Виды крепежных изделий и особенности их применения

Ни один строительный или производственный объект не обходится без крепежных изделий. Их применяют при скреплении небольших деталей и при фиксации крупных блоков, испытывающих серьезную нагрузку. В зависимости от назначения и сферы применения, крепеж делится на категории. Государственный стандарт, при этом, описывает лишь малую часть того, что представлено на рынке. В этой статье расскажем о том, какими бывают крепежные изделия, на какие категории они делятся и в каких сферах применяются.

Условно все изделия можно классифицировать по нескольким типам:

  • по внешнему виду – с замыкающей головкой, с протяжным стержнем, резьбовые;
  • по материалу, из которого производят крепеж – стальные, алюминиевые;
  • по форме закладной головки – с плоской, полукруглой, полупотайной, потайной;
  • по наличию отверстия – пустотелые, полнотелые;
  • по типу отверстия – со сквозным, с глухим.

Материалы, которые используют для производства заклепок, должны обладать высокой степенью пластической деформации, чтобы сформировать замыкающую головку и обеспечить прочность соединения.

Одним из видов заклепок, используемых для созданий неразъемных соединений, выступают изделия вытяжного типа, конструктивной особенностью которых является наличие стального расширительного стержня внутри полого стержня заклепки. Свое применение вытяжные заклепки нашли при монтаже вентилируемых фасадов. В процессе установки расширительный стержень протягивается сквозь отверстие в заклепке, формирует замыкающую головку и выламывается. Данная технология не требует поддержания заклепок с тыльной стороны и их удержания в процессе клепки.

Заклепки алюминиевые с протяжкой и плоской закладной головкой увеличенного размера, используются при монтаже навесных фасадных систем для крепления фасадных панелей (алюминиевых, композитных, асбестцементных). Плоская головка увеличенного размера минимизирует риски образования микротрещин в процессе эксплуатации систем, на которые действуют статические и динамические нагрузки.

Материалом для производства заклепок с протяжным расширительным стержнем выступают два вида сырья. Непосредственно пустотелая заклепка производится из алюминиевых сплавов, реже из аустенитных или легированных сталей, латуни, медных сплавов. В производстве же расширительного стержня используются аустенитные или легированные стали, или же более мягкие – латунь и медные сплавы, но характеризующиеся более высоким классом прочности.

Наибольшее распространение получили вытяжные заклепки, представляющие собой сборочные единицы, в которых для производства заклепок используют алюминиевые сплавы, а для производства стержня – сталь различных марок. При выборе заклепок учитывают не только условия эксплуатации, но и прочностные характеристики крепежа и соединений, степень агрессивности окружающей среды, особенности климата.

Нужна консультация? Оставьте свой номер телефона, консультант Вам перезвонит!

Москва 8 495 640-04-37 Россия 8 800 777-87-35

Мы работаем с до в будни

ЗАКЛЕПКИ Мы производим следующую продукцию Заклепка ГОСТ 10299-80 с полукруглой головкой Заклепка ГОСТ 10300-80 Заклепка ГОСТ 10302-80 с потайной головкой Заклепка ГОСТ 10303-80 с плоской головкой Заклепка ГОСТ 12641-80 полупустотелая с полукруглой головкой Заклепка ГОСТ 14800-85 с плосковыпуклой головкой Заклепка ГОСТ 12638-80 пустотелые со скругленной головкой Заклепка ГОСТ 12642-80 полупустотелые с плоской головкой Заклепка ГОСТ 26805-86 трубчатая Заклепка ГОСТ 12639-80 пустотелые с плоской головкой Заклепка ГОСТ 12640-80 Заклепка ГОСТ 12643-80

Крепеж из углеродистой стали

Крепеж из углеродистой стали применяется в создании долговечных и прочных соединений, в таких областях как приборостроение, машиностроение и строительство. Высокопрочный крепеж также используется во фланцевых соединениях. В качестве основного сырья выступают низкоуглеродные и легированные стали. При избытке углерода, металл становится хрупким, что недопустимо ни в одной отрасли.

Нержавеющий крепеж из мартенситных, аустенитных, и коррозионно-стойких нержавеющих сталей

Нержавеющий крепеж применяется в агрессивных условиях для создания прочных и сложных конструкций и соединений, устойчивых к вибрациям. Крепеж с высоким содержанием легирующих элементов, таких как хром, никель, титан, кобальт и ниобий, не подвержен коррозии, деформации под влияниям перепадов температур и агрессивных условий эксплуатации. Хром увеличивает твердость и прочность сплава, никель повышает устойчивость к коррозии, кобальт повышает жаропрочность и уровень сопротивления ударам, а ниобий улучшает кислотостойкость и коррозиестойкость.

Для агрессивных сред (химические производства) — 12Х17, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 14Х17Н2, 10Х17Н13М2Т.

Для высокотемпературных условий — 2Х13, 20Х13, 30Х13, 40Х13, 08Х18Н10, 10Х11Н23Т3МР, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 18Х12ВМБФР.

Для условий с пониженной температурой — 09Г2С, 20ХН3А, 12Х18Н10Т.

Для высоких динамических и статистических нагрузок — 35Х, 40Х, 20ХН3А, 38ХС.

Для фланцевых соединений — 30ХМА, 40Х, 40ХМФА, 25Х1МФ, 20Х1М1Ф1ТР, 20Х1М1Ф1БР, 45Х14Н14В2М.

Читайте также:  Как правильно подобрать лучшую болгарку для дома

Для условий с повышенной влажность (антикоррозийные свойства) — 20Х13, 14Х17Н2, 20Х17Н2, 08Х18Н10Т, 06ХН28МДТ, 10Х17Н13М2Т.

Особые физические и механические свойства крепежа зависят не только от марки стали, из которой изготовлен крепеж, но также и от нанесения на поверхность покрытия из другого металла, защищающего изделие.

Механические характеристики крепежа контролируются для проверки предела прочности на разрыв, условного предела текучести, твердости и разрушающего крутящего момента.

Виды заклепочных швов

Если говорить о способе соединения листов, то заклепочные швы бывают внахлест (один лист накладывается на другой) и встык. Стыковочные швы могут быть с одной или двумя накладками. С накладками более надежные, применяются в ответственных и нагруженных местах.

Виды заклепочных швов: внахлестку и в стык с накладками

По расположению заклепок:

  • однорядные;
  • двухрядные;
  • многорядные.

Располагаться они могут друг напротив друга или в шахматном порядке. Швы могут быть прочными, плотными (герметичными) или прочно-плотными. Плотные выполняют с помощью эластичных прокладок, закладываемых между соединяемыми деталями. Прочно-плотные применяются, в основном, в котлах. Сейчас их чаще заменят сваркой.

Гвозди их виды и конструктивные особенности

Сегодня практически все пользуются гвоздями. Сфера применения этих устройств ограничивается деревообрабатывающими материалами. Именно гвоздь является самым древнейшим представителем крепежных изделий, который был изобретен очень давно.

Для изготовления устройства используются стальные материалы, так как главное требование, предъявляемое к гвоздям, заключается в их высокой прочности. Это связано с особенностями их применения, так как при этом используется молоток. Для маркировки гвоздей требуется только два основных сведения — диаметр стержня, а также его длина, указываемая в мм.

Состоит гвоздь из двух основных частей:

  • Шляпка — верхняя часть, на которую приходится ударная нагрузка молотком
  • Продолговатая ножка с острым концом или стержень — рабочая часть крепежного изделия

Поверхность шляпки гвоздя может быть представлена разными вариантами:

  1. Гладкие
  2. Рифленые

Стержень на обычном гвозде имеет гладкую поверхность, а винтовые и трефовые модели оснащаются продольными или поперечными бороздами, вмятинами или заусеницами, которые предназначены для того, чтобы снизить проходимость крепежного элемента в обратном направлении. Посредством таких немаловажных деталей в конструкции гвоздей обеспечивается качественное и надежное соединение двух деталей.

Применяются гвозди преимущественно для работы с деревообрабатывающими материалами. Специальный тип крепежных элементов, которые изготавливаются из закаленной стали, могут забиваться в кирпичные и даже бетонные поверхности. Чтобы исключить развитие коррозионных процессов на поверхности крепежных изделий, понадобится воспользоваться медными, оцинкованными гвоздями или изделиями из легированной стали.

Отдельный вид гвоздей — жидкие, которые не имеют ничего общего по конструкции со стальными изделиями. Жидкие гвозди — это клей, который быстро засыхает, обеспечивая качественное соединения двух деталей. Объединяет жидкие и стальные гвозди то, что эти устройства предназначены для соединения заготовок.

Это интересно! Стальные гвозди обеспечивают более надежное соединение по сравнению с жидкими, однако их далеко не везде можно применить. К примеру, для соединения потолочных плинтусов стальные гвозди не подходят, а вот жидкие — это самый лучший вариант.

Шляпки на стальных гвоздях отличаются по такому признаку, как размер или диаметр. Чем больше размер шляпки, тем шире площадь фиксации деталей. Гвозди с широкими шляпками еще называются шиферными, которые предназначены для фиксации шиферных листов.

Как выбрать метизы и крепежи

Давайте разберемся, как выбрать необходимый тип крепления для разных случаев, в зависимости от соединяемых материалов и назначения работы.Для каждого типа крепежа стоит определенная задача, то есть, для соединения заготовок или деталей из металла невозможно использование крепежа, предназначенного для дерева.

  • Для того, чтобы соединить деревянные детали, собрать мебель или конструкции из деревянных заготовок, прикрепить предметы, используемые в интерьере, используются гвозди. Этот крепеж также применяется для монтажа кровли, подходит для облицовки поверхностей.
  • Для надежного скрепления деталей из металла или дерева используются саморезы. В данном случае необходимо учитывать вес и материал детали, которая будет закреплена, исходя из этих данных подбирается резьба, диаметр и длина крепежа. Также не стоит забывать о внешнем виде готовой конструкции для получения идеального результата следует обратить внимание на вид головки.
  • Если существуют большие нагрузки на узел, а также есть потребность в создании разборного соединения, необходимо использовать такой тип крепления, как болты и гайки. Для того, чтобы не происходило непроизвольное раскручивание, применяются шайбы с их помощью увеличивается площадь опоры на деталь.
  • Для тяжелых и массивных конструкций, часто встречающихся в строительстве, используют анкеры, как самый надежный метод соединения. Для различных нагрузок и видов конструкций следует выбирать соответствующую разновидность анкера, используя вместе с ним гайки и шайбы.
  • Для скрепления листов из пластика или металла применяют заклепки, которые предназначены для максимальной надежности крепления.

Для того, чтобы правильно выбрать тип крепления, учитывают различные факторы. Например, для соединения деревянных деталей существует несколько вариантов подходящих метизов винты, болты, гвозди. Для монтажа тяжелых конструкций в отрасли строительства используются анкеры.Следует помнить, что вес готового изделия зависит от вида соединения, например, если применяются заклепки или болты, выходит значительный прирост. Также необходимо помнить, что если требуется надежное соединение, которое можно быстро разъединить, то для монтажа используются болты. В том случае, когда нужно получить неразъемную фиксацию, применяются заклепки.

Гайки, шайбы и гроверы

Эти три метиза можно отнести в один раздел, так как они относятся к категории фиксирующих, и не работают как отдельный крепеж. Начнем с самого простого элемента – шайбы. Это круглое изделие, наживляемое на болт и устанавливаемое под гайку. Шайба препятствует раскручиванию гайки и в ряде случаев перекрывает пустое пространство, если отверстие, в которое вставлен болт, больше, чем диаметр самого болта. Шайбы, несмотря на свою простоту, могут отличаться по материалу, из которого они изготовлены. Наиболее привычные гайки изготавливаются из металла, но существуют также резиновые и пластиковые элементы. Они используются при креплении изделий, требующих бережного отношения к поверхности. Например, крашеный профнастил закручивается через резиновую шайбу. Она обеспечивает плотное соединение, но в отличие от металла не способна нанести вред крашеному покрытию.

Читайте также:  Как выбрать сварочный аппарат для дачи и дома

Гровер – одна из разновидностей крепежной шайбы. Это металлическое кольцо, распиленное с одной стороны и изогнутое по спирали. При стягивании гайкой кольцо принимает изначальную форму, тем самым создавая напряжение, то есть, обеспечивая лучший прижим. Гроверы изготавливаются из более прочной марки стали, и после раскручивания они снова изгибаются, что позволяет использовать их многократно. Назначение гровера – препятствование раскручиванию, то есть то же, что у обычной шайбы. Но гровер, благодаря своей форме, может работать под сильной нагрузкой и обеспечивает надежное соединение при вибрации. Гроверы используются в машиностроении и на различных станках, то есть везде, где присутствует вибрация. Если закрутить гайку без гровера, она просто раскрутится со временем.

Гайки – самый разнообразный метиз в данной категории. Они служат для фиксации резьбового крепежа, то есть накручиваются на болт или винт. Помимо размера и шага резьбы, гайки отличаются формой, и список конфигураций довольно большой:

  • Прямые гайки с шестигранной формой. Наиболее распространенный тип метиза, встречающийся чаще всего.
  • Корончатая. Имеет пазы на верхней части, в которые после закручивания вставляется специальный шплинт, препятствующий раскручиванию.
  • Барашек. Гайка со специальными выступами, позволяющими закручивать ее без использования ключа. Используется для крепления объектов, не испытывающих серьезные нагрузки и с минимальной вибрацией.
  • Квадратная. Специальная гайка, погружаемая в специальный паз. Ее не нужно удерживать ключом при закручивании, так как она уже зафиксирована в посадочном отверстии.
  • Фланцевая. На нижней части гайка имеет юбку с насечками. При закручивании обеспечивает более надежное сцепление с шайбой или гровером.

Это далеко не полный список форм-факторов гаек, и многие производители современного оборудования используют собственные конструкции, как это происходит с формой винтов и шурупов.

Материалы для изготовления

Заклепки вытяжные изготавливаются из широкого спектра материалов. Это позволяет применять такой крепеж практически на всех видах работ. Кроме того, сама вытяжная заклепка может быть окрашена в тот или иной цвет. Цветные метизы широко применяются в легкой промышленности (текстильной), где требуется подбор по цвету.

Выбор материала заклепок зависит от материала скрепляемых деталей и окружающей среды, в которой будет находиться крепление. Материалы изготовления заклепок могут быть следующие:

  1. Алюминий. Возможен чистый металл и его варианты: анодированный, лакированный.
  2. Оцинкованная сталь.
  3. Нержавеющие стали. А2 — устойчива к ржавлению, А4 — устойчива к коррозии и кислотной среде (нашла широкое применение в химической промышленности). Или импортные аналоги, например, DIN 7337. Нержавейка является одним из самых распространенных и прочных материалов.
  4. Медь.
  5. Медно-никелевый сплав (монель). Содержит 70 % никеля, 30 % меди.
  6. Поламид. Относительно непрочный материал, он нашел применение при производстве одежды и различной текстильной продукции.

Все материалы, из которых изготавливают крепежные элементы, регламентируются ГОСТ.

Материалы для изготовления

Крепежные элементы

При подборе материала крайне необходимо осуществлять тщательный подбор материалов метизов со скрепляемыми материалами — из-за того, что крепление может быть разрушено. Разрушение креплений происходит из-за образования гальванической пары метиз — деталь. При влажной окружающей среде или намокании по гальванической паре начинает протекать ток, который и разрушает крепление.

Читайте также:  Делаем самодельный снегоуборщик своими руками

Например, при контакте алюминия и стали происходит очень быстрое окисление алюминия и, как следствие, разрушения. Поэтому для крепления стальных деталей лучше применять заклепки нержавеющие А2, А4 или DIN 7337. Заклепки стальные рекомендуются к использованию наиболее часто, поскольку имеют очень высокую прочность. А вот заклепка стальоцинкованная встречается реже. Причина — цинковое покрытие довольно быстро истирается, особенно, если один из закрепленных элементов — подвижный. Заклепка медная и из сплавов меди — наиболее универсальный метиз. Медь конфликтует только с алюминием, а крепежи с другими металлами безопасно делать. Главными недостатками меди является высокая цена и некрасивый цвет после окисления (через некоторое время после осуществления крепежа может появиться налет зеленого цвета — окислившаяся медь), хотя это не влияет на прочность соединения. Поламид — самый универсальный материал. Такая заклепка позволит соединить все, что угодно, но особой прочностью это соединение похвастаться не может.

При заказе заклепок очень важно в спецификациях указывать материал, и делать это подробно, если имеется несколько типов сплава (например, когда заказывают алюминиевую заклепку, указывают сплав AlMg2,5, или AlMg3,5).

Монтаж

Установка вытяжных заклёпок настолько проста, что не вызывает затруднений даже у новичков.

Монтаж

Необходимым условием для монтажа является лишь наличие заклёпочного инструмента и соблюдение последовательности выполнения работ.

  • Первым этапом станет нанесение разметки на лицевой стороне верхней из соединяемых деталей. Расстояние между двумя соседними заклёпками не должно быть меньше пяти диаметров их головок.
  • Рассверливание отверстий должно выполняться с учётом небольшого припуска.
  • Удаление заусенец выполняется с обеих сторон каждой из деталей. Если доступ к закрытой стороне ограничен, удалением заусенец на ней можно пренебречь.

Монтаж
  • Установка вытяжной заклёпки должна выполняться таким образом, чтобы хвостовик располагался на лицевой стороне.
  • Захват стержня заклёпочником и работа пневмопистолетом должна производиться плавно и с достаточным усилием одновременно.
  • Оставшаяся часть стержня при необходимости обрезается или откусывается кусачками. В случае неаккуратно выполненного облома стержня допускается обработка головки напильником.

Виды алюминиевых метизов

Все заклепки из алюминия можно условно разделить на следующие категории:

  1. Под молоток. Самый древний и наиболее примитивный метод крепежа, однако он остается наиболее распространенным за счет своей простоты. Таким способом создают неразъемный крепеж для различных элементов. Для того чтобы скрепить 2 детали, необходимо сделать отверстие (под диаметр метиза) в обоих элементах, вставить в отверстие метиз. Оба элемента прижимаются друг к другу, вращательными дарами молотка расплющивают конец без головки, а при необходимости придают специальным инструментам нужную форму головок. Заклепки для такого монтажа делятся на 2 категории: круглая головка, плоская потайная головка.
  2. Пистонные метизы (трубчатые). Представляют собой полый цилиндр со сквозным отверстием по длине. Не имеют шляпок, обладают худшими прочностными характеристиками, применяются для крепления пластмассы, кожи и других нетяжелых материалов. Процесс монтажа следующий: в обоих элементах делается сквозное отверстие, куда вставляется заклепка, элементы прижимаются, а заклепка расклепывается пуансонами с обеих сторон. Такой вариант не выдержит сильных механических нагрузок, кроме того, требуется доступ с 2 сторон.
  3. Закладные. Это пистонные метизы с заранее вставленным пуансоном (часто — стержень), который расплющивается при монтаже, образуя одну головку. Удобно применять в креплениях, где невозможно получить доступ к одной из сторон. В элементах делается отверстие, в него вставляют крепеж, стержень пробивает препятствие и расклепывается с 2 сторон. Главный недостаток такого типа крепления — необходимость прикладывать значительную силу на стержень.
  4. Резьбовые. Применяется при креплении тонких материалов, в которых невозможно нарезать резьбу. Такие метизы имеют резьбу внутреннюю, необходимую для создания соединения типа болтового. Применяется следующим образом: заклепка накручивается на специальный инструмент, затем вставляется в скрепляемые элементы, после чего инструмент выкручивается, метиз сжимают по длине.
  5. Вытяжные. Наиболее часто используются для крепления тонких и хрупких элементов. Состоит из заклепки в виде гильзы и пуансона. Монтируется специальным инструментом. Крепление производится так: в инструмент вставляется пуансон, затем метиз кладется в отверстие скрепляемых элементов; после плотной фиксации (для избегания смещения) элементов инструментом вытягивается стержень, который при движении сжимает крепеж по всей длине. Такой тип крепежа имеет самую высокую скорость монтажа и простую клепку.
Виды алюминиевых метизов

Выбирать вид заклепок и вариант их крепежа необходимо, исходя из конкретных параметров соединения. Важно помнить, что некоторые виды метизов требуют специальных инструментов для монтажа.