Характеристика, разновидности и применение вытяжных заклепок

Вытяжные заклёпки являются достаточно распространённым крепёжным материалом и широко используются во многих областях человеческой деятельности. Детали заменили собой устаревшие способы клёпки и прочно вошли в обиход.

Вытяжные заклёпки служат для соединения листового материала и требуют наличия доступа к рабочей поверхности только с одной из сторон. В этом заключается одно из главных их отличий от традиционных «молотковых» моделей. Монтаж заклёпок производится в просверленное отверстие при помощи специального инструмента, который может быть как ручным, так и пневмоэлектрическим. Соединения, выполненные при помощи вытяжных заклёпок, являются очень прочными и долговечными. Кроме того, детали легко монтируются и отличаются высокой устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ, высоких температур и влажности.

Благодаря универсальности и надёжности, сфера применения вытяжных заклёпок достаточно обширна. Детали активно применяются в судо-, авиа- и машиностроении, текстильной промышленности и строительстве. При работах на объектах повышенной опасности заклёпки выступают в качестве альтернативы сварочным соединениям. Кроме того, заклёпки широко используют при ремонте частей и механизмов в труднодоступных местах и на пожароопасных объектах. Помимо соединения элементов из чёрных и цветных металлов, вытяжные заклёпки способны соединять пластик и текстиль в любых сочетаниях. Это позволяет широко использовать их в электротехнических работах и активно применять при изготовлении одежды, текстильных товаров народного потребления и резервуаров.

Высокий потребительский спрос на вытяжные заклёпки обусловлен рядом неоспоримых достоинств этих метизов.

• Простота установки обусловлена необходимостью доступа к соединению только с лицевой стороны. Это выгодно отличает данные метизы от резьбовых гаек, для монтажа которых нужен доступ с обеих сторон. Кроме того, крепления с резьбой имеют свойство со временем откручиваться и ослаблять соединение.
• Низкая стоимость вытяжных заклёпок позволяет сформировать надёжное и долговечное крепление, не экономя при этом на материале.

• Широкий сортамент типоразмеров значительно облегчает выбор крепёжных элементов.
• Способность соединять разные по структуре и свойствам материалы значительно расширяет сферу применения метизов.
• Высокая прочность и долговечность соединения. При соблюдении правил установки и бережной эксплуатации срок службы заклёпок равен, а иногда и превышает срок службы скрепляемых деталей.

К недостаткам относят необходимость предварительного засверливания, неразборность соединения и приложение существенных усилий при клепании ручным способом. Кроме того, модели имеют одноразовое предназначение и не могут использоваться повторно.

В качестве исходного сырья для вытяжных заклёпок используют самые разнообразные материалы. Это позволяет использовать метизы практически во всех видах ремонтно-строительных работ. Для изготовления заклёпок используют ряд материалов, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны и определяет место установки будущих изделий.

Часто используют его анодированную или лакированную модификацию. Алюминиевые заклёпки отличаются небольшим весом и низкой стоимостью, однако, по показателям прочности несколько уступают стальным моделям. Изделия используются для скрепления лёгких металлов, пластика и нашли широкое применение в электротехнике.

Также используется в нескольких модификациях. Так, марка А-2 считается одной из самых устойчивых к появлению ржавчины и применяется для монтажа деталей при выполнении наружных работ. В то время как А-4 не имеет равных в устойчивости к кислотной среде и широко используется в химических отраслях.

Обладает высокими антикоррозийными свойствами и обеспечивает надёжное соединение. Однако, если один из соединяемых элементов обладает подвижностью, оцинкованные детали быстро изнашиваются.

Широко используются при производстве заклёпок. Наиболее популярным является монель – сплав, состоящий на 30% из меди и на 70% из никеля. Иногда в качестве стержня в медных моделях используют бронзу. Минусом медных элементов является их высокая стоимость и риск появления зелёного налёта при окислении.

Применяют для изготовления заклёпок, используемых в лёгкой промышленности и при пошиве одежды. Материал не отличается особой прочностью, зато способен окрашиваться в любой цвет и хорошо смотрится на изделиях.

Оптимально все элементы заклёпки должны быть выполнены из одного материала. В противном случае увеличивается риск возникновения гальванических процессов, во время которых более активный металл разрушает более слабый. Принципом совместимости необходимо руководствоваться и при подборе метиза для определённых материалов. Например, крайне нежелательна связка меди и алюминия, притом что с другими металлами медь ведёт себя вполне дружелюбно.

Тип метиза выбирается в соответствии с требованиями к соединению. Благодаря тому, что современный рынок крепёжных деталей представляет вытяжные заклёпки в широком ассортименте, выбрать нужный элемент не составит труда. В зависимости от эксплуатационных характеристик, метизы подразделяются на несколько видов.

• Комбинированные модели считаются самым распространённым видом. Метизы способны обеспечивать неразъёмное соединение особо твёрдых деталей, подвергающихся механическим, весовым и вибрационным нагрузкам.

• Герметичные модели имеют довольно узкую специализацию и широко используются в судостроительных производствах. Особенностью конструкции глухих моделей является запаянный конец стержня. Изделия могут изготавливаться из нержавеющей стали, меди и алюминия.
• Многозажимные модели имеют несколько расклёпочных участков и устанавливаются в подвижные конструкции при необходимости соединения трёх и более элементов. Такой участок располагается между двумя соседними элементами, а монтаж производится при помощи пневмопистолета.

Помимо традиционных моделей, существуют усиленные варианты заклёпок, при изготовлении которых используется более прочный материал с утолщёнными стенками.

Согласно ГОСТ 10299 80 форма, размеры и диаметры головок и хвостовиков вытяжных заклёпок строго регламентированы. Это позволяет систематизировать использование метизов, а также упростить расчет параметров деталей и точно определить их количество. От того, насколько верными будут расчёты, зависит надёжность и долговечность соединения. Одним из главных параметров заклёпок является их длина, рассчитать которую можно по следующей формуле: L=S+1,2d, где S – сумма толщины соединяемых элементов, d – диаметр заклёпки, а L – необходимая длина метиза.

Диаметр заклёпки выбирают на 0,1-0,2 мм меньше просверленного отверстия. Это позволяет свободно расположить деталь в отверстии, и, скорректировав её расположение, заклепать. Типовыми диаметрами вытяжных заклёпок являются 6, 6.4, 5, 4.8, 4, 3.2, 3 и 2.4 мм. Длина заклёпок варьируется от 6 до 45 мм, чего вполне хватает для соединения материалов суммарной толщиной от 1.3 до 17.3 мм.

Вытяжные заклёпки выпускаются в строгом соответствии со стандартом DIN7337 и регламентируются ГОСТом Р ICO 15973. Конструктивно детали имеют в своём составе два элемента: тело и стержень. Тело состоит из головки, втулки, цилиндра и считается основным элементом заклёпки, исполняющим крепёжную функцию. У некоторых метизов цилиндрическое основание запаяно наглухо. Головка тела может быть снабжена высоким, широким либо потайным бортиком.

Первые два – обеспечивают наиболее надёжное соединение, однако, с лицевой стороны будут хорошо заметны. Потайной не отличается такими высокими показателями надёжности, как высокий и широкий, но также широко используется в строительстве и ремонте. Это обусловлено тем, что высота головки потайного бортика не превышает 1 мм, что делает метиз практически незаметным на скрепляемых поверхностях. Стержень (сердечник) является не менее важной частью заклёпки и внешне похож на гвоздь. На верхней части элемента расположена головка и фиксатор с располагающейся между ними зоной отрыва, по которой происходит обламывание стержня при установке.

Вытяжные заклёпки выпускаются в разных типоразмерах. Числовое значение маркировки метиза означает диаметр цилиндра и его длину. Поэтому его размеры являются определяющими при выборе крепежа. Оба значения указываются через знак «х», а перед ними прописывается, из какого сплава изготовлен цилиндр. Так, маркировка AlMg 2,5 4х8 будет обозначать, что метиз изготовлен из магниево-алюминиевого сплава, наружный диаметр цилиндра составляет 4 мм, а длина 8 мм. Стержень заклёпки изготавливается из стали и служит для расклёпки соединения, при установке вытягивается и обламывается при помощи пневмозаклёпочника или пассатижей.

Работает вытяжная заклёпка достаточно просто: в сквозное отверстие, предварительно просверленное в обоих листах, вставляется метиз. После чего губки пневмопистолета упираются в бортик заклепки, зажимают стержень и начинают протягивать его сквозь тело. При этом стержневая головка деформирует тело и стягивает соединяемые материалы. В момент достижения предельной величины затягивания происходит облом стержня и его удаление. Пользоваться изделием можно сразу после монтажа.

Установка вытяжных заклёпок настолько проста, что не вызывает затруднений даже у новичков.

Необходимым условием для монтажа является лишь наличие заклёпочного инструмента и соблюдение последовательности выполнения работ.

• Первым этапом станет нанесение разметки на лицевой стороне верхней из соединяемых деталей. Расстояние между двумя соседними заклёпками не должно быть меньше пяти диаметров их головок.
• Рассверливание отверстий должно выполняться с учётом небольшого припуска.
• Удаление заусенец выполняется с обеих сторон каждой из деталей. Если доступ к закрытой стороне ограничен, удалением заусенец на ней можно пренебречь.

• Установка вытяжной заклёпки должна выполняться таким образом, чтобы хвостовик располагался на лицевой стороне.
• Захват стержня заклёпочником и работа пневмопистолетом должна производиться плавно и с достаточным усилием одновременно.
• Оставшаяся часть стержня при необходимости обрезается или откусывается кусачками. В случае неаккуратно выполненного облома стержня допускается обработка головки напильником.

Помимо общего алгоритма выполнения работ, для каждого отдельного материала существуют свои небольшие тонкости монтажа. Так, при соединении разных по толщине материалов установка заклёпки должна производиться со стороны тонкого. Это позволит обратной головке сформировать более толстое уплощение и повысить надёжность соединения. При отсутствии возможности такого расположения со стороны тонкого материала можно подложить шайбу нужного диаметра. Такая прокладка не допустит продавливания тонкого слоя и не позволит поверхности деформироваться.

При соединении твёрдого и мягкого материалов рекомендуется использовать метиз с высоким бортиком, при этом обратную головку лучше расположить со стороны твёрдого материала. Если такой возможности нет, то со стороны мягкого слоя можно подложить шайбу либо использовать лепестковую заклёпку. Хрупкие и тонкие детали лучше соединять при помощи пластиковых вытяжных заклёпок либо использовать распорные и лепестковые варианты. Для получения гладкой поверхности с обеих сторон рекомендуется воспользоваться заклёпками, оборудованными потайными головками с обеих сторон.

Для формирования герметичного водонепроницаемого соединения необходимо использовать закрытые «глухие» метизы, способные эффективно препятствовать попаданию пыли и не допускающие проникновения воды и испарений. При установке заклёпки в труднодоступном месте наряду с заклёпочным пистолетом необходимо использовать дополнительную оснастку в виде насадок-удлинителей, помогающих подобраться к стержню.

Кроме того, при установке метизов следует учитывать, что расстояние от оси элемента до кромки соединяемых деталей должно быть больше или равно двум диаметрам головки. Соединение рыхлых материалов должно сопровождаться установкой дополнительной втулки, в которую и будет установлена заклёпка. При стыковании трубок с плоскими поверхностями не рекомендуется пропускать метиз сквозь трубу. Соединение будет более прочным, если участвовать в стыковке будет лишь одна из сторон трубки.

Таким образом, вытяжные заклёпки являются универсальным крепёжным элементом. Они позволяют сформировать крепкое и надёжное соединение на труднодоступных участках. Также детали без проблем скрепляют поверхности с ограничением доступа с обратной стороны.

Подробный рассказ о применении вытяжных заклепок - в видео ниже.