Виды заклепок: как выбрать подходящую заклепку для вашего применения

Выбрав не ту заклепку, вы почувствуете это на себе — обычно в самый неподходящий момент. Если использовать глухую заклепку там, где необходима конструкционная заклепка, конструкция может не выдержать нагрузку. Сочетание стальной заклепки с алюминиевой панелью в морских условиях приведет к коррозии соединения изнутри. Неправильно подобранный диапазон зацепления приведет к тому, что заклепка либо никогда полностью не зафиксируется, либо будет бесполезно вращаться в отверстии слишком большого диаметра.

Большинство проблем с заклепками вызваны не некачественными заклепками. Они возникают из-за решений по выбору, принятых без предварительной оценки доступа, нагрузки, совместимости материалов и условий эксплуатации.

Данное руководство построено вокруг этих решений. В нем подробно рассматриваются два основных типа заклепок, когда следует использовать альтернативные варианты, как подобрать материалы, не создавая проблем с коррозией, как определить диапазон сцепления до того, как он приведет к поломке, и что чаще всего идет не так в цеху. Таблица отраслевых применений приведена в качестве справочного материала, но суть этой статьи заключается в логике выбора — потому что именно там чаще всего совершаются ошибки.

Мы еженедельно обрабатываем и изготавливаем металлические компоненты, и значительная их часть в конечном итоге используется в клепаных соединениях. Приведенные здесь рекомендации отражают то, что, по нашему мнению, часто выходит из строя, и почему.

Что такое заклепка и как она работает?

Заклепка — это постоянный механический крепежный элемент: с одной стороны — головка, с другой — стержень, который деформируется, фиксируя соединение. В отличие от болта или винта, ее не нужно регулировать или удалять. После установки соединение считается зафиксированным.

Как формируется заклёпочное соединение

Принцип действия одинаков для большинства типов заклепок. Просверливается или прокалывается отверстие, вставляется заклепка, затем деформируется хвостовая часть, чтобы она не могла вырваться обратно. В случае с цельной заклепкой молоток или пневматический пистолет сплющивают хвостовую часть, превращая ее во вторую головку. В случае с глухой (выталкивающей) заклепкой инструмент вытягивает оправку, трубчатый корпус расширяется к задней поверхности, и оправка отламывается при заданной нагрузке.

Соединение удерживается зажатым пакетом заклепок, а не самими заклепками. Достаточность силы зажима определяется двумя факторами: расчетной силой зажима заклепки и соответствием ее размера толщине материала. Оба фактора являются определяющими при выборе.

Заклепки превосходят резьбовые крепежные элементы в трех ситуациях: в постоянных соединениях, которые не должны ослабевать, в узлах, подверженных вибрации, которая может привести к выкручиванию винта, и в местах, где доступна только одна сторона.

Основные типы заклепок вкратце

Перед подробным сравнением представлен краткий обзор области применения. Используйте его для определения кандидатов, а затем сопоставьте свой выбор с разделами заявки, указанными ниже.

Тип заклепки	Необходим доступ	Относительная сила	Лучше всего	Типичные материалы
SOLID	Обе стороны	Наивысший	Конструкционные, критически важные для безопасности соединения	сталь, алюминий, нержавеющая сталь
Слепой (поп)	Одна сторона	Средняя	Листовой металл, закрытые узлы	Алюминий, сталь, нержавеющая сталь
Трубчатые / полутрубчатые	Обе стороны	Низкий–умеренный	Мягкие материалы, низкая сила натяжения.	Латунь, медь, алюминий, сталь
Разделение (раздвоение)	Один или оба	Низкий	Кожа, пластик, дерево, легкие материалы	Медь, латунь, сталь
Заподлицо (потайная)	Обе стороны	Умеренно–высокий	Гладкие внешние поверхности, обшивка самолета	Алюминий, нержавеющая сталь
Самопрокалывание (СПР)	Одна сторона	Умеренно–высокий	Листовой материал смешанного/разнородного состава, без предварительного сверления.	Сталь, алюминий
Гайки-заклепки (резьбовые вставки)	Одна сторона	Средняя	Добавление многоразовых нитей к тонкому листу	сталь, алюминий, нержавеющая сталь

В этой таблице прослеживается компромисс: доступность и прочность, как правило, движутся в противоположных направлениях. Цельные заклепки обеспечивают максимальную прочность, но требуют установки с обеих сторон. Глухие заклепки и заклепочные гайки жертвуют частью усилия зажима ради установки только с одной стороны. Выбор начинается с понимания того, какой из этих факторов более важен для вашего соединения.

Скрытые заклепки против сплошных заклепок: что лучше использовать?

Данное сравнение охватывает подавляющее большинство решений, касающихся заклепок, и к нему следует отнестись внимательно.

Что такое глухая заклепка?

Заклёпка (глухая заклёпка) — это трубчатый крепежный элемент с оправкой, проходящей через центр. Вся установка происходит с одной стороны — инструмент протягивает оправку, корпус заклёпки расширяется к задней поверхности, и оправка защёлкивается при заданной нагрузке. Заднюю сторону соединения во время установки никогда не видно, отсюда и название.

Глухие заклепки — практичный выбор, когда конструкция закрыта, имеет коробчатую форму или недоступна с обратной стороны: корпуса из листового металла, воздуховоды, полые профили и панели. Монтаж выполняется быстро — один оператор с ручным или пневматическим заклепочным инструментом, не требуется опорная наковальня.

Ограничением является усилие зажима. Стандартные глухие заклепки рассчитаны на умеренные нагрузки. В конструкционных приложениях они не взаимозаменяемы с цельными заклепками.

Что такое цельная заклепка?

Цельная заклепка представляет собой обработанный стержень с головкой, забиваемый молотком или заклепочным пистолетом, в то время как упорная планка удерживает хвостовую часть с противоположной стороны. Установка обычно выполняется двумя людьми или с помощью двух инструментов. Взамен соединение получается более прочным, надежным и устойчивым к усталости, чем любая глухая альтернатива — именно поэтому цельные заклепки остаются стандартом в конструкции самолетов.

Требование двустороннего доступа исключает их использование во многих производственных ситуациях, поэтому в общем производстве преобладают глухие заклепки.

Слепой и сплошной — рядом.

фактор	Слепая (выпуклая) заклепка	Цельная заклепка
Требуется доступ	Одна сторона	Обе стороны
Силы	Средняя	Наивысший
Усталостная прочность	Средняя	Высокий
Скорость установки	Быстрое управление одним оператором	Более медленный процесс, обычно с участием двух операторов.
Инструменты	Ручной или пневматический заклёпочный инструмент	Заклепочный пистолет + упорная планка
Стоимость за соединение	Низкий	Высший (трудовой)
Лучшие приложения	Листовой металл, корпуса, панели	Конструкционные, авиационные, критически важные с точки зрения безопасности
Основное ограничение	Сниженная сила и прочность зажима.	Требуется доступ с двух сторон.

Какой выбрать

Выбирайте глухие заклепки, если доступ возможен только с одной стороны, соединение выполнено из листового металла или тонкой панели, а нагрузка находится в пределах допустимого диапазона для данной заклепки. Глухие заклепки используются в большинстве видов общестроительных работ.

Выбирайте цельные заклепки, когда соединение имеет важное значение для конструкции или безопасности, когда есть доступ с обеих сторон, а сопротивление усталости или максимальная сила зажима важнее скорости установки. Для аэрокосмических конструкций это практически всегда оптимальное решение.

Примечание о «конструкционных глухих заклепках»: некоторые производители выпускают глухие заклепки, рассчитанные на более высокие нагрузки, часто с фиксирующими стержнями или многокомпонентной конструкцией. Они работают лучше, чем стандартные вытяжные заклепки, но все же не могут сравниться с хорошо забитыми цельными заклепками в областях применения, критически важных с точки зрения усталости. Перед заменой убедитесь в допустимой нагрузке.

Расположение отверстий, их размер и состояние кромок задаются во время механической обработки детали, а не на сборочном станке. Когда компоненты поступают с наших станков с ЧПУ , эти параметры уже настроены в соответствии со спецификацией крепежного элемента, поэтому заклепка устанавливается правильно с первого раза.

Другие типы заклепок и области их применения

Глухие и сплошные заклепки подходят для большинства ситуаций. Остальные типы существуют потому, что они решают проблемы, с которыми не справляются эти два типа.

Трубчатые и полутрубчатые заклепки

Эти заклепки имеют частично полый конец, что требует гораздо меньшего усилия при забивке, чем сплошная заклепка. Сниженное усилие делает их подходящими для более мягких материалов — кожаных изделий, тканевых конструкций, тормозных колодок и легкой бытовой фурнитуры. Полутрубчатая форма является распространенным вариантом в серийном производстве; неглубокое отверстие сохраняет большую часть прочности соединения, при этом усилие при забивке остается приемлемым.

Не предназначено для строительных работ. Усилие затяжки и прочность соединения намеренно занижены.

Раздвоенные (расщепленные) заклепки

Разрезные заклепки имеют раздвоенный, заостренный конец, который самостоятельно прокалывает мягкие материалы — предварительное сверление не требуется. Они используются в коже, ткани, пластике и тонкой древесине. Установка проста, но и грузоподъемность тоже.

Не используйте их в несущих конструкциях. Это крепежные элементы для легких потребительских товаров, а не для чего-либо, что должно выдерживать нагрузку.

Заклепки с потайной головкой (потайные заклепки)

Заклепки, устанавливаемые заподлицо, располагаются в потайном или углублении, так что головка находится на одном уровне с поверхностью. Они используются везде, где выступающая головка создает сопротивление, помехи или эстетическую проблему — классическим примером является обшивка самолетов. Дополнительная подготовка (потайная или углубление) занимает время, но в результате получается чистая, аэродинамическая поверхность.

Подготовка к установке займет больше времени, чем при использовании стандартной заклепки. Зенковка должна быть выполнена точно, иначе головка не будет прилегать плотно.

Заклепки самонарезающие (СПР)

Самопрокалывающие заклепки пробивают верхний лист и расширяются, но не проходят насквозь, в нижний лист, образуя герметичное механическое соединение без предварительного сверления отверстия. Технология самопрокалывания широко используется в автомобилестроении и производстве кузовов электромобилей, поскольку она позволяет работать с разнородными, покрытыми и материалами разной толщины, которые невозможно надежно сваривать контактной сваркой, а также легко автоматизируется на производственных линиях.

Не подходит для разборки после сборки. Соединение является неразъемным, и его удаление повреждает материал.

Гайки-заклепки (резьбовые вставки)

Гайка-заклёпка устанавливается аналогично глухой заклёпке, но вместо постоянного соединения она создаёт резьбовой выступ — многоразовую точку крепления в тонком листе, слишком тонком для прямого нарезания резьбы. В корпусах, электронных шасси, кронштейнах и панелях гайки-заклёпки используются везде, где необходимо разобрать узел для обслуживания или осмотра.

Когда необходимо снова открыть узел, часто предпочтительнее использовать заклепочную гайку, а не несъемную заклепку.

Материалы для заклепок и как подобрать их к типу соединения.

Выбор материала влияет на усилие затяжки, коррозионную стойкость, внешний вид, сложность установки заклепки и ее взаимодействие с основными материалами. Принцип прост: материал заклепки должен соответствовать соединяемому материалу. Однако выполнение требует определенной аккуратности.

Распространенные материалы для заклепок

• алюминий — Легкий, коррозионностойкий, легко устанавливается. Используется по умолчанию для алюминиевых листовых конструкций и большинства работ легкой и средней сложности. Обладает меньшей прочностью на растяжение, чем сталь.
• Сталь — Более прочный и экономичный, стандартный выбор для металлоконструкций. Обычно имеет цинковое или иное покрытие для защиты от коррозии.
• Нержавеющая сталь — Коррозионная стойкость в сочетании с высокой прочностью. Подходит для использования в морских, наружных, контактных с пищевыми продуктами и сложных условиях эксплуатации. Сложнее в установке, поэтому инструмент и мощность заклепочного пистолета должны соответствовать требованиям.
• Медь и латунь — Мягкая, проводящая и коррозионностойкая. Используется для электромонтажных работ, сантехнической арматуры и декоративных элементов. Латунь не искрит, поэтому её используют в газовом оборудовании.

Подберите прочность и материал, соответствующие типу соединения.

Старайтесь использовать заклепку, прочность которой как минимум равна прочности более слабого из двух соединяемых материалов, но не настолько твердую, чтобы она деформировала основной материал при заклинивании, а не образовывала правильную головку. Для видимых соединений внешний вид является серьезным ограничением — заклепка из нержавеющей стали в черной анодированной алюминиевой панели будет выделяться, а медная заклепка в конструкционной стали будет выглядеть и визуально, и механически неправильно.

Гальваническая коррозия: наиболее часто упускаемый из виду вид отказа.

Два разнородных металла, находящиеся в электрическом контакте в присутствии влаги, образуют гальванический элемент. Более активный металл корродирует быстрее, чем в изолированном состоянии — зачастую намного быстрее. Стальная оправка внутри алюминиевого корпуса заклепки в панели, подверженной воздействию влаги или соли, будет корродировать в месте соединения и в конечном итоге ослабит его.

Безопасный путь: материал заклепки должен быть близок к основному материалу по гальванической шкале. Алюминиевые заклепки в алюминиевых панелях , заклепки из нержавеющей стали — в тех случаях, когда конструкция подвергается воздействию соли, влаги или эксплуатации на открытом воздухе. Если использование разнородных материалов неизбежно, изолируйте металлы с помощью покрытия, герметика или шайбы и учитывайте ускоренные интервалы проверки.

Этот тип поломки распространён именно потому, что он незаметен во время сборки. Соединение выглядит исправным, пока не перестанет работать.

Как выбрать подходящую заклепку в зависимости от области применения

Найдите ситуацию, которая соответствует вашей. Рекомендуемый тип отражает то, что работает на практике, а не только то, что технически допустимо.

Для узлов из листового металла

В качестве стандартного варианта используются глухие заклепки. Выберите диапазон зажима, который покрывает общую толщину листа без запаса — заклепка, слишком длинная для стопки, не будет правильно расширяться. На очень тонком листе используйте головку с широким фланцем или подложите под заклепку шайбу, чтобы распределить нагрузку и предотвратить вырыв. Следите за расстоянием до края: слишком близко к краю лист порвется, а не будет держаться.

Когда у вас есть доступ только с одной стороны

Заклепки без резьбы или заклепочные гайки — для установки сплошных заклепок необходим доступ к обеим граням, чтобы закрепить хвостовую часть. Если соединение постоянное, используйте заклепку без резьбы. Если позже потребуется вскрыть соединение для обслуживания или осмотра, установите заклепочную гайку и закрепите ее болтом. Выбор заклепки без резьбы для соединения, требующего обслуживания, — распространенная ошибка, которая создает проблемы во время первого цикла технического обслуживания.

Для соединений с высокой вибрацией

Цельные заклепки или конструкционные глухие заклепки. Ключевым свойством здесь является устойчивое усилие затяжки при циклической нагрузке — резьбовые крепежные элементы ослабляются под воздействием вибрации, если не зафиксированы; заклепки этого не делают. Именно поэтому в конструкции самолетов используются заклепки, а не винты. Стандартная глухая заклепка в сильно вибрационном соединении неэффективна; цельная заклепка или конструкционная глухая заклепка с фиксирующим стержнем — это правильное решение.

Для мягких материалов — кожи, пластика, дерева, ткани.

Трубчатые, разрезные или с шайбовой подложкой заклепки. Приоритет отдается распределению нагрузки, а не силе затяжки. Заклепка с высокой силой затяжки скорее протягивает мягкий материал, чем удерживает его. Шайба на хвостовой стороне дополнительно распределяет нагрузку.

Для гладких, аэродинамических или эстетически важных поверхностей.

Заклепки с потайной головкой. Отверстие должно быть точно зенковано или иметь углубление — заклепка с потайной головкой в ​​плохо подготовленном зенковочном отверстии будет выступать за край и сведет на нет весь эффект. Заложите в бюджет дополнительное время на подготовку.

Для герметичных или водонепроницаемых соединений

Закрытые глухие заклепки герметизируют полость оправки и предотвращают проникновение влаги через сам крепежный элемент. Для действительно водонепроницаемого соединения добавьте герметик или прокладку — одной лишь заклепки редко обеспечивает надежную герметизацию в месте соединения. Уточните, требуется ли в спецификации водонепроницаемость или просто водостойкость; для этих двух случаев существуют разные решения.

Для конструктивных или критически важных с точки зрения безопасности узлов

Используйте сплошные заклепки или конструкционные глухие заклепки с документально подтвержденными показателями несущей способности. При выборе крепежа ориентируйтесь на технические характеристики производителя по сдвигу и растяжению, исходя из фактической нагрузки на соединение, а не на общее убеждение, что «сплошная заклепка прочнее». Для любого соединения в сертифицированной или критически важной с точки зрения безопасности конструкции выбор крепежа должен основываться на расчетах, а не на привычке.

Для панелей и кронштейнов в конструкционных соединениях перед установкой заклепки необходимы точные схемы расположения отверстий, чистые кромки и плоские сопрягаемые поверхности. Мы поддерживаем эти параметры на нашем станке с ЧПУ , чтобы схема расположения заклепок была правильной к моменту поступления деталей на сборочный этап.

Размер заклепки, диапазон захвата и планирование отверстия.

Тип и материал сужают круг кандидатов. Правильный подбор размера и диапазона захвата определяет, насколько эффективно будет работать шарнир.

Диаметр и длина

Диаметр определяет несущую способность соединения — более крупная заклепка срезается при большей силе. Практической отправной точкой является диаметр заклепки, примерно в три раза превышающий толщину более тонкого листа, хотя фактический выбор должен зависеть от расчетной нагрузки. Расстояние от центра отверстия под заклепку до ближайшего края должно составлять не менее двух диаметров заклепки; если оно меньше, лист будет скорее рваться, чем срезаться заклепка.

Длина должна вмещать всю толщину пакета плюс достаточное количество цевья для образования правильной хвостовой части. Слишком короткая хвостовая часть не заполнит отверстие; слишком длинная — излишки цевья могут деформироваться или привести к смещению головки относительно центра.

Что означает диапазон хвата — и почему неправильный выбор размера является наиболее распространенной ошибкой.

Диапазон захвата — это номинальный диапазон общей толщины материала, который предназначен для зажима данной заклепкой. Каждая глухая заклепка имеет минимальный и максимальный диапазон захвата.

Установите заклепку там, где толщина пакета меньше минимального захвата, и корпус расширяется до соприкосновения с задней поверхностью — в результате получится неплотно прилегающая заклепка, которая будет проворачиваться при попытке затянуть соответствующий крепеж. Установите ее там, где толщина пакета больше максимального захвата, и оправка не сможет создать достаточного усилия для установки заклепки вообще.

Большинство проблем с «неплотно закрепленными заклепками» на верстаке связаны с несоответствием диапазона захвата, а не с дефектами заклепок. Перед выбором измерьте фактическую толщину пакета заклепок, включая краску, покрытие или прокладку.

Размер и подготовка отверстия

Отверстие должно быть немного больше, чем корпус заклепки: обычно зазор составляет 0.1–0.2 мм сверх номинального, хотя приоритет имеет спецификация крепежного элемента. При меньшем размере заклепку трудно вставить, не повредив стержень; при большем размере заклепка будет сидеть свободно, что снизит усилие зажима и допустит смещение при сдвиге.

Удалите заусенцы с обеих сторон каждого отверстия. Заусенец на сопрягаемой поверхности создает зазор; заусенец на стороне головки мешает плотной посадке фланца. Ни то, ни другое не очевидно, пока соединение не выйдет из строя раньше, чем ожидалось.

Положение отверстия, его размер и расстояние от края должны быть указаны на чертеже обработки, а не в сборочных примечаниях. При обработке деталей, предназначенных для клепаной сборки, эти параметры берутся из спецификации крепежных элементов заранее, а не добавляются позже.

Распространенные ошибки при выборе заклепок

Вот наиболее часто встречающиеся закономерности, примерно в том порядке, в котором они вызывают проблемы.

• Указание только по диаметру, без учета диапазона захвата. Наиболее распространенная причина ослабления соединений после монтажа.
• Соединение разнородных металлов без проверки гальванической таблицы. В первый день соединение выглядело нормально; но спустя шесть месяцев воздействия влажности алюминий проржавел вокруг стальной заклепки, и панель сместилась.
• Использование стандартной глухой заклепки в конструкционных целях. Стандартные вытяжные заклепки не рассчитаны на несущую нагрузку. Если в спецификации указано, что требуется несущая заклепка, это относится к конкретной категории продукции, а не к решению, принятому на основе экспертной оценки.
• Непроверка зазора с обратной стороны перед установкой глухих заклепок. Для придания формы оправке и расширенному корпусу необходимо достаточно места. Стена, перемычка или другой крепеж, расположенный ближе минимального расстояния, делают правильную установку невозможной.
• Сверление отверстий до номинального диаметра заклепки вместо увеличения зазора. Отверстия меньшего диаметра повреждают хвостовик во время установки. Возникающая в результате деформация уменьшает эффективную площадь зажима.
• Пропуск этапа удаления заусенцев. Заусенец на сопрягаемой поверхности создает видимый зазор и концентрацию напряжений. Это не косметический дефект, а структурная проблема.
• Выбор заклепки зависит от материала, а не от условий окружающей среды. Алюминиевые заклепки в алюминиевых панелях соответствуют техническим требованиям. Если эти панели эксплуатируются на открытом воздухе в прибрежной зоне без покрытия, то требованием становится использование нержавеющей стали.
• Несоответствие твердости заклепки материалу основания. Заклепка, более твердая, чем основной лист, деформирует панель при установке вместо того, чтобы сформировать правильное хвостовое соединение. Заклепка, слишком мягкая для нагрузки на соединение, преждевременно срезается.

Контрольный список предварительного отбора

Перед окончательным утверждением технических характеристик заклепок ознакомьтесь с этой информацией:

• Доступ: Доступна ли установка с одной или обеих сторон?
• Нагрузка: Сдвиг, растяжение, вибрация, усталость? Каковы номинальные значения?
• Толщина пакета: Измеренный общий объем, включая покрытия и прокладки?
• Диапазон захвата: Распространяется ли номинальный диапазон выбранной заклепки на данную толщину?
• Материалы по теме: Совместим ли материал заклепок с основными материалами в условиях эксплуатации?
• Окружающая среда: Влажный, соленый, жаркий, на открытом воздухе, контакт с продуктами питания?
• Размер и подготовка отверстия: Зазор правильный, требуется ли снятие заусенцев?
• Расстояние и интервал между краями: Соответствует требованиям производителя крепежных изделий?
• Работоспособность: Нужно ли открывать это соединение для проведения технического обслуживания?

Заклепки против винтов против болтов против сварки

Вопрос выбора заклепки иногда вписывается в более широкий вопрос: подходит ли заклепка вообще в качестве крепежного элемента?

Способ доставки	Постоянно?	Силы	Необходим доступ	Материал подходит	Скорость	Стоимость	Наилучшее использование
Заклепка	Да	Умеренно–высокий	Одна или обе стороны	Широкий, включая несхожие	Быстрый	Низкий	Постоянные, виброустойчивые соединения
Винт	Нет	Средняя	Одна сторона	Широкий	Быстрый	Низкий	Работоспособные соединения, частая разборка.
болт	Нет	Высокий	Обе стороны	Широкий	Средняя	Средняя	Съемные соединения, выдерживающие высокие нагрузки
Сварочные работы	Да	Наивысший	Одна или обе стороны	В основном, аналогичные металлы	Зависит	Зависит	Максимально прочные постоянные металлические соединения

Заклепки следует использовать, когда соединение является постоянным, важна вибростойкость, и особенно, когда использование разнородных материалов или односторонний доступ исключают сварку или болтовое соединение.

Используйте винты, когда соединение необходимо регулярно разъединять, не повреждая при этом ни одну из частей.

Болты следует использовать, когда соединение необходимо демонтировать, а нагрузка требует надежного соединения с заданным моментом затяжки.

Сварку следует применять, когда обе детали изготовлены из свариваемых металлов, приоритетом является максимальная прочность, а тепловая деформация не вызовет проблем. Для тонких или покрытых листов, где нагрев является проблемой, заклепки или SPR-сварка часто оказываются лучшим решением, даже если обе стороны доступны.

Применение заклепок в различных отраслях промышленности

Промышленность	Типичные детали	Обычный тип заклепки	Обычный материал
Аэрокосмическая индустрия	Обшивка фюзеляжа, несущие каркасы	Твердый, заподлицо	Алюминий, титан
Автомобили / Электромобили	Панели кузова, соединения из разных материалов	Самопрокалывающийся, слепой	Сталь, алюминий
Строительство	Облицовка, водосточные желоба, воздуховоды	Слепой	Алюминий, сталь
Электроника	Корпуса, шасси, заземляющие клеммы	Глухие заклепочные гайки	Алюминий, сталь
Потребительские товары	Посуда, скобяные изделия, багаж	Трубчатый, разъемный	Латунь, медь, алюминий

Общая тенденция в различных отраслях промышленности: в конструкциях, подверженных усталостному разрушению, по умолчанию используются сплошные или заподлицо расположенные заклепки; в листовых и панельных конструкциях применяются глухие заклепки; при сборке мягких материалов используются трубчатые или разъемные заклепки. Самопрокалывающие заклепки получили широкое распространение в автомобилестроении и производстве электромобилей, поскольку конструкции кузовов из разнородных материалов стали стандартом.

Как подготовить детали к клепке

Качество заклепочного соединения напрямую зависит от качества используемых деталей. Неправильно расположенные отверстия, заусенцы на сопрягаемых поверхностях или панели, не прилегающие плотно друг к другу, означают, что заклепка будет бороться с геометрией еще до того, как закрепится. Никакой крепеж не исправит плохо подготовленное соединение.

Такая подготовка происходит на этапе механической обработки. При изготовлении компонентов, предназначенных для сборки с помощью заклёпок, размер отверстий, расстояние между ними, расстояние от края до заготовки и плоскостность определяются спецификацией крепежных элементов, а не предположениями, сделанными после изготовления деталей. В результате заклёпки устанавливаются правильно, и сборка выполняется аккуратно. Тот же подход применяется к точеным и цилиндрическим компонентам, изготавливаемым на нашем станке с ЧПУ, когда они являются частью заклёпочной конструкции.

Пришлите нам чертеж или модель, и мы проверим расположение отверстий и условия сопряжения с выбранным вами крепежом, выявим все, что может вызвать проблемы при установке, и составим смету на детали, изготовленные для обеспечения аккуратной сборки.

Часто задаваемые вопросы

В чём разница между глухой заклёпкой и сплошной заклёпкой?

Скрытая заклепка устанавливается с одной стороны — оправка развальцовывает корпус к задней поверхности, после чего оправка отламывается. Доступ с задней стороны не требуется. Для установки цельной заклепки необходим доступ с обеих сторон: пистолет забивает головку, а упор образует хвостовую часть. Компромисс заключается в прочности и устойчивости к усталости: цельные заклепки обеспечивают и то, и другое на более высоком уровне.

Что такое диапазон захвата заклепки и почему это важно?

Диапазон зажима — это минимальная и максимальная общая толщина материала, которую может зажать конкретная заклепка. Ниже минимального значения корпус заклепки расширяется до контакта с задней поверхностью, и соединение остается неплотным. Выше максимального значения заклепка не может создать достаточного усилия для затяжки. Большинство случаев поломки заклепок на верстаке происходит из-за несоответствия диапазона зажима, а не из-за дефектов изделия.

Какие заклепки следует использовать для листового металла?

Стандартным выбором являются глухие заклепки. Выберите заклепку, диапазон захвата которой соответствует общей толщине вашего листа; используйте головку с широким фланцем или шайбу в качестве опоры на тонком материале, чтобы предотвратить вырывание; соблюдайте минимальное расстояние от края, указанное производителем.

Какой заклепка лучше всего подойдет, если я могу дотянуться только до одной стороны?

Для прочного соединения используются глухие заклепки; если для обслуживания необходимо разобрать узел, применяются заклепочные гайки. Для использования сплошных заклепок необходим доступ с обеих сторон, поэтому в данном случае они неприменимы.

Какой тип заклепок самый прочный?

Правильно забитые сплошные заклепки обеспечивают наивысшую прочность и наилучшую устойчивость к усталости, поэтому их используют в конструкциях самолетов. Среди глухих заклепок наиболее прочным вариантом являются конструкционные глухие заклепки с фиксирующими стержнями, хотя в критически важных с точки зрения усталости областях применения они не могут сравниться со сплошными заклепками.

Можно ли безопасно скреплять заклёпками разнородные металлы?

Да, но гальваническая коррозия представляет собой реальную опасность во влажной или соленой среде. Чем активнее металл, тем быстрее он корродирует в месте соединения. Необходимо располагать заклепочный материал близко к основному материалу по гальванической шкале или изолировать разнородные металлы с помощью покрытия, герметика или шайбы. В условиях прибрежной или морской эксплуатации это обязательное условие.

Заклепки прочнее винтов или болтов?

Заклепки превосходят винты и большинство болтов по устойчивости к вибрации — они не откручиваются. Высококачественный болт с высоким крутящим моментом обычно создает большую прижимную силу, чем заклепка аналогичного диаметра. Главное отличие — долговечность: заклепки устанавливаются один раз; болты и винты можно снять. Выбирайте в зависимости от того, нужно ли ремонтировать соединение.

Какого диаметра отверстие нужно просверлить для заклепки?

Зазор немного больше номинального диаметра корпуса заклепки — обычно 0.1–0.2 мм, хотя приоритет имеет спецификация производителя заклепки. Снимите заусенцы с обеих сторон. Отверстия меньшего диаметра повреждают стержень при вставке; отверстия большего диаметра уменьшают усилие зажима и допускают сдвиговое движение.

Заключение: Подберите заклепку к соединению.

Чтобы выбрать подходящую заклепку, необходимо ответить на четыре вопроса: Какой у вас доступ? Какую нагрузку несет соединение? Какие материалы вы соединяете? В каких условиях будет работать заклепка? Правильно ответив на эти вопросы, вы получите логичный выбор типа, материала, размера и диапазона захвата.

Наиболее вероятная причина отказа обычно одна из двух: диапазон захвата не был проверен по сравнению с реальным набором, или совместимость материалов с условиями эксплуатации не была учтена. Обе проблемы легко выявить при выборе, но их устранение после сборки обходится дорого.

Выбор заклепки также зависит от качества детали. Если отверстия сделаны неправильно, края заусенцы или сопрягаемые поверхности неровные, ни одна заклепка это не исправит. Соединение начинается с обработанной детали.

Если у вас есть компоненты, предназначенные для сборки с помощью заклёпок, пришлите чертеж или модель. Мы проверим расположение отверстий, подготовку кромок и условия сопряжения с выбранным вами крепежом и обработаем детали таким образом, чтобы они правильно соединялись.