монтаже – технология позволяет соединять элементы, для которых сварка недопустима;
• высокий уровень надежности, длительный срок службы сборочной единицы;
• повышенная устойчивость к вибрациям и многократным нагрузкам — возможность установки ответственных конструкций, эксплуатируемых в сложных условиях.

Благодаря этим преимуществам заклепочные соединения остаются актуальным методом сборки конструкций, несмотря на наличие альтернативных технологий.

Типы швов

Виды заклепочных швов:

1. Прочный. Его используют, если нужно получить высокопрочное соединение. Готовая деталь будет подвергаться большим нагрузкам в процессе эксплуатации.
2. Тесно. Из них изготавливают герметичные емкости для хранения или перекачивания жидкостей. Выдерживает легкое давление.
3. Прочный. Их используют при сборке металлоконструкций, изделий, на которые будет воздействовать высокое давление.

В зависимости от расположения застежек швы могут быть многорядными, двухрядными, однорядными.

Принципы выбора размера заклепок

Выбирать заклепки для соединения металлических деталей необходимо в зависимости от толщины соединяемых листов. При этом необходимо учитывать диаметр стержня.

Чтобы определить необходимый диаметр крепежа, удвойте толщину соединяемых металлических заготовок. Длина стержня должна быть не менее 2 диаметров.

Диапазоны стандартных размеров:

• диаметр — 1–36 мм;
• длина — 2–180 мм.

Представление о том, что чем больше диаметр, тем выше прочность, неверно. Показатель прочности зависит от материала заклепки.

Инструмент для проведения работ

Инструмент:

1. Набор слесарных молотков. Его необходимо выбирать в зависимости от диаметра заклепок. Лучше использовать молоток с квадратным бойком.
2. Погоня. Стамеска металлическая, имеющая с одной стороны плоскую рабочую часть.
3. Протяжение. Борода, имеющая отверстие в рабочей части.
4. Усадка. Инструмент для придания формы закрывающей головке.

Кроме того, вам понадобятся тиски, дрель, ручная заклепка.

Приемы ручной и механизированной клепки

В зависимости от условий образования замыкающей головки различают два способа клепки: прямой и обратный. При свободном подходе к заклепке с обеих сторон применяют прямой (или открытый) способ клепки, при котором удары наносят со стороны стержня; при этом встроенная головка упирается в опору (рис. 1, а).

Читайте также: Внешний диаметр стальной трубы

Подбор размеров заклепок

Заклепки подбираются исходя из толщины соединяемых металлов. Важные при этом: параметры закладной головки, диаметр стержня. Диаметр стержня определяет диаметр сверла, которым готовят отверстие в соединяемых деталях. Ориентировочно определить диаметр заклепки можно, удвоив толщину соединяемых деталей. Длина стержня не менее 2 диаметров заклепки, а выступающая часть должна быть не менее 1,25-1,5 диаметра.

Точный диаметр монтажного отверстия	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
Примерный диаметр монтажного отверстия	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

В общем случае диаметр стержня заклепки может быть от 1 мм до 36 мм, а длина от 2 мм до 180 мм. При этом больший диаметр не соответствует большей прочности соединения. Здесь играет роль как материал, из которого он изготовлен, так и тип (полый или сплошной). Как выбрать? По характеристикам заклепок. Ведь вы выбираете их для соединения определенных материалов с определенной толщиной. Вы также приблизительно знаете нагрузку, которая будет приложена к соединению. Поэтому при выборе обращайте внимание на то, что рекомендует производитель.

Как выбрать заклепку по толщине прикрепляемого материала? Согласно инструкции производителя, но в целом диаметр стержня должен быть как минимум в два раза больше толщины материалов

• Рекомендуемый диаметр соединения. Вам остается только взять в руки сверло и сделать ровное отверстие без заусенцев.
• Минимальная и максимальная толщина соединяемого пакета. Важно, чтобы соединение находилось в указанном диапазоне.
• Сдвигающая сила. Это нагрузка, приложенная перпендикулярно соединению, которую заклепка может выдержать без разрушения.
• Разрывная сила. При какой нагрузке вдоль заклепки она разрушится.

Именно прочность на растяжение и прочность на сдвиг определяют прочность будущего шва. Чем выше эти значения, тем большую нагрузку может выдержать.

Типы закладных шляпок и стержней

Головки заклепок делятся на следующие виды:

1. полушаровидные (иногда низкие и высокие). Другое распространенное название – полукруглый. Заклепки с такими шляпками отличаются высочайшим уровнем надежности. Сформировать прочный, качественный шов;
2. плоскоцилиндрические и конические. Заклепки, головки которых имеют такую ​​конфигурацию, рекомендуются к применению, если в процессе эксплуатации возможен контакт с химически агрессивной средой;
3. под потом и под потом. Заклепки со шляпками такой формы применяют только тогда, когда существует жесткое требование, чтобы крепеж не выступал над плоскостью присоединяемого листа. Сформированное соединение является самым ненадежным.

На рисунке показаны заклепки с шляпками перечисленных конфигураций.

Что касается стержней, то они:

1. сплошной, как показано на картинке выше. Установка таких заклепок сопряжена с некоторыми трудностями. Но этот минус уравновешивается высокой нагрузочной способностью образуемого сопряжения;
2. полупустой. Отрезок стержня рядом с закладной крышкой сплошной, остальная часть полая;
3. пустой. В головке и в самом стержне заклепки делается сквозное отверстие. Этот тип крепления легко заклепывается. Однако такая конструкция приводит к низкому сопротивлению соединения внешним нагрузкам.

О том, как выглядят заклепки со стержнями последних двух типов, вы можете узнать, изучив фото ниже

Каждый тип штанги соответствует каждому из типов встроенных головок. Их подбор осуществляется с учетом предполагаемой нагрузки. Полый подходит для формирования соединений, не подвергающихся чрезмерной нагрузке, но только в том случае, если нет требования по герметичности. Для обеспечения этого свойства можно установить полупустые заклепки. Если предполагается, что соединение будет работать под большой нагрузкой, применяют крепежные детали с полусферической головкой и сплошной ножкой/стержнем.

Этапы работ

Этапы:

1. Подготовка соединяемых частей.
2. Разметка отверстий.
3. Просверлите отверстия.
4. Заглубление готовых гнезд.
5. Установка креплений.
6. Обжим.

Прежде чем приступить к основным этапам работы, необходимо:

1. Очистить поверхности от налета, грязи, ржавчины.
2. Отметьте места будущих отверстий. Перед сверлением их необходимо остановить, чтобы сверло не ушло в сторону.

Высверливание отверстий

Сверлить отверстия в металлических поверхностях можно с помощью дрели или ручного электроинструмента. Лучше использовать дрель, так как ею можно просверлить отверстия в более толстых деталях.

При использовании ручного электроинструмента важно точно контролировать положение при сверлении, чтобы оно не отклонялось в стороны. При сверлении необходимо использовать специальные охлаждающие жидкости. Работать можно только заточенным сверлом.

Вставка заклепок

Этапы:

1. Крепежное приспособление вставляется в отверстие стержнем снизу вверх.
2. Опора устанавливается под закладную головку. Если он скрыт, необходимо использовать плоскую опору.
3. Детали сжаты. Они расстроены, а не прикованы. Зазоры между металлическими листами устраняют молотком.

Образование замыкающей головки

Способы сделать это:

1. Прямой метод. Удары молотком наносятся по стержню заклепки со стороны, где образована замыкающая головка.
2. Обратный метод. Удары молотком наносятся по голове пешки.

Критерии выбора заклепок

В зависимости от того, какой толщины металлические листы планируется соединять, выбирают заклепки. Кроме того, учитывается и диаметр стержня.

Диаметр крепежа рассчитывается так: толщина металлических заготовок умножается на два. Что касается длины, то она должна быть равна как минимум двум диаметрам прутка.

Для металлических заклепок размеры используемого крепежа составляют:

• диаметр — от 1 до 36 мм;
• длина — от 2 до 180 мм.

Многие ошибочно думают, что чем толще стержень, тем прочнее соединение. На самом деле все зависит от того, из какого материала сделана заклепка.

Крепеж, используемый для металлических заклепок, должен быть изготовлен из того же материала, что и соединяемые изделия. Выполнение этого требования позволит исключить электромеханическую коррозию.

Если речь идет о пластинах из меди, то для их крепления могут использоваться не только заклепки из того же металла, но и латунные.

Клепание металла

Процесс клепки металлов состоит из двух этапов: подготовительного и собственно монтажа метизов. Подготовка – сверление отверстий, зенкерование под потайные головки при необходимости. Обратите внимание, что потайные головки могут быть с одной (любой) стороны или с обеих.

Сам процесс клепки выглядит следующим образом:

• вставить заклепку;
• стянуть соединенные детали;
• сформировать закрывающую головку с помощью инструмента;
• проверьте и очистите соединение.

Как установить заклепки

С хорошим инструментом работа идет быстро. Для частного использования и разовых работ обычно используют ручные заклепки. И даже с ними сам процесс (без сверления отверстий) занимает несколько секунд. Если речь идет об установке профнастила или металлочерепицы, рекомендуется каждое проделанное отверстие промазывать краской для предотвращения коррозии. Именно эти процессы – сверление и покраска – занимают много времени.

Вообще есть два способа установки заклепок: холодный и горячий. В горячем состоянии место соединения предварительно нагревается до определенной температуры (определяется металлом и толщиной деталей). На практике его применяют при установке заклепок большого диаметра — 12 мм и более.

Заклепки располагаются рядами. Минимальное расстояние между соседними – 4 диаметра, от края листа до центра метизов – не менее 1,5 диаметра заклепки. Когда крепите профлист, его кладут в углубление, а не волной.

Где применяются заклепочные соединения?

Применение заклепок долгое время оставалось наиболее распространенным способом установки неразъемных соединений, пока развитие технологии сварки не достигло достаточно высокого уровня. Но и сейчас применение заклепочных соединений распространено во многих отраслях промышленности. Как правило, их применяют для соединения деталей конструкций из листовых материалов — стали, цветных металлов, пластмасс и т д. Заклепки большого диаметра применяют для соединения элементов из профильного металла — швеллера, двутавра, уголка и других.

Заклепки создают прочные соединительные узлы с повышенной устойчивостью к вибрационным нагрузкам. Поэтому основными областями, где в основном используются заклепочные соединения, являются те области, где ответственные конструкции регулярно подвергаются вибрациям и многократным нагрузкам. Они используются, в том числе, в автомобилестроении, авиастроении, судостроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Кроме того, в машиностроении и строительстве заклепочные соединения применяются в тех случаях, когда нельзя применять сварку:

• материалы соединяемых деталей нельзя сваривать между собой;
• при сварке есть риск скручивания поверхности;
• использование сварки может привести к выходу деталей, прошедших термическую обработку;
• применение сварки затруднено по конструктивным соображениям или из-за особых условий проведения монтажных работ.

Существует большое количество разновидностей заклепочных соединений, получивших распространение в определенных отраслях промышленности, при монтаже различных конструкций.

Этапы клепки металла и возможный дефект

Вкратце, металлические заклепки состоят из следующих этапов:

1. Выполняется подготовка соединяемых изделий.
2. Отверстия отмечены.
3. Отверстия просверлены.
4. Отверстия просверлены.
5. Заклепки установлены.
6. Выполняется сжатие.

Однако перед тем, как приступить к основным работам, необходимы следующие подготовительные процедуры:

1. Очистите поверхность металлических листов от грязи, налета и ржавчины.
2. Отметьте места, где должны располагаться отверстия, и наклейте их, чтобы сверло не ушло в сторону.

Для сверления отверстий в металлических поверхностях можно использовать ручной электроинструмент или сверлильный станок, что предпочтительнее, поскольку позволяет обрабатывать более толстые детали.

При использовании ручного электроинструмента для металлических заклепок необходимо следить за тем, чтобы он не отклонялся в сторону во время сверления. Важно помнить, что использовать можно только заточенное сверло, а в процессе использовать охлаждающие жидкости.

Установка заклепок состоит из следующих этапов:

1. Вставьте крепеж в отверстие стержнем снизу вверх.
2. Установите опору под закладную головку (плоская используется с потайной головкой).
3. Детали уплотнить, сесть в местах заклепок и молотком устранить зазоры между листами.

Замыкающая головка формируется двумя способами:

• Прямой — когда удары молотком по стержню заклепки наносятся со стороны образования замыкающей головки.
• Реверс — удары наносятся по голове пешки.

Если металлические заклепки выполняет новичок, никогда не сталкивавшийся с этим процессом, он может допустить ошибки, которые приведут к образованию дефектов:

• Если при опрессовке допустить перекос, соединение закрывающей головки с металлической поверхностью будет неплотным.
• Если отверстие просверлить не ровно, а под углом, головки будут смещены (в одну сторону или в разные стороны).
• При использовании заклепки из некачественного материала головка крепежа может иметь растрескавшиеся края при заклепке.
• Когда планка используется дольше, чем необходимо, или она неровная, головка может быть смещена.

Техника безопасности при клепке металла

При клепке металла важно соблюдать правила безопасности, которые заключаются в следующем:

1. Пока пневмоинструмент не будет полностью отрегулирован, пользоваться им нельзя, так как удержать обжим руками достаточно сложно из-за того, что удар мощный, можно легко пораниться.
2. Желательно использовать плотные наушники, так как процесс заклепки металла сопровождается громкими и резкими звуками, негативно влияющими на слух и нервную систему.
3. Перед началом работы инструмент следует проверить и убедиться в его исправности. На рабочем столе не должно быть ничего лишнего (ненужные предметы, устройства).
4. Соединяемые детали следует закрепить в тисках.

Если необходимо удалить старые заклепки и соединить детали в одном месте, острой стамеской снимается полукруглая головка, а остаток крепежа выбивается пробойником.

При клепке металла обязательно надевайте защитные перчатки и очки. Чтобы предотвратить смещение детали, ее следует зафиксировать в тисках или скобе. Ни в коем случае нельзя прикасаться руками к обжиму во время операции.

При соблюдении всех правил безопасности процесс будет проведен качественно и без повреждений.

Таким образом, с помощью металлических заклепок можно получить соединение, обладающее высокой устойчивостью к вибрациям и ударным нагрузкам.

И несмотря на то, что на современном этапе развития техники есть более производительные методы, например, сварка или болтовое соединение, метод с заклепками отлично подходит для домашнего использования.