Клепка листового металла

Клепка — это процесс соединения двух или более металлических деталей с помощью цилиндрического вала с головкой на одном конце. При установке хвостовая часть заклепки деформируется путем нажатия или вытягивания, образуя вторую головку, сжимающую материалы вместе. Этот метод соединения не вызывает тепловых деформаций по сравнению со сваркой, и это соединение невозможно легко удалить, не повредив заклепки.

 

Описание

 

Клепка листового металла — это процесс механического крепления, при котором два или более кусков листового металла прочно соединяются с помощью металлических креплений, называемых заклепками. Он создает неразъемные соединения, не требующие нагрева, например сварки, или резьбовых соединений, таких как винты. Этот процесс может обеспечить высокую прочность на сдвиг, что делает его идеальным для применения в конструкциях самолетов, мостов и судостроения.

 

 

Типы заклепочных соединений

 

Существует много различных типов заклепочных соединений, и они классифицируются по-разному в зависимости от различных производственных решений.

 

√Размещение заклепок

1. 1. Соединения внахлест создаются путем наложения двух частей листового металла и вставки заклепок в месте перекрытия.
2. 2. Стыковые соединения, для клепки вместе с кусками листового металла используется дополнительный материал. Другой материал соединяет детали листового металла с одной или обеих сторон перед крышкой заклепки.

√Расположение заклепок

1. 1. Цепное соединение, ряд заклепок расположен прямо напротив друг друга по прямой линии.
2. 2. Зигзагообразное соединение, стыки располагаются не напротив друг друга, а в любом месте нахлеста.

√Кол-во пластин

1. 1. Стыковое соединение с одинарной лентой, основная пластина размещается рядом друг с другом без перекрытия, а накладки размещаются на одной стороне основной пластины.
2. 2. Стыковое соединение двойной ленты. Накладка расположена с обеих сторон листового металла в стыковом соединении двойной ленты.

Клепка устанавливает тонкий баланс между эстетикой и функциональностью, и проектировщику проекта необходимо учитывать свойства материала, расчеты сил, стрессовую нагрузку при выборе типов заклепок и типов соединений.

 

Типы заклепок

 

При клепке необходимо учитывать множество факторов, таких как толщина металлического материала, прочность соединения и доступность. Поэтому вам необходимо подумать о том, как обеспечить оптимальную производительность для конкретных технических требований. Ниже приведен краткий список различных типов:

 

 

 

 

 

 

 

√Заклепки с фрикционным замком. Они широко используются в ‌не-критических приложениях с низкими- нагрузками, где съемность превосходит прочность‌. Сокращение их промышленного использования (замена заклепками) связано с проблемами надежности, но сохраняется ниша, где простота является ключевым моментом.

 

 

Соображения

 

Для клепки подходят многие типы металлов, однако во время процесса соединения металлов необходимо избегать распространенных ошибок, а именно:

 

• √Совместимость материалов (риск гальванической коррозии)
• Алюминиевая заклепка на стальной детали может вызвать быструю гальваническую коррозию, также называемую биметаллической коррозией, из-за разности электрохимических потенциалов между двумя металлами. Алюминий более анодный в гальваническом ряду, а сталь (особенно углеродистая) — более катодный. Под воздействием электролита (например, влаги, соленой воды) алюминий подвергается коррозии, защищая сталь, следовательно, алюминиевая заклепка портится быстрее, что потенциально может привести к разрушению соединения. Заклепка из нержавеющей стали (316) очень хорошо работает с алюминиевым материалом.
•  
• √Выбор типа заклепок, например цельных заклепок, больше подходит для высокопрочных соединений конструкций (самолетов, мостов), тогда как для установки требуется доступ с обеих сторон. Хотя вытяжные заклепки подходят для односторонней установки-электроники, автомобильной промышленности, и для этого применения требуется меньшая прочность на сдвиг, чем для цельных заклепок.
•  
• √Требования к прочности и нагрузке
• Прочность на сдвиг имеет решающее значение для соединений конструкций самолетов и мостов, а прочность на растяжение очень важна для-сопротивления выдергиванию. В частности, заклепки обладают лучшей вибростойкостью по сравнению с винтами и болтами.
•  
• √Подготовка и установка отверстия
• Диаметр отверстия должен точно совпадать с диаметром хвостовика заклепки, при этом расстояние до края должно быть достаточным- как минимум в 2 раза больше диаметра заклепки от края, чтобы предотвратить вырыв материала-. Также важно удалить острые края, чтобы избежать концентрации напряжений.
•  
• √Способ установки
• Молот/раскряжевка чаще используется для твердых заклепок в аэрокосмических и строительных работах, тогда как пневматические или гидравлические инструменты больше подходят для крупносерийного-производства.
•  
• √Защита окружающей среды и коррозии
• При использовании на открытом воздухе важно выбирать устойчивые к коррозии материалы, такие как заклепки из нержавеющей стали или анодированного алюминия. Или вы можете рассмотреть возможность использования других вариантов покрытия: цинкование или органические герметики.
•  
• √Эстетичные заклепки часто используются для гладких поверхностей.

 

 

Сварка против клепки

 

• √Сварка
• Сварка представляет собой прочные и постоянные соединения, а также прочные швы с высокой структурной целостностью, идеально подходящие для деталей,-несущих нагрузки или-нагруженных-деталями. Такие методы, как TIG или шовная сварка, позволяют получить чистые, непрерывные и визуально привлекательные швы. Кроме того, он также может создавать воздухонепроницаемые и водонепроницаемые уплотнения, идеально подходящие для резервуаров или других конструкций,-содержащих жидкость. Сварка, как и клепка, подходит для различных материалов, а также позволяет создавать изделия сложной геометрии.
• Однако сварка сопряжена с риском тепловой деформации, и поэтому для выполнения индивидуальных требований к изготовлению требуются обученные операторы. Сварка также создает проблемы HAZ (зона термического воздействия), в то время как клепка вообще не вызывает этой проблемы.
•  
• √Клепка
• Клепка часто обходится дешевле, чем сварка, из-за меньших требований к рабочей силе и оборудованию, поскольку установка заклепок происходит быстро и эффективно, особенно для простых конструкций. Отсутствие тепловых искажений делает его идеальным для-чувствительных к теплу материалов. Заклепки относительно легче снять или заменить, что обеспечивает гибкость при обслуживании или модификациях. Кроме того, клепка может иметь хорошую устойчивость к сдвигу и вибрации.
• Однако клепаные швы обычно менее прочны, чем сварные, и могут не выдерживать больших нагрузок. Видимые головки заклепок могут не соответствовать эстетическим требованиям некоторых конструкций. Клепка не может создать водонепроницаемые или воздухонепроницаемые соединения без дополнительных мер по герметизации, а соединение чрезвычайно твердых материалов затруднено.

 

Благодаря своим особенностям в некоторых проектах сочетание сварки и клепки может дать наилучшие результаты. В заключение отметим, что выбор между клепкой и сваркой часто зависит от конкретных требований проекта. Независимо от того, отдаете ли вы приоритет эстетической привлекательности бесшовных соединений листового металла или гибкости разборки, важно взвесить плюсы и минусы каждого метода, чтобы принять обоснованное решение. Компания Fabmann имеет большой опыт в области клепки, и наши инженеры-технологи помогут вам выбрать наиболее подходящий тип заклепок для желаемого применения. Мы можем обеспечить хорошее качество клепки различных типов металлов, таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, латунь и медь.