Что такое резьбовая заклепка и как ей пользоваться
Принцип работы резьбовых заклепок, применение и виды
Скрепление металлических (и не только) деталей производится по разнообразным методикам. Сварочный аппарат использовать не всегда возможно (например, в ситуации с пластиками) или нецелесообразно, равно как и нарезание резьбы под винты или болты с предварительным сверлением материала. Специальные резьбовые заклепки практически не имеют ограничений в применении и обеспечивают надежную фиксацию в месте соединения. Что это за изделия и в чем их особенность – тема данной статьи.
По сути, это гибрид традиционной заклепки («под молоток») и резьбовой крепежной детали. Не путать такие изделия с вытяжными!
Преимущества резьбовых заклепок
- Несложная технология установки. Возможность надежного скрепления деталей из материалов повышенной хрупкости или малой толщины (например, листового металлопроката). Резьбовая заклепка практически не вызывает их деформации. Если совокупная толщина соединяемых образцов превышает длину крепежного элемента, то производится так называемая односторонняя фиксация, без сквозного прохода. При этом качество скрепления не ухудшается.
Разновидности резьбовых заклепок
Сортамент настолько большой, что перечислить его в полном объеме и невозможно, и не имеет смысла. Зная, какими бывают заклепки резьбовые, несложно определить, что именно понадобится для конкретных целей.
По материалу изготовления
Изделия из цветных металлов используются в тех случаях, когда на первый план выходит эстетическая составляющая. Поэтому такие заклепки применяются в основном для декорирования.
Данные образцы обеспечивают большую прочность соединений и повышенную устойчивость к коррозии.
По типу головки
По виду резьбы
По профилю ножки
По виду бурта
По назначению
Данный перечень разновидностей по специфике применения можно продолжить, но уже понятно, что промышленность выпускает резьбовые заклепки буквально на все случаи жизни.
Специфика работы с крепежом
В принципе, она мало чем отличается от установки обычных заклепок, «под молоток».
Алгоритм действий для гаечной заклепки:
- Высверливание отверстия в материале. Установка резьбовой заклепки в спец/инструмент. Помещение по месту (в отверстие). Сдавливание (сжатие) крепежной детали.
Применение
В принципе, где угодно. Как уже указано, ограничений нет. Главное – выбрать правильный тип и размер. Особенно удобно резьбовыми заклепками соединять изделия, после установки которых по месту доступ к обратной стороне будет осложнен или невозможен.
Стоимость
Цена на подобную продукцию, как правило, указывается за 1 000 штук. Минимальная – примерно 1 446 рублей (М4; 10 мм; для соединения деталей на толщину от 0,5 до 3 мм; сталь).
Стоимость заклепочников для резьбового крепежа начинается от 3 050 рублей (ручная модель).
Какими бывают винтовые резьбовые заклепки
Металлические детали скрепляются посредством самых разнообразных методик. Сварочные аппараты можно использовать далеко не во всех случаях либо их применение нецелесообразно. Специализированные винтовые заклепки почти не имеют ограничений относительно использования, обеспечивая прочную фиксацию соединений.
Преимущества изделий
По сути, резьбовые заклепки — гибриды традиционных гаек. Но не нужно их путать с вытяжными. Они имеют достоинства, в числе которых:
Надежность соединений достигается за счет резьбы, расположенной со внутренней стороны гаек, а у болтов — на внешней.
Разновидности резьбовых заклепок
Ассортимент довольно широкий, существует множество классификаций крепежей. Так, они могут иметь плоскую или потайную головку, гаечную либо винтовую резьбу, круглую или шестигранную ножку (не допускает проворачиваний в посадочных гнездах). Если принимать во внимание предназначение, то могут быть:
Этот список можно продолжать, но стоит отметить, что отечественной промышленностью выпускаются самые разнообразные заклепки для разных случаев.
Материалы, используемые для производства
Рассматриваемые крепежи могут иметь различные бортики. Чтобы получить обычные соединения, покупают гайки, имеющие стандартные бортики. Если следует получить незначительный зазор между деталями, лучше воспользоваться метизами с уменьшенными или потайными бортиками. Стоит учесть, что перед началом установки выполняется процедура зенкования отверстий, в которые будут посажены заклепки.
Резьбовые гайки-заклепки могут выпускаться из нескольких видов металла, в частности:
В отдельных случаях может применяться полимер неопрен. Изделия из него именуют самоустанавливающимися, ведь для монтажных работ не нужны заклепочные инструменты.
Особенности монтажных работ
Когда пользуетесь механическим специнструментом понадобятся значительные физические усилия для получения действительно надежных соединений элементов конструкций. Дело в том, что гайки-заклепки значительно противодействуют усилиям закручивания. Пневматический заклепочник существенно упрощает задачу, но его стоимость остается высокой.
Если имеется в наличии специальный механический или пневмогидравлический инструмент, то процесс установки будет очень простым,:
Соединение профлистов
В принципе, профлисты можно использовать где угодно. Строгие ограничения как таковые отсутствуют. Главное условие — правильный выбор типа изделия и соответствующих размеров. Необходимо учесть еще один нюанс: на подобные крепежные элементы обязательно стоит обратить внимание, если планируется проведение креплений конструкций, после завершения работы с которыми доступ к их обратной стороне окажется полностью закрытым либо сильно затрудненным.
К примеру, при работе с силовым (сигнальным) шкафом будет нелегко провести демонтаж панели, если гайки, накрученные на винты, будут проворачиваться.
Внутренняя резьба предоставляет возможность соединять тонкие листы металла и стали, ведь использование обыкновенных метизов не даст необходимого результата. Долговечность полностью зависит от параметров внешних сечений. Чем больше размер крепежа, тем выше надежность и прочность. Чтобы соединить детали, толщина которых превышает 4 мм, желательно пользоваться заклепками, имеющими резьбу М10, 1−3 мм — М6, М8, до 1 мм — М3.
Резьбовые заклепки
В прошлом к наиболее распространенным крепежным элементам относились заклепки (особенно в середине XX в.). К настоящему времени они значительно вытеснены, но все же сохранили актуальность в некоторых случаях. Далее рассмотрен один из типов крепежных элементов – резьбовые заклепки: их общие особенности, классификация, сферы и технология применения.
Особенности
Заклепки представляют собой крепежные элементы в виде втулки либо стержня с закладной головкой с одного конца и с замыкающейся в процессе заклепки головкой с другого. От вытяжных заклепок резьбовые отличаются наличием резьбы. То есть они представляют собой шестигранные либо цилиндрические втулки с опорным бортиком в верхней части и резьбой в нижней. Верхняя часть выполнена в виде тонкостенной трубки без резьбы и нередко имеет продольную наружную насечку. В процессе монтажа она деформируется. Вертикальная насечка на верхней части обеспечивает равномерную деформацию и предотвращает разрыв материала.
К достоинствам резьбовых заклепок относят:
Несмотря на то, что в настоящее время в большинстве случаев вместо заклепок используются сварные или склеиваемые соединения, рассматриваемые крепежные элементы имеют ряд преимуществ в сравнении с ними, определяющих их незаменимость в некоторых узлах. Во-первых, резьбовые заклепки выдерживают термическое воздействие. Во-вторых, они не вызывают структурных изменений элементов при монтаже, в отличие от сварки, что особо актуально при соединении деталей из различных материалов, поведение которых может быть непредсказуемо. В-третьих, резьбовые заклепки обеспечивают сохранение подвижности.
Однако данные крепежные элементы имеют ряд недостатков:
Ввиду многообразия резьбовых заклепок классификация их весьма сложна.
Так, по материалу их дифференцируют на:
Кроме того, существуют полимерные модели (неопреновые). Чтобы их установить не требуются специализированные инструменты, ввиду чего их называют самоустанавливающимися.
По типу резьбы выделяют:
Кроме того, по форме головки резьбовые заклепки классифицируют на плоские и потайные, по профилю ножки – на круглые и шестигранные, по конфигурации борта – на открытые, потайные, малые, закрытые, большие.
К тому же данные крепежи выпускают под различные диаметры и шаг резьбы навешиваемых элементов. Для заклепок с внутренней резьбой обычно используются диаметры M4 – M8, для винтовых – M3 – M16.
Наконец, существуют резьбовые заклепки с дополнительными специфическими параметрами: электропроводящие, с увеличенной головкой, с виброизоляцией, с повышенным усилием, с метками, герметичные, с дюймовой резьбой и т. д.
Применение
Резьбовые заклепки подходят для любых соединений, однако наиболее уместны в случаях отсутствия доступа к обратной стороне по завершении сборки. Они применяются обычно для соединения листовых материалов. Резьбовые заклепки значительно проще прочих типов соединений: использовать их проще, чем осуществлять сварочные работы либо нарезать резьбу. Некоторые из них обеспечивают возможность дополнительного крепления с применением винтов либо болтов.
Сфера использования во многом определяется типом резьбовых заклепок. Так, элементы из цветных металлов востребованы, прежде всего, при декорировании ввиду хороших эстетических свойств. Нержавеющие и стальные заклепки применяются для узлов, рассчитанных на сложные эксплуатационные условия, ввиду того, что они обеспечивают повышенную прочность соединений и устойчивы к коррозии. Гаечные резьбовые заклепки целесообразны в условиях ограниченного пространства и при отсутствии доступа к обратной стороне узла. Шестигранные модели исключают возможность проворота. К тому же, как было отмечено, существуют варианты с дополнительными свойствами, рассчитанные на специфические эксплуатационные условия.
По принципу установки резьбовые заклепки аналогичны вытяжным. Работы включают несколько этапов.
Следует отметить, что качество шва определяется, в том числе, рядностью. Нередко используют многорядное расположение заклепок по цепной либо шахматной схеме.
В качестве инструмента при монтаже резьбовых заклепок своими руками применяется заклепочник с ручным, гидравлическим либо пневматическим приводом, а также специализированный пресс и автоматическая система.
Долговечность соединения во многом определяется внешним диаметром крепежного элемента. Между данными факторами наблюдается прямая зависимость. То есть чем больше диаметр, тем выше прочность соединения и сопротивление его нагрузкам. Кроме того, прочность определяется такими параметрами резьбовых заклепок, как толщина стенок и отсутствие рифления. Однако данные характеристики также сказываются на сложности и удобстве работы.
Требуемую длину резьбовой заклепки определяют на основе толщины соединяемых элементов. Однако нужно учитывать, что такой крепеж рассчитан на листы толщиной 0,3-6 мм. Так, для узлов толщиной в 1 мм рекомендуется применять модели M3, для 1-3 мм – M6 либо M8, для более 4 мм – M10.
Материал определяет параметры и, следовательно, сферу применения резьбовых заклепок. Так, углеродистая сталь применяется для производства универсальных вариантов, рассчитанных на стандартные соединения. Для обеспечения коррозионной устойчивости изделия из данного материала нередко покрывают цинком. Нержавеющая сталь обеспечивает крепежным элементам устойчивость к термическому воздействию и влажности (то есть антикоррозийную). К тому же данные варианты обладают большей прочностью. Изделия из алюминия характеризуются антикоррозионными свойствами и малой массой. Бронзовые резьбовые заклепки отличаются минимальным искрообразованием. Последние два варианта применяют для скрепления деталей из тех же материалов. Они не рассчитаны на большие нагрузки.
Модели со стандартными бортиками используются для обычных резьбовых соединений. Крепежные элементы с уменьшенным бортиком рассчитаны на достижение наименьшего зазора между соединяемыми элементами. Для той же цели подходят варианты с потайным бортом. Однако они требуют предварительного зенкования отверстий. Кроме того, модели с потайным бортом актуальны для случаев одностороннего монтажа, когда общая толщина соединяемых деталей превосходит длину крепежного элемента. Следовательно, резьбовая заклепка не может обеспечить полноценное сжатие, и фиксация обеспечивается благодаря расширению ее в отверстии.
В случае применения механического заклепочника потребуется прилагать значительные усилия ввиду большого противодействия рассматриваемых крепежных элементов. Пневматическими инструментами пользоваться намного проще, но они весьма дороги.
К настоящему времени заклепки в значительной степени вытеснены сварными и болтовыми соединениями. Тем не менее они сохраняют актуальность в авиационной, судостроительной сферах, сборке мебели и оконных рам, монтаже вентиляционных систем и т. д. По прочности и надежности заклепочные соединения аналогичны сварным.
К тому же резьбовые заклепки актуальны в случаях, когда необходимо установить на поверхности детали при отсутствии возможности нарезания резьбы ввиду малой толщины либо при отсутствии доступа с обратной стороны для использования гайки.
Какими бывают винтовые резьбовые заклепки — рассматриваем в общих чертах
Сварка — это, конечно, хорошо, но применять ее можно не везде. В таком случае применяется клепка — это механическое соединение деталей при помощи специального крепежа. Крепеж этот называют заклепки, изготавливаются они из разных материалов, бывают разных видов.
Преимущества резьбовых заклепок
Надежное соединение в месте установки обеспечивает резьба, которая в гаечных образцах расположена на внутренней, в болтовых – на внешней поверхности сминаемой части.
Типы заклепок и применимость такого крепежа сегодня
Такой способ крепления деталей является неразъемным, составляет конкуренцию самым распространенным методам соединения металлических деталей – сварке и склеиванию частей. Ведь зачастую эти два подхода неуместны, потому что поверхности не могут выдержать высокие температуры или должны остаться подвижными, либо деталь не должна претерпевать структурные метаморфозы, как это происходит под пламенем горелки. Особенно это критично, если скрепляемые части из разных материалов, их поведение может быть непредсказуемо в условиях сварки.
Само соединение может выглядеть по-разному, причем влияют на это не только виды заклепок, но и будущие условия эксплуатации изделия. Просто прочное крепление будет выдерживать силовые нагрузки (удары, вибрации), но при этом не обременяется герметичностью, а вот плотные клепочные соединения не должны пропускать воду и воздух, правда, это их свойство имеет пределы, возможно это только при невысоких давлениях. На качество шва влияет и его рядность, довольно часто прибегают к многорядовым расположениям заклепок, причем разместить их можно цепным или шахматным образом.
Работу по сборке можно производить вручную, так делалось раньше, а можно использовать специальные приспособления. Сегодня выбор их довольно велик, начиная от ручных, заканчивая электрическими заклепочниками. Но все сводится к одному алгоритму: проделывается отверстие в деталях, туда продевается заклепка, и производится фиксация определенным приемом. Последняя стадия как раз и является основанием для классификации заклепок, которая сегодня все еще расширяется.
Преимуществами заклепочного соединения являются неагрессивность, как механическая, так и химическая, способность крепления разнородных материалов, причем разных не только по природе, но и по толщине, не провоцирование механических напряжений в конструкции. Но многих смущает трудоемкость, которая даже с использованием спец.инструмента для заклепок требует предварительного проделывания отверстий, также дополнительной головной болью становятся последующие заботы о герметизации полученных швов. А в массовом производстве такой способ крепления сопровождается сильным продолжительным шумом, отрицательно влияющим на здоровье трудового коллектива.
Особенности
Заклепки представляют собой крепежные элементы в виде втулки либо стержня с закладной головкой с одного конца и с замыкающейся в процессе заклепки головкой с другого. От вытяжных заклепок резьбовые отличаются наличием резьбы. То есть они представляют собой шестигранные либо цилиндрические втулки с опорным бортиком в верхней части и резьбой в нижней. Верхняя часть выполнена в виде тонкостенной трубки без резьбы и нередко имеет продольную наружную насечку. В процессе монтажа она деформируется. Вертикальная насечка на верхней части обеспечивает равномерную деформацию и предотвращает разрыв материала.
К достоинствам резьбовых заклепок относят:
Несмотря на то, что в настоящее время в большинстве случаев вместо заклепок используются сварные или склеиваемые соединения, рассматриваемые крепежные элементы имеют ряд преимуществ в сравнении с ними, определяющих их незаменимость в некоторых узлах. Во-первых, резьбовые заклепки выдерживают термическое воздействие. Во-вторых, они не вызывают структурных изменений элементов при монтаже, в отличие от сварки, что особо актуально при соединении деталей из различных материалов, поведение которых может быть непредсказуемо. В-третьих, резьбовые заклепки обеспечивают сохранение подвижности.
Однако данные крепежные элементы имеют ряд недостатков:
Преимущества изделий
По сути, резьбовые заклепки — гибриды традиционных гаек. Но не нужно их путать с вытяжными. Они имеют достоинства, в числе которых:
Надежность соединений достигается за счет резьбы, расположенной со внутренней стороны гаек, а у болтов — на внешней.
Разновидности резьбовых заклепок
Ассортимент довольно широкий, существует множество классификаций крепежей. Так, они могут иметь плоскую или потайную головку, гаечную либо винтовую резьбу, круглую или шестигранную ножку (не допускает проворачиваний в посадочных гнездах). Если принимать во внимание предназначение, то могут быть:
Этот список можно продолжать, но стоит отметить, что отечественной промышленностью выпускаются самые разнообразные заклепки для разных случаев.
Материалы, используемые для производства
Рассматриваемые крепежи могут иметь различные бортики. Чтобы получить обычные соединения, покупают гайки, имеющие стандартные бортики. Если следует получить незначительный зазор между деталями, лучше воспользоваться метизами с уменьшенными или потайными бортиками. Стоит учесть, что перед началом установки выполняется процедура зенкования отверстий, в которые будут посажены заклепки.
Резьбовые гайки-заклепки могут выпускаться из нескольких видов металла, в частности:
В отдельных случаях может применяться полимер неопрен. Изделия из него именуют самоустанавливающимися, ведь для монтажных работ не нужны заклепочные инструменты.
Разновидности резьбовых заклепок
Сортамент настолько большой, что перечислить его в полном объеме и невозможно, и не имеет смысла. Зная, какими бывают заклепки резьбовые, несложно определить, что именно понадобится для конкретных целей.
По материалу изготовления
Изделия из цветных металлов используются в тех случаях, когда на первый план выходит эстетическая составляющая. Поэтому такие заклепки применяются в основном для декорирования.
Данные образцы обеспечивают большую прочность соединений и повышенную устойчивость к коррозии.
По типу головки
По виду резьбы
По профилю ножки
По виду бурта
По назначению
Данный перечень разновидностей по специфике применения можно продолжить, но уже понятно, что промышленность выпускает резьбовые заклепки буквально на все случаи жизни.
Специфика работы с крепежом
В принципе, она мало чем отличается от установки обычных заклепок, «под молоток».
Алгоритм действий для гаечной заклепки:
Закладные, вытяжные и резьбовые заклепки
Эти виды отличны тем, что могут применяться в местах, где доступ к изделию имеется только с одной стороны. Закладные изделия полые, но в них вставляется пуансон со стержнем, который внутри трубки и остается после фиксации. Применим только для толстостенных изделий, так как при монтаже потребует осевых усилий, что может повредить тонкие стенки детали. Как всегда, нам следует проделать отверстие, вставить туда одну часть заклепки, продеть в нее стержень с пуансоном и расплющить материал, создавая шляпку.
Лидером в монтажном деле сегодня являются вытяжные заклепки. Внешне мы увидим гильзу со стержнем, который вытягивается специальным инструментом и формирует шляпку, а остаток стержня обрезается прямо в пистолете. Такие изделия наиболее практичны, а установка практически не доставит неудобств, а с правильно подобранным пистолетом вообще работа может затянуться без надоедливой усталости. Заклепка крепится в пистолете, он вставляет ее в отверстие в деталях, нажимается рычаг, стержень вытягивается, обрывается, и клепка готова. Скорость создания такого крепежа высокая, он довольно прочный, хоть и простой. На таких заклепках предусмотрен бортик, чтобы исключить деформацию соединяемых деталей, он может быть широким, небольшим, а также потайным.
Клепание металла
Процесс клепки металлов состоит из двух этапов: подготовительного и собственно установки метизов. Подготовка — сверление отверстий, при необходимости раззенковка под потайные головки. Обратите внимание, что потайные головки могут быть с одной (любой) стороны или с двух.
Сам процесс клепки такой:
Так устанавливаются вытяжные заклепки
При хорошем инструменте работа идет быстро. Для частного применения и разовых работ обычно применяют ручные заклепочники. И даже с ними сам процесс (без сверления отверстий) занимает считанные секунды. Если говорить об установке профлиста или металлочерепицы, каждое сделанное отверстие рекомендуется промазать краской — для предотвращения коррозии. Именно эти процессы — сверление и покраска, занимают много времени.
Вообще, есть два способа установки заклепок: холодный и горячий. При горячем место соединения предварительно разогревается до определенной температуры (определяется металлом и толщиной деталей). На практике применяется при монтаже заклепок большого диаметра — 12 мм и более.
Заклепки ставят рядами. Минимальное расстояние между соседними — 4 диаметра, от края листа до центра метиза — не менее чем 1,5 диаметра заклепки. При креплении профлиста, ставят в выемку, не в волну.
Заклепочник своими руками
Если установка резьбовых элементов требуется по долгу службы или работы, тогда есть смысл приобрести заводское изделие, которое работает от усилия рук или на основе пневматического механизма. В большинстве ситуаций установка таких заклепок требуется довольно редко, поэтому можно собрать заклепочник своими руками.
На основе болта
Для сборки всей конструкции потребуется болт по образцу того, что показан на фото выше. Его можно взять из коленчатого вала автомобильного двигателя. Диаметр болта должен быть таким, чтобы внутри него можно было просверлить отверстие, через которое будет вставлен другой болт с размером резьбы, который будет соответствовать той, что используется в заклепке. Длина второго болта должна быть минимум 100 мм. Длина его резьбы должна быть как можно большей, при необходимости ее дополнительно можно дорезать леркой.
Дополнительно потребуется гайка, которая будет свободно накручиваться на резьбу болта с большим диаметром, а также разборной подшипник. Внутренний диаметр подшипника должен быть таким, чтобы в него свободно мог проходить болт большой длины, который будет использоваться для зажима. Конструкция собирается довольно просто. Для этого необходимо длинный болт вставить внутрь большего по диаметру. На большой болт накручивается гайка, а на резьбу длинного болта надевается разборной подшипник.
На длинный болт накручивается заклепка, которая должна быть установлена в отверстие. Для работы потребуется два ключа. Один из них будет удерживать гайку, а второй должен вращать болт. Упростить задачу можно тем, чтобы приварить к гайке рукоятку. Болт вращается до тех пор, пока упор не станет значительным. Слишком усердствовать не стоит. Как только результат будет достигнут, необходимо выкрутить длинный болт. Подшипник в этом случае является стабилизатором, который предотвращает закусывание болта внутри конструкции. Видео об этом заклепочнике есть ниже.
Обратите внимание! Недостатком такой конструкции является необходимость наличия нескольких болтов для заклепок с различной резьбой.
Из какого материала должна быть заклепка
Заклепки обычно берут из того же материала, что и соединяемые детали — это позволяет избежать электрохимической коррозии. Обращают внимание и на прочностные характеристики. Но, как правило, при соединении алюминиевых деталей, прочности алюминиевых метизов достаточно.
Вообще, заклепки делают из таких металлов:
При соединении медных деталей допустима установка латуни и меди. Алюминий соединяют алюминиевыми сплавами. Стальные листы — соответствующими марками стальных заклепок. Есть также смешанные метизы — из двух разных металлов (химически не конфликтующих). Чаще всего встречаются алюминиево-стальные.
Для установки фасадных элементов, откосов, отливов, металлочерепицы и профлиста, используются обычно вытяжные заклепки из оцинкованной окрашенной стали. Окраска — в тон с деталями.
Резюме
Как видно, каждый вид заклепок выполняет свою роль и является необходимым. Если обычные могут быть заменены вытяжными, то резьбовые являются уникальными в своем классе и дают возможность установить дополнительное оборудование там, где сложно использовать какой-либо другой метод фиксации. Диаметр фиксатора подбирается в зависимости от потребностей. Заводские заклепочники для резьбовых элементов чаще всего поставляются в пластиковом кейсе для большего удобства хранения. Если есть потребность в установке компонентов больших диаметров, тогда лучше подойдет модель с двумя рукоятками.