Соединение листового металла заклепками

Обновлено: 08.01.2025

Крепление листов металла или другого материала при помощи заклепок — самый древний и самый популярный способ соединения отдельных частей в целую конструкцию. Заклепка, подобранная с учетом специфики веса и материала, лучше выдерживает нагрузку и служит дольше, чем сварное соединение. Особенно это заметно при вибрациях или переменном давлении. Разберемся вместе какие бывают заклепки и как с ними работать.
Основной характеристикой метиза является размер и толщина стержня. Диаметр может быть от 1 до 36 мм при длине от 2 до 180 мм. Важно понимать, что эти параметры влияют на то, получится у вас «долгожитель» или хлипкая развалина. Сталь толщиной в 10 мм может оказаться прочнее медных заклепок более 20 мм в диаметре.
Какие бывают виды заклепок? На первый взгляд классификация заклепок огромна, и обывателю проще простого запутаться в ней. Но это фикция. Немного информации — и вы почувствуете себя мастером в этом деле!

Классификация заклепок

Итак, виды заклепок бывают следующие:

Обычная заклепка (забивная). Она используется в большинстве строительных работ. Определить эту заклепку очень легко по форме в виде гриба, которая у специалистов называется системой с замыкающей головкой. Обладает достойной прочностью и длительным сроком службы практически при любых нагрузках.
Вытяжная заклепка. Если доступ к поверхности вашего рабочего материала только с одной стороны, то вытяжная заклепка — ваш спаситель. Какие бывают вытяжные заклепки, поговорим позже.
Резьбовая заклепка. Популярна, так как обеспечивает разборное резьбовое соединение.
Заклепки по хрупким, мягким и рыхлым материалам. Они бесконечно разнообразны, и в каждой сфере используются свои типы. Для определения нужного вам метиза лучше всего отталкиваться от конструкции. При изготовлении мебели, например, используют лепестковые заклепки из алюминия.

Перед покупкой

Применение заклепок всегда обусловлено тремя важными нюансами. Во-первых, первостепенную роль играет прочность соединения. Во-вторых, проверьте, какое у вас оборудование и какие комплектующие к нему подойдут. И в-третьих, разберитесь с экономической целесообразностью работы и планируемых покупок.
При любой деятельности, какие бы материалы вы не крепили и какими бы соединителями не пользовались, всегда важно помнить, что любой заклепочный материал обладает своей вязкостью и пластичностью, на основе которых и строится сам алгоритм действия такого соединения. Заклепки ВСЕГДА изготавливают из меди, малоуглеродистой стали или алюминиевых легкодеформируемых сплавов. Внимательно изучайте типы заклепок при планировании работ.

Резьбовые заклепки

Перейдем к резьбовым заклепкам. Работа с ними – самый универсальный способ соединения составляющих элементов конструкции. Виды резьбовых заклепок разнообразны, но суть едина.
Алгоритм прост и гениален: заклепка накручивается на «дорн» заклёпочника вставляется в отверстие, фиксирует соединяемые материалы. При этом заклепка деформируется, образуя надежное соединение, прочно удерживающее отдельные части при вибрации и движении.
Самый главный плюс — это низкая вероятность повредить при клепании соединяемые части, которые практически не испытывает нагрузки, не царапается и не сминается. Потому резьбовые заклепки применяют в бытовой технике, облицовке автомобилей и отделке помещений. Такие комплектующие изготавливают из алюминия, стали, нержавеющей стали. Типы резьбовых заклепок, их особенности и состав всегда указаны на упаковке.

Вытяжные заклепки

Обычные заклепки

Классическая заклепка — это самый распространенный метиз для клепки листов металла, известный с самых древних времен. В нашей стране забивные заклепки зафиксированы требованиями ГОСТа еще в советские годы. Имеют широкое распространение в строительстве и вообще во всех сферах, связанных с наличием высоких нагрузок на металлические конструкции, так как такими заклепками можно соединять листы толще 30 мм. Однако установка этих метизов возможна только с учетом наличия опоры со стороны, обратной плоскости соединения, так как это компенсирует ударную нагрузку во время закрепления заклепки.

Алгоритм действий выглядит следующим образом:

Происходит наметка будущих соединений.
Листовой материал фиксируется струбцинами или иными способами. Иногда имеет место сварка. Высверливаются сначала крайние точки. Заклепки вставляются так, чтобы головка находилась с обратной стороны поверхности, которую соединяют.
Собственно, сам процесс расклепывания с помощью молотка или специального ударника, при котором хвостовик расплющивается во вторую головку.

В процессе обязательно сверяйтесь с ГОСТом, так как слишком тонкое тело заклепки может не полностью заполнить отверстие, что может привести к обрыву соединений при перерезывающей боковой нагрузке. Слишком длинный хвостовик также может навредить конструкции, так как металл будет подвергаться неправильной деформации.
Существуют марки заклепок, которых обязательно надо прогреть до высокой температуры для увеличения пластичности. Также многие заклепки обрабатываются специальными составами, предотвращающими электромеханическую коррозию. Внимательно изучите упаковку перед приобретением.

Чем работают с вытяжными и резьбовыми заклепками

В домашних условиях для заклепок вам понадобится обычный ручной заклёпочник — инструмент, специально разработанный для соединения листовых материалов. Для конвейерного производства придется уже рассмотреть электрический, пневматический или гидро-пневматический инструмент.

Заклепочные соединения: достоинства и недостатки

Заклепочное соединение деталей получило широкое применение в строительстве, машиностроении, приборостроении и многих других отраслях. Заклепки — это широкая категория метизов, которые позволяют создавать прочные и жесткие неразъемные соединения. Монтажные узлы рассчитаны на высокую долговечность при значительных эксплуатационных нагрузках. Разберем основные особенности, достоинства и недостатки заклепочных соединений.

Заклепочное соединение — особенности строения

Заклепочные соединения относятся к неразъемным соединениям, которые используются для сопряжения элементов конструкций из разных материалов. Как правило, они служат для скрепления деталей из листового металла. Заклепочное соединение состоит из двух или более сопрягаемых деталей и заклепки, которая создает усилия, удерживающие вместе соединительные элементы. Заклепка вставляется в соосные монтажные отверстия, выполненные в сопрягаемых изделиях методом сверления или продавливания. Метод выполнения отверстий выбирают в зависимости от материала деталей и их толщины.

Заклепка состоит из следующих частей:

стержень круглого сечения;
закладная головка, выполненная в процессе изготовления крепежного элемента;
замыкающая головка, которые формируется в процессе клепки.

Это классическая конструкция простой заклепки, которая имеет широкое применение. Также для монтажа отдельных узлов разработано значительное число видов заклепочного крепежа. Для изготовления заклепок сегодня используются специальные высадочные автоматы. Стержень заклепки может быть сплошным или иметь сквозное отверстие.

Клепка производится вручную при помощи специального инструмента, либо при помощи пневматических клепальных молотков и прессов. Часто для соединения деталей используется много заклепок, установленных по единой оси. Такое соединение называют заклепочным швом.

Материал изготовления

Устойчивость, надежность, прочность заклепочного соединения определяются в значительной степени материалом заклепки. Также от него зависит удобство и эффективность монтажа, необходимость применения дополнительного инструмента или оборудования. В большинстве случаев для изготовления заклепок используют низкоуглеродистые марки стали, медь, алюминий, некоторые другие виды цветных металлов и сплавов.

Учитывая особенности заклепочных соединений, материал заклепки должен отвечать таким основным требованиям:

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

Правильный подбор материала заклепки, наряду с соблюдением технологии монтажа и подбором размерных характеристик крепежа, является важным условием долговечности и надежности соединения.

Материал прямо влияет на технологию монтажа заклепочных соединений. Клепка с применением стальных заклепок диаметром не более 10 мм, а также крепежных элементов из меди, алюминия, латуни, других легких сплавов производится холодным способом. Монтаж соединений из стальных заклепок диаметром свыше 10 мм выполняют горячим способом, чтобы добиться нужной пластичности металла.

Виды заклепочных соединений

В промышленности и строительстве применяется множество видов заклепок и выполняемых с их помощью соединений. Классификация заклепочных соединений предусмотрена по следующим основным критериям:

Функциональное назначение.
Конструкция шва.
Количество срезов.
Количество рядов заклепок.
Форма закладных головок.
Форма стержня.

По функциональному значению выделяют прочные, плотные и комбинированные типы заклепочных соединений. Прочные соединения рассчитаны на удержание эксплуатационных нагрузок. Плотные — поддерживают герметичность соединительного узла. Комбинированные заклепки и заклепочные соединения совмещают эти функции.
По конструкции соединительного шва различают соединения со швом внахлест и встык. Наиболее распространен первый тип. При монтаже шва внахлест используются специальные накладки.

По числу линий среза, которые проходят через стержень заклепки под действием эксплуатационных нагрузок различают односрезные и многосрезные разновидности заклепочных соединений. Для многосрезных типов количество линий среза не ограничивается.

По количеству заклепочных рядов различают однорядные, двухрядные, трехрядные и т. д. соединительные узлы. Общее число рядов не ограничено нормативными требованиями.

В зависимости от формы закладных головок бывают такие виды заклепок и заклепочных соединений:

полукруглые;
цилиндрические;
полупотайные;
потайные и т. д.

Еще один важный критерий — форма и конструкция стержня заклепки. Стержни могут быть:

сплошные — традиционный тип стержня без отверстия;
пустотелые — в теле стержня заклепки выполнено сквозное отверстие;
полупустотелые — стержень разделен на две половины, в одной из которых выполнено отверстие, а вторая является сплошной.

Основным нормативным документом, регламентирующим виды заклепочных соединений способы их выполнения, а также их размерные характеристики, является ГОСТ 10303-68. Кроме этого действует несколько других ГОСТов, регулирующих эту сферу.

Где применяются заклепочные соединения?

Использование заклепок долго оставалось наиболее распространенным способом монтажа неразъемных соединений до того, как развитие сварочных технологий вышло на достаточно высокий уровень. Однако и сейчас применение заклепочных соединений распространено во многих отраслях. Как правило, с их помощью соединяют детали конструкций из листовых материалов — стали, цветных металлов, пластика и т. д. Заклепки большого диаметра используют для соединения элементов профильного металлопроката — швеллера, двутавровых балок, уголка и других.

Заклепки создают прочные соединительные узлы с повышенной устойчивостью к вибрационным нагрузкам. Поэтому основными направлениями, где применяются в основном заклепочные соединения являются те сферы, в которых ответственные конструкции регулярно подвергаются воздействию вибрации и повторных нагрузок. В том числе их используют в автомобилестроении, авиастроении, судостроении, приборостроении и других отраслях.

Кроме этого, в машиностроении и строительстве заклепочные соединения применяют в тех случаях, когда нельзя использовать сварку:

материалы соединяемых деталей нельзя сваривать друг с другом;
при сварке существует опасность коробления поверхности;
использование сварки может привести к отпуску деталей, прошедших термическую обработку;
использование сварки затруднено по конструктивным причинам или из-за особых условий выполнения монтажных работ.

Существует большое число разновидностей клепальных соединений, которые получили распространение в отдельных отраслях, при монтаже разных конструкций.

Достоинства и недостатки заклепочного скрепления

Как и любой вид крепежных элементов, заклепки имеют свои плюсы, благодаря которым область применения заклепочных соединений остается достаточно широкой, и недостатки, ограничивающие их использование. Разберем их основные достоинства и недостатки.

Достоинства заклепочных соединений

Среди основных достоинств заклепочных соединений можно назвать такие преимущества:

простота технологического исполнения соединительных узлов — не требуется высокая квалификация персонала, выполняющего монтажные работы;
возможность монтажа сложных узлов — заклепки позволяют соединять две и более детали из разных конструкционных материалов;
возможность соединения несвариваемых и разнородных материалов;
отсутствие термического воздействия на материалы соединяемых деталей при выполнении монтажа — технология позволяет соединять элементы, для которых недопустимо использование сварки;
высокий уровень надежности, длительный срок службы монтажного узла;
повышенная устойчивость к вибрационным и повторным нагрузкам — возможность монтажа ответственных конструкций, эксплуатируемых в сложных условиях.

Герметические заклепки производят из меди, стали с покрытием и без, различных алюминиевых сплавов, полиамида, меди и ее сплава с никелем … подробнее..

Виды заклепок для заклепочника и ручной установки, их размеры и особенности

Далеко не все детали можно соединить сваркой или болтами, но это не проблема, так как существует надежная технология с использованием заклепок. Они бывают разных типов и размеров, отличаются конструкцией и способом установки, но суть одна: все виды заклепок создают прочное неразъемное соединение. В каких ситуациях применяют такой крепеж, по каким критериям выбирают тот или иной вид, как его устанавливают – читайте в этой публикации.

Особенности клепочного соединения

В целом конструкция заклепки представляет собой стержень, на одном конце которого сформирована головка, часто называемая закладной. В зависимости от типа крепежа, после его установки в предварительно сделанное отверстие, на другом конце тем или иным способом формируется другая головка – замыкающая. Заклепка фиксирует соединяемые детали, обжимая их в точке крепления с обеих сторон.

Снять заклепку можно, только высверлив её. Но прочность, долговечность и надежность соединения зависит от того, насколько правильно она была подобрана. А чтобы сделать правильный выбор, нужно разбираться в видах и способах установки такого крепежа.

Виды и характеристики заклепок

По конструкции и способу установки применяемые в строительстве заклепки делятся на вытяжные, с закладной головкой и резьбовые.

Заклепка вытяжная, размеры которой варьируются от 6 до 28 мм в длину, состоит из двух частей – пустотелого корпуса с головкой и продетого в него стержня (сердечника).

Корпус (гильза) выполнен в виде втулки с головкой, которая может быть потайной, устанавливаемой вровень с поверхностью, или выступающей. У стандартных заклепок диаметр головки вдвое превышает диаметр втулки, но есть и крепеж с увеличенными головками, обеспечивающими большую площадь прижима.

Конструкция корпуса бывает:

сквозной, с открытым концом;
герметичной, газо- и водонепроницаемой, с закрытым концом;
разделяющейся, конец которой при монтаже разделяется на сегменты;
разрезной (лепестковой) – с разрезами в средней части, которые при установке заклепки расширяют корпус и разделяют его на несколько сегментов.

Как видно по фото, корпус крепежа может быть окрашен в разные цвета для монтажа профнастила с полимерным покрытием на крышу или изготовления заборов. Для их установки нужен специальный инструмент – заклепочник.

Сердечник имеет гораздо большую длину, чем гильза, но лишняя его часть, выступающая за пределы соединяемых деталей, откусывается заклепочником при монтаже. Внешний конец сердечника заточен, а тыльный имеет расширение, упирающееся в конец корпуса. На теле сердечника иногда делают выточку, по которой при монтаже и происходит отрыв.

Заклепка устанавливается в монтажное отверстие, головка корпуса прижимается к поверхности, а заточенный конец сердечника захватывается заклепочником. Он вытягивает стержень наружу, в результате чего утолщение на его тыльном конце сминает и деформирует гильзу с образованием замыкающей головки.

Типы заклепок различаются и по материалу, из которого изготовлен корпус. Для образования замыкающей головки он должен быть достаточно мягким, поэтому гильзы делают из следующих сплавов:

алюминиевых;
дюралюминиевых;
латунных;
медных;
из углеродистой стали.

Сердечник же должен обладать более высокой прочностью, поэтому на его изготовление идет легированная или нержавеющая сталь.

Заклепки с закладной головкой

Это самый простой вид заклепок цельной конструкции в виде стержня с одним свободным концом и головкой на другом конце. Размеры заклепок подбираются в соответствии с нагрузкой и общей толщиной соединяемых деталей.

Заклепками «под молоток» называют крепеж с диаметром стержня не более 8 мм. Для его установки достаточно прижать головку к лицевой поверхности и ударить по выступающему сзади стержню молотком. Изделия большего сечения монтируются с применением специального инструмента, но в индивидуальном жилищном строительстве они практически не используются.

По форме головки различают следующие виды заклепок для металла:

со сферической (полукруглой) головкой, выпуклой частью обращенной наружу и надежно центрирующейся в инструменте;
с цилиндрической (плоской) головкой, обладающей меньшей высотой;
с конусной (потайной) головкой, которая при установке полностью скрывается в раззенкованном отверстии и не выступает над поверхностью;
с полупотайной – с внутренней потайной и внешней сферической частью, её конструкция обеспечивает самое прочное и долговечное соединение.

Стержень тоже может иметь разное строение и быть полнотелым, пустотелым и полупустотелым.

Полнотелые изделия имеют цельнометаллический стержень, поэтому являются самыми надежными, обеспечивают максимальную прочность соединения. Но устанавливать их довольно трудно.

У полупустотелых заклепок стержень на торце имеет глухое отверстие, поэтому он легко развальцовывается при механическом воздействии, образуя замыкающую головку.

Пустотелые виды клепок часто называют пистонами. Они самые простые в монтаже, но применяются только для ненагружаемых соединений, так как стык получается недостаточно надежным.

Для изготовления забивных заклепок также применяются пластичные сплавы, так как твердые и жесткие не поддаются деформации и не могут сформировать плотно прилегающую к поверхности замыкающую головку.

Все структурные и конструктивные характеристики подобных изделий регламентируются государственными стандартами, например, ГОСТ 10303-80 или ГОСТ 12641-80.

Головки таких заклепок бывают как потайными, так и выступающими, а сами они глухими или сквозными. На наружную поверхность круглого или шестигранного стержня под головкой часто наносят насечки, чтобы крепеж не крутился вокруг своей оси.

Установка производится по той же технологии, что и в случае с вытяжными клепками: тыльная сторона крепежа расклепывается заклепочником с резьбовым наконечником после его установки в подготовленное отверстие. Затем соединение дополнительно усиливается винтами соответствующего резьбе размера. Это бывает необходимо при соединении тонкостенных деталей с толщиной стенки до 0,3 мм.

Видео описание

Область применения резьбовых заклепок и процесс их установки описаны в видео:

Что учесть при выборе заклепок

В первую очередь необходимо определиться с длиной и сечением изделия, которые должны соответствовать толщине пакета скрепляемых деталей. Производители предоставляют такую информацию в сводной таблице размеров клепок для заклепочника.

Кроме того, при выборе нужно учитывать условия эксплуатации клепаной конструкции, материал, из которого она монтируется, а также возможность использования выбранной технологии монтажа.

При наличии свободного доступа к лицевой и тыльной стороне скрепляемых деталей можно использовать заклепки любого вида. Если же доступ к обратной стороне невозможен, ограничен либо очень неудобен, выбирают вытяжные заклепки, не забывая о необходимости установочного инструмента – заклепочника. Именно этот вид неразъемного крепежа чаще всего используется в индивидуальном строительстве и благоустройстве, возведении ограждений и ворот.

Если толщина листов очень мала или вам нужно создать места для резьбового крепления, самым верным решением станут гаечные заклепки.

Подбирая клепки для металла очень важно учитывать, из какого сплава они изготовлены, чтобы при контакте между деталью и крепежом не возникала электрохимическая коррозия. Например, гальванические пары медь-сталь и медь-алюминий плохо противостоят коррозии, которая протекает в точке контакта ускоренными темпами и ослабляет соединение.

Условия эксплуатации смонтированной на клепках конструкции тоже имеют значение. При нахождении во влажной или агрессивной среде необходимо отдать предпочтение крепежу из стали с антикоррозионным покрытием. Если смонтированная поверхность должна оставаться гладкой, без выступов, применяют заклепки с потайной головкой. А самое надежное соединение образуют изделия с выступающей полусферической головкой и полнотелым стержнем.

Как выбирать и устанавливать заклепки, смотрите в этом видеоролике:

Коротко о главном

Зная, какими бывают заклепки, чем один вид отличается от другого, легко подобрать нужное изделие для любых нужд. Самыми простыми являются забивные клепки небольшого сечения, для установки которых нужен только молоток, но их используют только при свободном доступе к тыльной стороне деталей. Самые популярные заклепки – вытяжные, с помощью которых выполняют основные бытовые монтажные работы по креплению листов металла. И они, и гораздо реже используемые резьбовые клепки, устанавливаются с помощью заклепочников.

Способы соединения металлических изделий

Сегодня строительная область предоставляет широкий выбор всевозможных крепежей и методов совмещения различных материалов. Но какие есть способы соединения металлических изделий, знают далеко не все, хотя эта информация может очень пригодиться, ведь сферы, где это актуально, многочисленны и разнообразны.

В нашей статье мы представили обзор основных способов, с помощью которых соединяют детали из металла, указав их ключевые особенности. Также перечислили главные крепежные изделия, которые применяются для этой цели, поэтому информация вас ожидает крайне полезная.

Разновидности крепежных изделий для соединения металла

Для соединения изделий друг с другом используется металлический крепеж, представленный на рынке в широком ассортименте. Крепежные элементы имеют разные размеры, форму и назначение. Чаще всего детали соединяют винтами, болтами, гайками, саморезами, шурупами, анкерами, заклепками, шпильками, шайбами и т. п.

1. Болт.

Одним из способов соединения металлических изделий является посредством болтов – стержней с наружной резьбой и четырех- или шестигранной головкой. Для соединения требуется гайка или отверстие с внутренней резьбой. Болт внешне напоминает винт, оба крепежных элемента широко применяются в машиностроении, строительстве и пр.

Различаются они по способу работы:

болт проходит через соединяемые элементы насквозь, фиксируется гайкой или гаечным ключом;
винт вкручивается в деталь с резьбой с помощью отвертки или торцевого ключа.

В отличие от второго, первый не прокручивается внутрь соединяемых элементов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

2. Саморезы.

Для соединения деревянных деталей часто используются саморезы:

крепежными элементами с мелкой резьбой соединяют металлические заготовки небольшой толщины с деревянными или пластмассовыми деталями;
саморезы с крупной резьбой предназначены для фиксации деревянных деталей.

Острый наконечник, выполненный в форме сверла, самостоятельно проделывает отверстия в соединяемых заготовках.

3. Гайка.

Еще одним способом соединения деталей из металла является с помощью гаек – крепежных элементов с отверстием и внутренней резьбой. Используются в паре с болтами. Гайки различаются по форме (шестигранные, круглые с насечками, квадратные, T-образные, с выступами для пальцев и т. п.), а также по прочности.

4. Шуруп.

Этот крепежный элемент представляет собой стержень с наружной резьбой, острием конической формы и головкой. Способ соединения металла между собой с помощью шурупов заключается во вкручивании крепежа в готовое отверстие или мягкий материал (пластмассу, дерево). В этом заключается разница между ними и саморезами. Они менее универсальны по сравнению с последними, так как имеют меньшую высоту и шаг резьбы. Востребован этот вид крепежных изделий в строительных и отделочных работах.

5. Анкер.

Анкер крепится к опорному основанию и удерживает нужный элемент. Крепеж имеет две части:

нераспорную, которая не участвует непосредственно в фиксации конструкций;
распорную (рабочую), с изменяемыми размерами.

Помимо основных частей, может иметь манжету – кайму, препятствующую проникновению внутрь основания или фиксируемой конструкции. Анкеры используют для соединения металлических изделий из листовых материалов, а также для крепления тяжеловесных конструкций и фундамента.

6. Заклепки.

Делятся на два основных вида:

Вытяжные, состоящие из алюминиевой головки и стержня из оцинкованной стали. Они предназначены для неразрывной фиксации двух или более металлических элементов. При работе с ними используются механические инструменты.
Резьбовые заклепки широко применяются в машиностроении и электронике. На стержень этого крепежного изделия нанесена резьба, поэтому соединяемые с его помощью детали можно при необходимости разобрать.

7. Шпилька.

Это цилиндрический стержень без головки с резьбой по всей длине или только на концах. К такому способу соединения металлических изделий прибегают при отсутствии резьбы у фиксируемых деталей. Используется в паре с гайкой, может быть дополнен шайбой. Последняя представляет собой круглую пластинку, подкладываемую под гайку и повышающую прочность крепления, предотвращающую деформацию соединяемых заготовок. Это достигается за счет увеличения прижимной поверхности скрепляемых деталей.

С помощью шпилек скрепляют любые изделия и конструкции, включая высоконагруженные. Преимущество этого способа крепления металлических элементов заключается в том, что для его применения не требуются особые навыки.

В зависимости от наличия резьбы крепежные элементы делятся на:

метрические, представленные винтами, болтами, гайками и шпильками;
неметрические (приспособленные), представленные гвоздями, анкерами и т. п.

В зависимости от области использования они делятся на:

высокопрочные резьбовые крепежи;
элементы массового использования;
изделия для безударной и/или односторонней фиксации;
крепежи, предназначенные для герметизации изделий;
детали, предназначенные для соединения полимерных композитных материалов и т. п.

Это условная классификация, поскольку крепежные изделия могут одновременно относиться к нескольким группам.

6 способов соединения металлических изделий

Разные способы соединения металлических изделий имеют свои достоинства и недостатки. При выборе того или иного варианта необходимо, в первую очередь, исходить из предполагаемых условий эксплуатации будущей конструкции, а во вторую – из характеристик крепежных элементов.

1. Спайка.

Технологически этот способ соединения деталей из металла схож со сваркой, разница заключается в плавящемся материале:

при спайке плавится присадочная проволока;
при сварке – сам материал заготовки.

Спайка отличается меньшей надежностью по сравнению со сваркой.

Для соединения алюминиевых деталей, к примеру, велосипедных рам, больше подходит сварка, поскольку в данном случае требуются прочные сварные соединения.

Учитывая, что большая часть элементов велосипедной рамы изготовлена из алюминия, то сложностей при сварке не возникнет, главное, правильно выбрать технологию сваривания. Шов должен быть качественным и высокопрочным, устойчивым к деформациям и механическому воздействию.

Производители выпускают трековые велосипеды для скоростных гонок и шоссе, используемые на ровной поверхности. Для них важно, чтобы масса велосипеда была меньше, это достигается за счет использования при изготовлении рам трубок меньшего диаметра.

Такое решение приводит к сложностям при применении сварки как способа соединения металлических деталей. Высокая температура может стать причиной появлений трещин и деформации стальных элементов рамы. Вместо сварки в таком случае использовали спайку.

Хотя шов и получается более прочным, он все равно уступает по качеству сварным соединениям. Современные велосипедные рамы изготавливают из карбона, поэтому необходимость использования того или иного способа крепления металлических элементов либо полностью отсутствует, либо сводится к минимуму.

2. Склеивание.

Склеивание как способ соединения металлических изделий подходит для материалов, которые плохо поддаются сварке. Речь идет о таких металлах, как титан или магний. Во время склеивания мастера сталкиваются со следующими сложностями:

склеиваемые поверхности должны быть точечно подготовлены к обработке;
при склеивании внахлест требуется подгонка;
для соединения характерна невысокая прочность;
нельзя выполнять работу в несколько приемов.

Для повышения прочности крепления заготовок используют комбинированные способы, такие как заклепочно-клееные и сварочно-клееные.

3. Сварка.

Наиболее надежным способом соединения металлических изделий друг с другом считается сварка. Для фиксации элементов используют следующие ее виды:

газовую ацетиленокислородную;
контактную;
электродуговую;
электроннолучевую;
лазерную;
холодную.

При газовой сварке края соединяемых заготовок расплавляют в пламени кислородно-ацетиленовой смеси. Таким образом сваривают малоуглеродистые и низколегированные стали. Недостаток способа заключается в том, что сварной шов получается пористым, во время обработки из-за воздействия кислорода подвергается окислению, что отрицательно сказывается на его качестве.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Во время контактной сварки края соединяемых заготовок плотно прижимаются друг к другу и нагреваются за счет прохождения через них тока большой силы. Используется для соединения небольших по площади изделий, делится на шовную и точечную.

Электроды для электровакуумных изделий изготавливают при помощи точечной сварки. Крепление элементов друг к другу производится за счет импульсного тока, при этом изменяются такие параметры обработки, как продолжительность и сила воздействия, а также давление в точке сварки. Правильный подбор параметров позволяет соединять различные по типу и форме металлические заготовки, к примеру, вольфрамовую нить и никелевую фольгу.

4. Заклепывание.

Несмотря на широкое распространение сварки, заклепывание по-прежнему продолжает применяться как один из способов соединения металлических изделий. Его основной недостаток заключается в том, что шов может быть выполнен только внахлест. Однако он менее прочный, поскольку со временем заклепки расшатываются, а сверление отверстий может привести к дополнительной деформации материала заготовки.

Тем не менее, этот способ фиксации металлических деталей применяется в самолето- и мостостроении. Он долговечен и безопасен для конструкции, зачастую к заклепыванию прибегают при невозможности использования сварки.

Этот способ соединения деталей из металла также используется в производстве техники, автомобилестроении, при ремонте транспортных средств, однако он вытесняется технологией точечной сварки.

По мере развития технологий сварка все больше заменяет другие способы крепления металлических деталей. Уже сегодня она используется при возведении мостов, в строительстве авиатехники.

5. Шпоночное соединение.

Шпонки используют как способ соединения таких металлических изделий, как вал с деталями, передающими вращение и колебание. Элементы могут иметь различную конструкцию: призматическую, клиновую, сегментную, тангенциальную. Крепежные детали образует два основных вида соединений:

Ненапряженные, для создания которых используются призматические сегментные шпонки. Во время сборки не возникает предварительное напряжение.
Напряженные, для создания которых используются тангенциальные и сегментные шпонки. Подходят для соединения деталей сложных конструкций, во время сборки возникает монтажное напряжение.

6. Зубчатое (шлицевое).

Этот способ соединения металлических изделий предполагает фиксацию элементов путем попадания выступающих зубьев на валу в специальные углубления в ступице.

Размеры крепежных элементов устанавливаются отраслевыми стандартами. Способ подходит для создания подвижных и неподвижных соединений.

В зависимости от жесткости фиксации выделяют три варианта: легкая, средняя, высокая. Отличаются друг от друга высотой и количеством зубцов, варьирующимся от 6 до 20 штук. Зубцы могут иметь различную форму:

Треугольные подходят для соединения небольших валов неподвижных или с небольшим крутящим моментом. Этот вид крепежных элементов используется редко.
Прямобочные. Этот вид изделий для соединения металлических деталей центрируют по внутреннему и наружному диаметру боковых граней.
Эвольвентные – используют для крепления больших валов.

Назначение зубчатых соединений – передача крутящего момента. В основном, их используют в производстве электроинструментов.

Области применения различных способов соединения металлических изделий

Различные способы фиксации металлических элементов применяются в разных сферах промышленности, а также в быту. Их используют при производстве мебели, в строительстве, тяжелой промышленности и т. п.

Шпоночные и шлицевые крепления распространены в сферах создания электроинструментов, оборудования, в машиностроении. Без соединений с натягом невозможно изготовить валы зубчатых колец, червячные колеса. Пайка необходима для работы над электронным оборудованием, требующем высокой точности. С помощью заклепок соединяют тонколистовые металлы.

По мере развития технического прогресса появляются и новые способы соединения металлических изделий. Современная жизнь невозможна без различных машин и механизмов. Для того чтобы они служили дольше, необходимы надежные крепежные элементы. От качества крепежа зависят также форма готового изделия, качество его работы, риски возникновения аварийных и нештатных ситуаций на производствах и т. п.

В статье мы поговорили о видах и способах соединения металлических изделий и деталей. Прежде чем купить тот или иной крепежный элемент, следует его осмотреть на наличие дефектов. Деформированные в процессе работы детали можно использовать для наружных контуров металлических заготовок. Таким образом, возможна экономия на расходных материалах, но при этом без ущерба для качества готовой продукции.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также: