Чем отличаются резьбовые заклепки от вытяжных: конструкция, применение и выбор

Общее у резьбовых и вытяжных заклёпок

Обе заклёпки относятся к так называемому слепому крепежу: их устанавливают в заранее просверленное отверстие с лицевой стороны, а замыкающая головка формируется с обратной стороны пакета без доступа к ней. Это ключевое преимущество перед ударными заклёпками, которые требуют работы с обеих сторон, и перед болтовыми соединениями, которым нужна гайка с тыльной стороны.

Обе заклёпки подходят для тонколистовых материалов: металла, пластика, композитов, иногда дерева. Они устанавливаются без нагрева и сварки, поэтому не меняют структуру материала и не повреждают покрытие вокруг отверстия. И те и другие бывают из алюминия, стали, нержавеющей стали, а некоторые исполнения — из меди и других материалов. Общий обзор того, какие бывают заклёпки в принципе и где их используют, приведён в статье «Типы заклёпок и где они применяются».

Как устроена вытяжная заклёпка

Вытяжная заклёпка состоит из двух деталей: корпуса с бортиком и стального стержня (сердечника) с утолщением на конце. Корпус вставляют в отверстие, стержень захватывает заклёпочник и тянет на себя. Утолщение сминает тыльную часть корпуса, формируя замыкающую головку, а в момент достижения расчётного усилия стержень обламывается в специальной зоне. Часть стержня остаётся внутри корпуса.

Вытяжные заклёпки делятся на множество видов: открытые и закрытые, усиленные (моноболты), распорные, лепестковые, многозажимные, рифлёные, клеммные. Подробный разбор конструкций, характеристик и области применения каждого вида приведён в материале «Типы и характеристики вытяжных заклёпок». Материал корпуса подбирают по условиям: например, алюминиевые заклёпки подходят для лёгких конструкций и сухих помещений, а комбинации с стальным корпусом и сердечником выбирают для более нагруженных соединений.

Как устроена резьбовая заклёпка

Резьбовая заклёпка, или заклёпка-гайка, — это цилиндрическая втулка с внутренней метрической резьбой и бортиком. Она не имеет отдельного стержня: сама втулка деформируется при установке. Втулку навинчивают на оправку специального инструмента и вставляют в отверстие до упора бортика. Инструмент тянет оправку на себя, корпус сминается с обратной стороны материала и образует опорную манжету, после чего оправку выкручивают. В листе остаётся готовая внутренняя резьба, пригодная для болта или винта.

Резьбовые заклёпки различаются формой корпуса — цилиндрической гладкой, рифлёной (с насечкой), шестигранной и полушестигранной, — а также формой бортика: стандартным цилиндрическим, уменьшенным и потайным. Каждый вариант решает свою задачу, например защиту от проворачивания или аккуратный внешний вид. Виды, размеры и варианты исполнения представлены в разделе резьбовых заклёпок, а выбор размера, подготовку отверстия и правильную установку подробно описывает статья «Резьбовая заклёпка: выбор размера, подготовка отверстия и правильная установка».

Сравнение резьбовой и вытяжной заклёпки

Когда нужна вытяжная заклёпка

Вытяжная заклёпка оправдана, когда соединение должно быть постоянным и дополнительный резьбовой крепёж не нужен. Это самый частый вариант в повседневном монтаже: она быстро ставится, стоит недорого, не требует сложного инструмента и хорошо переносит вибрацию. Типичные случаи:

• сборка металлических каркасов, коробов и корпусов из тонкого листа;
• монтаж профнастила, кровельных и фасадных доборных элементов, воздуховодов, водосточных систем;
• соединение материалов, которые нельзя сваривать: оцинкованной стали, алюминия, пластика, композитов;
• серийная сборка, где важна скорость и повторяемость результата.

Если требуется герметичность, выбирают закрытые вытяжные заклёпки с глухим корпусом: у них нет сквозного отверстия, поэтому влага и пыль не проникают через крепление. Заклёпки открытого типа не герметичны и применяются там, где такой задачи нет. Закрытая заклёпка также обычно прочнее открытой того же размера и материала на сдвиг и растяжение.

Когда нужна резьбовая заклёпка

Резьбовая заклёпка нужна, когда к тонкому материалу необходимо прикрутить деталь на болт или винт, а нарезать резьбу в самом листе нельзя: толщины не хватает на достаточное число витков, а сварка гайки либо недоступна, либо нежелательна. Типичные случаи:

• съёмные крышки, лючки, панели доступа в корпусах и кожухах;
• крепление приборов, кронштейнов, ручек, оборудования к тонкостенным профилям и трубам;
• узлы, которые периодически обслуживают или заменяют: резьба сохраняется при каждой разборке;
• мебельные и фасадные конструкции, где нужно подвесить что-то на болт без сквозной гайки.

Резьбовая заклёпка не заменяет сварной гайки в узлах с высокими нагрузками на вырыв и циклической вибрацией, но для тонкостенных профилей, кожухов и кронштейнов даёт резьбу без сварки и без доступа с обратной стороны. При нагрузке на проворачивание применяют рифлёные, накатанные или шестигранные корпуса.

Как подобрать размер вытяжной заклёпки

Размер вытяжной заклёпки задают два числа: диаметр корпуса и его длина, например 4,8×12. Диаметр определяет несущую способность: чем он больше, тем прочнее соединение на срез и растяжение. Общее правило: диаметр должен быть не меньше толщины скрепляемого пакета и не превышать её более чем втрое.

Длину корпуса рассчитывают по формуле L = S + 1,2 × D, где S — суммарная толщина материалов, а D — диаметр заклёпки. Припуск нужен для формирования замыкающей головки. Для каждой заклёпки производитель указывает диапазон захвата — допустимую минимальную и максимальную толщину пакета. Пакет лучше выбирать так, чтобы он находился в середине диапазона, а не на границе: слишком короткая заклёпка не раскроется как следует, а слишком длинная даст свободное соединение. Отверстие под вытяжную заклёпку делают на 0,1–0,2 мм больше диаметра корпуса, если в таблице производителя не указано иное.

Как подобрать размер резьбовой заклёпки

Для резьбовой заклёпки главные параметры — резьба (М3, М4, М5, М6, М8, М10, М12), диапазон толщины материала, диаметр отверстия и форма корпуса. Размер отверстия берут строго из таблицы производителя: люфт здесь критичнее, чем у вытяжной заклёпки, потому что при затяжке болта слабо зафиксированная втулка начнёт проворачиваться.

Толщину листа проверяют по рабочему диапазону конкретной заклёпки. Если материал слишком тонкий, манжета получится слабой и держаться заклёпка будет плохо. Если слишком толстый — корпус не сможет нормально деформироваться. Для потайных заклёпок нужна зенковка с углом 90° и достаточная толщина листа, чтобы углубление не ослабило материал; ориентиром служит толщина не менее 1,5 мм. Для глухих закрытых заклёпок отдельно учитывают длину болта: если винт упрётся в дно, соединение не притянется как следует.

Материал: алюминий, сталь, нержавейка

Материал заклёпки подбирают с учётом соединяемых деталей и условий эксплуатации. Корпус из алюминия подходит для мягких материалов и сухих условий, стальной — для более нагруженных узлов, нержавеющий — для влажной и агрессивной среды и для соединения нержавеющих деталей. Общее правило: материал заклёпки должен быть как можно ближе к материалу соединяемых деталей по физико-механическим свойствам.

Отдельное внимание нужно гальванической коррозии. Контакт разнородных металлов во влажной среде приводит к ускоренному разрушению менее благородного из них. Например, стальная заклёпка в алюминиевом профиле на улице через несколько лет может стать проблемой, а нержавеющая заклёпка в алюминии, наоборот, считается безопасным сочетанием. В вытяжных заклёпках со стальным сердечником на улице он со временем ржавеет и оставляет рыжие потёки, поэтому для фасадов и кровли чаще берут варианты с нержавеющим сердечником.

Типичные ошибки при выборе и установке

• Ставят вытяжную заклёпку там, где потом нужно закручивать болт: резьбы нет, а соединение неразборное.
• Используют обычный заклёпочник для резьбовых заклёпок или наоборот: инструменты работают по разным принципам и не взаимозаменяемы.
• Выбирают заклёпку только по диаметру и не проверяют диапазон захвата: пакет оказывается вне рабочего диапазона, замыкающая головка формируется неполной.
• Сверлят отверстие «на глаз»: слишком большое отверстие даёт люфт и слабый прижим, слишком тесное приводит к перекосу.
• Не фиксируют листы перед сверлением: отверстия смещаются, внутри пакета образуется ступенька, а соединение работает неравномерно.
• Для резьбовых заклёпок не настраивают ход инструмента: недообжатая втулка проворачивается при затяжке болта, перетянутая может деформировать тонкий лист или повредить резьбу.
• Не учитывают гальваническую пару материалов и ставят стальные заклёпки в алюминий на улице.
• Закрытую резьбовую заклёпку комплектуют слишком длинным болтом: он упирается в дно и не затягивается.

Как принять решение: короткий алгоритм

Чтобы не запутаться в десятках видов и размеров, достаточно пройти несколько вопросов подряд.

1. Нужна ли в узле резьба под болт или винт, и планируется ли разборка? Если да — резьбовая заклёпка. Если нет — вытяжная.
2. Есть ли доступ к обратной стороне? Если нет, вариантов только два: вытяжная или резьбовая. Если доступ есть и нужна максимальная прочность, можно рассмотреть ударные заклёпки.
3. Какой материал основы? Для мягких и хрупких материалов используют заклёпки с широким бортиком, распорные и лепестковые виды.
4. Что со средой? В сухих помещениях подойдёт алюминий или оцинкованная сталь, на улице и во влажной среде — нержавеющая сталь или подходящее покрытие.
5. Нужна ли герметичность? Для вытяжных — закрытый тип, для резьбовых — закрытые и герметичные исполнения.
6. Сколько узлов предстоит собрать? Для серий лучше брать пневматический или аккумуляторный инструмент и подбирать единый типоразмер на весь объект.

Что указать при заказе

Для быстрого подбора передайте менеджеру тип заклёпки (вытяжная или резьбовая), материал корпуса и сердечника, диаметр и длину или резьбу, суммарную толщину скрепляемых материалов, форму бортика, условия эксплуатации и нужное количество. Если вы заказываете и крепёж, и инструмент, уточните совместимость заклёпочника с выбранным диаметром стержня или резьбой: проще всего заказать заклёпки и подходящий инструмент одной поставкой из раздела заклёпок.

Вопросы и ответы