Заклепочные соединения: достоинства и недостатки

Неразъемные и экономичные заклепочные соединения позволяют заменить сварку и используются для взаимной фиксации различных материалов в труднодоступных зонах. Клепки — это компактные метизы, с помощью которых обеспечивается надежное и герметичное соединение двух и более изделий из однотипных и разнородных материалов.

Как устроены заклепки и как они работают

Для установки заклепок монтажник предварительно продавливает или сверлит (методика зависит от плотности материала) монтажные отверстия соответствующего диаметра. В конструкции классической заклепки выделяют:

• сплошной, полупустотелый  или сквозной стержень, имеющий круглое сечение;
• закладную головку (формируется в момент создания крепежной детали);
• замыкающую головку, образующуюся при клепке.

Для серийного и штучного выпуска заклепок применяют холодновысадочные станки и оборудование для горячей штамповки. За счет возможности смены станочного смены один автомат используется для производства широкого ассортимента заклепок, которые различаются по размеру, конструкции, материалу корпуса и стержня.

Клепка — это процесс соединения деталей с использованием заклепочного соединения. В авиастроении, кораблестроении и других отраслях широко востребован заклепочный шов. Он представляет из себя множество заклепочных деталей, которые можно соединить воображаемой общей осью.

Типы заклепок по конструкции и сфере применения:

• забивные — востребованы в строительстве, обладают узнаваемой грибоподобной формой;
• вытяжные — применяются для соединения двух и более материалов, когда доступ имеется только с одной стороны соединяемого пакета изделий;
• резьбовые — оснащены резьбой и формируют разборное соединение;
• для изделий из мягких и пористых материалов.  Существует огромное разнообразие видов заклепок с узкой специализацией.

Из чего делают заклепки

Клепаные соединения испытывают различные виды нагрузок. Долговечность и герметичность крепежа зависят от свойств металлов и сплавов, выбранных для производства корпуса и сердечника, который в процессе клепания отрывается от изделия. Наиболее востребованные металлы и сплавы для изготовления клепок — медь, сталь, алюминий, монель (сплав меди и никеля), бронза и ряд других сплавов.

Чтобы клепаное соединение было надежным и стойким к воздействиям окружающей среды, материал для создания заклепок должен соответствовать следующим критериям:

• пластичность, позволяющая выполнить операцию расклепывания;
• значение коэффициента температурного расширения, близкое к данному параметру для материала сопрягаемых изделий. Существенная разница расширения материалов метиза и фиксируемых деталей при перепадах температур приведет к разгерметизации заклепочного крепежа;
• единообразие материалов крепежных деталей и соединяемых конструкций. Чтобы заклепочное соединение было долговечным, сталь сопрягают со сталью, медь — с медью. При нарушении данного правила возникают гальванические токи, многократно ускоряющие коррозию металлов.

Размер крепежа и тип металла/сплава определяет метод производства. Стальные метизы диаметром до 10 мм и заклепки из алюминия, меди и прочих легких металлов и сплавов выпускают на холодновысадочных автоматах. Изготовление стальных клепок диаметром более 10 мм происходит с применением метода горячей штамповки на станках другой конструкции.

Виды заклепочных соединений

Классификация заклепочных соединений по ключевым критериям выглядит так:

• функционал. Выделяют прочные соединения, способные выдерживать высокие нагрузки, плотный заклепочный крепеж, обладающий герметичностью, а также комбинированное клепаное соединение, объединяющее в себе свойства первых двух типов;
• тип шва. Существующие виды заклепочных швов: внахлест (более популярный) и встык;
• число срезов. Соединения бывают односрезного и многосрезного типа, во втором случае число срезов не регламентируется;
• число рядов клепок (от одного до бесконечности, число рядов не нормируется);
• конфигурация закладных головок и стержней. В ходу клепки с головками полукруглой, цилиндрической, потайной и других форм. Стержни бывают полыми, сплошными и полыми наполовину.

Преимущества клепаных соединений

Есть немало причин, делающих заклепки лучшим решением для выполнения разнообразных крепежных работ:

• легкий монтаж, не требующий специальной квалификации установщика;
• пакет соединяемых материалов может включать несколько изделий;
• клепка объединяет разнородные детали и изделия, которые невозможно соединить сваркой;
• длительная эксплуатация и рекордная надежность крепежа даже при постоянных механических и вибрационных нагрузках.