Заклепки: виды, принцип работы и правила монтажа

Есть соединения, где резьбовой крепёж работает плохо или вообще неприменим: например, доступ к узлу есть только с одной стороны, листовой материал слишком тонкий для нарезания резьбы, а сварка или саморез могут повредить покрытие либо ослабить кромку отверстия. В таких случаях используют заклёпки — крепёж, который фиксирует детали за счёт собственной пластической деформации.

В зависимости от конструкции заклёпки могут требовать доступа с двух сторон или устанавливаться вслепую, только с лицевой поверхности. Поэтому в строительстве, машиностроении, при монтаже вентфасадов, кровельных систем и воздуховодов применяют разные типы: вытяжные, резьбовые, сплошные, усиленные. Работают они по единому базовому принципу — создают неразъёмное соединение через деформацию тела крепежа, — но различаются по способу установки, несущей способности, герметичности и требованиям к материалу основания.

Механика заклёпочного соединения

Любая заклёпка работает за счёт пластической деформации. Крепёж устанавливается в заранее подготовленное отверстие, после чего, под давлением, часть его корпуса изменяет форму и образует замыкающий элемент. В результате соединяемые детали оказываются зажаты между опорной головкой с одной стороны и сформированной головкой (утолщением) с другой. Разобрать такой узел без разрушения крепежа уже нельзя: заклёпочное соединение становится неразборным.

То есть общий принцип один: заклёпка фиксируется не резьбой и не сваркой, а изменением собственной геометрии после установки. Но конструкция, способ монтажа, несущая способность и область применения зависят от конкретного типа крепежа.

Виды заклёпок

На строительном рынке представлено несколько конструктивных типов заклёпок, которые принципиально различаются по области применения.

Вытяжные заклёпки — наиболее распространённый тип. Устанавливаются с одной стороны без доступа к обратной поверхности. В стандартном исполнении вытяжные заклёпки с алюминиевым или стальным сердечником подходят для большинства ненагруженных и умеренно нагруженных соединений — при монтаже профиля, облицовочных панелей, воздуховодов, фасадных кассет.

Если к соединению предъявляются повышенные требования в плане коррозионной стойкости — агрессивная среда, эксплуатация на улице, контакт с влагой, — выбирают нержавеющие заклёпки из стали А2 или А4, которые не провоцируют рыжие потёки и не разрушаются из-за питтинговой коррозии. Для фасадных систем, где важна эстетическая сторона, существуют цветные заклёпки в палитре RAL — корпус окрашен в тон облицовки, и головка не выделяется на поверхности панели.

Заклёпки под молоток — цельный крепёж, требующий доступа с обеих сторон и, как правило, специальных подставок или опор. Заклёпки под молоток применяются там, где важна максимальная прочность соединения и нет возможности или смысла использовать болтовой крепёж: в мостостроении, вагоностроении, при монтаже несущих металлоконструкций. В строительном монтаже встречаются значительно реже вытяжных заклёпок — из-за трудоёмкости процесса и необходимости двустороннего доступа.

Резьбовые заклёпки (их также называют гаечными заклёпками или ниппелями) — это полые стальные или алюминиевые втулки с внутренней резьбой, которые запрессовываются в отверстие и обеспечивают надёжную резьбовую базу в тонколистовом материале. Резьба М3–М12 в листе толщиной 0,8–3 мм, в котором невозможно нарезать метчиком достаточное количество витков, — именно для этого и нужны такие заклёпки. Подробнее о монтаже — в разделе ниже.

Резиновые заклёпки — специализированный тип заклёпок для случаев, когда соединение должно амортизировать вибрацию или обеспечивать герметичность. Резиновые заклёпки используются при монтаже воздуховодов, приборных панелей, корпусов оборудования. Они не создают жёсткого соединения, но гасят механические вибрации и одновременно уплотняют место прохода.

Ограничительные втулки для вытяжных заклёпок — это вспомогательный элемент, позволяющий работать с увеличенным диапазоном толщины пакета. Ограничительные втулки надеваются на тело заклёпки перед установкой и компенсируют зазоры, когда суммарная толщина соединяемых листов меньше рабочего диапазона заклёпки.

Как установить заклёпку: инструменты и техника

Качество заклёпочного соединения определяется тремя параметтами:

• диаметром посадочного отверстия;
• толщиной соединяемого пакета;
• правильной настройкой инструмента.

Для вытяжных моделей отверстие обычно выполняют немного больше диаметра корпуса — как правило, на 0,1–0,2 мм, если иное не указано в таблице производителя. Такой зазор нужен, чтобы заклёпка входила свободно, но без заметного люфта. Слишком тесное отверстие приводит к перекосу корпуса при установке, слишком большое — снижает плотность посадки и ухудшает работу соединения на срез и вибрацию.

Не менее важен диапазон зажима. Заклёпка подбирается не только по диаметру, но и по суммарной толщине соединяемых материалов. Если пакет тоньше или толще рабочего диапазона конкретной заклёпки, корпус деформируется неправильно: замыкающая головка получается неполной, соединение теряет прижим или, наоборот, перегружает тонкий лист. Поэтому перед монтажом проверяют не только диаметр сверла, но и допустимую толщину пакета для выбранного артикула.

Перед установкой детали желательно зафиксировать струбциной или временным крепежом, чтобы отверстия в слоях не сместились относительно друг друга. Сверление выполняют через весь пакет либо по заранее совмещённым отверстиям, после чего удаляют заусенцы: они мешают плотному прилеганию шляпки и могут стать причиной перекоса. Заклёпка должна вставляться от руки, шляпка — прилегать к поверхности без зазора, а ось корпуса — совпадать с осью отверстия.

Для вытяжных заклёпок используют заклёпочник с мундштуком под диаметр сердечника. При малых объёмах достаточно ручного инструмента, но при серийном монтаже — например, на воздуховодах, кровельных элементах или фасадной подсистеме — рациональнее пневматический или аккумуляторный заклёпочник. Он даёт более стабильное осевое усилие, меньше зависит от усталости монтажника и снижает разброс качества между точками крепления.

Последовательность установки проста, но требует аккуратности. Заклёпку вставляют в отверстие со стороны лицевой поверхности, мундштук заклёпочника надевают на сердечник до упора, инструмент прижимают перпендикулярно к листу и выполняют протяжку. В процессе сердечник деформирует корпус заклёпки с обратной стороны пакета и формирует замыкающую головку. После достижения расчётного усилия сердечник обрывается в заданной зоне. Если обрыв не произошёл, соединение нельзя «дожимать» случайным инструментом или добивать молотком: заклёпку удаляют и устанавливают новую.

Запасные мундштуки входят в комплект поставки большинства клёпальных инструментов из каталога 1001 КРЕПЕЖ.

Просекатель для тонкого металлического профиля решает другую задачу. Он быстро соединяет элементы за счёт локальной вырубки и деформации металла, но не заменяет заклёпку в узлах, где требуется нормируемая прочность, работа с разнородными материалами, герметичность или воспроизводимый результат. Поэтому в системах вентиляции, кровельных доборах и фасадных подсистемах выбор между просекателем и заклёпкой зависит не от удобства монтажа, а от требований к конкретному соединению.

Установка резьбовых заклёпок

Резьбовая заклёпка устанавливается по другому принципу. Здесь задача не просто стянуть два листа, необходимо сформировать в тонком материале резьбовую точку для последующего болтового крепления. Для этого нужен специальный инструмент: резьбовой заклёпочник, пневмоинструмент или насадка для аккумуляторного шуруповёрта. Обычный заклёпочник для вытяжных заклёпок для этой операции не подходит.

Отверстие под резьбовую заклёпку выполняют строго по таблице производителя. Для круглого корпуса важны диаметр и чистота отверстия, для шестигранного — форма посадочного гнезда. Люфт здесь критичнее, чем у вытяжной заклёпки: если корпус не зафиксировался в материале, при последующей затяжке болта заклёпка может проворачиваться. Поэтому для узлов с повышенными требованиями к сопротивлению проворачиванию применяют модели с накаткой, рифлением или шестигранным корпусом.

Перед установкой проверяют диапазон толщины материала. Резьбовая заклёпка рассчитана на определённую толщину листа или пакета: при недостаточной толщине она не сформирует устойчивую опорную манжету, при избыточной — корпус не сможет деформироваться штатно.

Монтаж выполняется так: заклёпка навинчивается на оправку инструмента, вставляется в отверстие до прилегания буртика к поверхности листа, после чего инструмент вытягивает оправку на себя. Корпус втулки сминается с обратной стороны материала и образует опорную манжету. После этого оправка выкручивается, а в листе остаётся готовая внутренняя резьба.

По функции резьбовая заклёпка близка к приварной гайке: она создаёт резьбовую базу там, где невозможно или нецелесообразно нарезать резьбу в самом листе. Но это не полная замена сварному узлу. При высоких нагрузках на вырыв, циклической вибрации или частом демонтаже крепежа нужно учитывать материал листа, тип корпуса, глубину резьбы, момент затяжки болта и требования к сопротивлению проворачиванию. Для монтажных задач в тонкостенных профилях, кожухах, кронштейнах, кровельных и фасадных элементах резьбовая заклёпка удобна именно тем, что даёт резьбу без сварки и доступа с обратной стороны.

Как выбрать заклёпку: диаметр, длина, материал

Диаметр заклёпки подбирают в зависимости от расчётной нагрузки и толщины соединяемых листов. В строительстве и монтаже чаще всего используют заклёпки следующих размеров:

• 3,2 мм — лёгкий листовой монтаж, воздуховоды, кассеты;
• 4 мм — стандартный монтаж фасадного профиля, кровельных элементов;
• 4,8–5 мм — нагруженные соединения, стальные конструкции;
• 6,4 мм и выше — тяжёлое машиностроение, несущие узлы.

Длина стержня подбирается в соответствии с суммарной толщиной пакета плюс запас на формирование замыкающей головки — как правило, 1–1,5 диаметра заклёпки. Производители обычно указывают рабочий диапазон толщин прямо в характеристиках артикула: например, «3,2×8 мм, рабочий диапазон 1,5–4,0 мм».

Выбор материала зависит от условий эксплуатации. Алюминиевый корпус с алюминиевым или стальным сердечником — самый распространённый вариант для конструкций, защищённых от влаги. Для монтажа на улице, фасадных систем и кровли лучше всего подходят нержавеющие заклёпки с сердечником из нержавеющей стали: они не ржавеют, не образуют гальваническую пару с алюминиевым профилем и не теряют прочности при циклическом температурном воздействии. Алюминиевые заклёпки со стальным сердечником — компромиссный вариант: они дешевле, чем из нержавеющей стали, но сердечник со временем подвергается коррозии, что приводит к протечкам в видовых конструкциях.

При соединении разнородных материалов (алюминия с оцинкованной сталью, нержавеющей стали с алюминиевым профилем) следите за гальванической совместимостью: пара «алюминий/сталь» в условиях повышенной влажности может стать источником контактной коррозии. Заклёпка из нержавеющей стали в алюминиевом профиле безопасна, а вот стальная заклёпка в алюминии на улице через несколько лет может стать проблемой.

Распространённые ошибки при работе с заклёпками

Самая частая причина брака — неправильно подготовленное отверстие. Для вытяжной заклёпки важен не только номинальный диаметр, но и геометрия посадки: отверстие не должно быть овальным, разбитым, с заусенцами или смещением между слоями пакета. Если диаметр больше рекомендованного, корпус заклёпки не получает нормальной опоры в материале: появляется люфт, снижается прижим, а при вибрации соединение быстрее разбивается. Если отверстие слишком тесное, заклёпка может войти с перекосом, и замыкающая головка сформируется неравномерно.

Отдельная ошибка — сверление без фиксации пакета. Когда листы смещаются относительно друг друга, монтажник формально ставит заклёпку в отверстие нужного диаметра, но фактически получает ступеньку внутри соединения. В таком узле корпус деформируется несимметрично, шляпка прилегает неплотно, а нагрузка распределяется не по всей площади контакта. Поэтому перед сверлением детали фиксируют струбциной или временным крепежом, а после сверления удаляют заусенцы.

Вторая группа ошибок связана с неправильным подбором заклёпки по толщине пакета. У каждой заклёпки есть рабочий диапазон зажима: если пакет тоньше минимального значения, корпусу не хватает материала для нормальной деформации; если толще максимального — замыкающая головка не формируется до конца. В обоих случаях соединение может выглядеть установленным, но фактически не иметь расчётного прижима. Поэтому диаметр — только первый параметр подбора; сразу после него проверяют длину заклёпки и допустимую толщину соединяемых материалов.

Частая ошибка при закупке — выбор заклёпки только по названию или диаметру без проверки сочетания материалов корпуса и сердечника. Например, алюминиевый корпус со стальным сердечником — это стандартное решение для многих сухих внутренних работ, но не автоматический аналог нержавеющей заклёпки. В наружных конструкциях, влажной среде, кровельных и фасадных узлах нужно учитывать риск гальванической коррозии: контакт разнородных металлов в присутствии влаги может ускорять разрушение одного из элементов. В таких случаях подбирают совместимые материалы, защитные покрытия или изолирующий барьер.

Ещё одна типовая ошибка — использование обычных вытяжных заклёпок там, где узел работает как силовой. Стандартная вытяжная заклёпка хорошо стягивает тонколистовые материалы, но не заменяет болт, сплошную заклёпку или конструкционную вытяжную заклёпку с фиксируемым сердечником. Если соединение воспринимает постоянную растягивающую нагрузку, удар, циклическую вибрацию или отвечает за безопасность узла, тип крепежа выбирают не «по похожести», а по расчётной нагрузке и техническим данным производителя.

Для резьбовых заклёпок ключевая ошибка — монтаж без контроля толщины материала и настройки инструмента. Если корпус недообжат, втулка не фиксируется в листе и начинает проворачиваться уже при первой затяжке болта. Если инструмент перетянут, можно смять тонкий лист, перекосить втулку или повредить внутреннюю резьбу. Поэтому перед серийной установкой проверяют фактическую толщину пакета, диаметр отверстия, форму корпуса заклёпки и ход инструмента на пробном образце. Производители отдельно указывают: при проворачивании резьбовой заклёпки нужно проверять размер отверстия, форму корпуса и достаточность деформации; для повышения сопротивления проворачиванию используют рифлёные, накатанные или шестигранные корпуса.

Отдельно стоит контролировать работу инструмента. Неподходящий мундштук, изношенные губки, перекос заклёпочника или установка под углом приводят к тому, что корпус деформируется не по оси. Визуально это видно по неплотному прилеганию шляпки, смещённой замыкающей головке, нештатному обрыву сердечника или повреждению покрытия вокруг отверстия. Такой крепёж лучше не «дожимать» повторно, а удалить и заменить: исправить неправильно сформированную заклёпку без потери качества обычно невозможно.

Часто задаваемые вопросы

→ Посмотреть весь ассортимент заклёпок с ценами

Нужна помощь с подбором под объект? Звоните: 8 (800) 222-76-20 (бесплатно) или пишите на info@1001krep.ru