В грузовом кузовостроении для соединения деталей часто используются болты, винты и заклепки. У каждого из этих метизов свои достоинства и недостатки. А что если объединить полезные свойства разных видов крепежа в одном изделии, задавшись целью повысить прочность соединения и упростить монтаж? Сегодня конструкторы предлагают такие варианты в виде заклепок с винтовым сердечником.
Несмотря на развитие технологии сварки и огромное разнообразие винтового крепежа, заклепки остаются достаточно востребованными. Более того, область их применения расширяется: они используются в строительстве, разных отраслях машиностроения, миниатюрными заклепками соединяют детали корпусов приборов и компьютерной техники. Надежное и долговечное неразборное соединение образуется прежде всего потому, что металл полностью заполняет зазоры отверстия. При использовании заклепок нагрузка достаточно равномерно распределяется на все крепежные элементы, в то время как при использовании резьбовых соединений один из болтов часто нагружен больше, чем соседние. А еще заклепки чрезвычайно виброустойчивы, что обусловливает их широкое распространение в таких областях, как автомобилестроение и авиация.
Если говорить о способах фиксации заклепок, то сегодня принято делить эти изделия на два типа: обычные («под молоток») и вытяжные, разновидностью которых являются еще и гаечные заклепки. Первый тип перекрывает самый широкий диапазон диаметров (от 1 до 36 мм), а высокие показатели прочности обусловливают применение «молотковых» заклепок в таких ответственных узлах автомобиля, как рама и тормозные механизмы. Вытяжные заклепки, в свою очередь, обычно используют для создания соединений в труднодоступных местах. Такой крепеж представляет собой трубчатое тело с вставленным сердечником. При установке сердечник вытягивается специальным инструментом, развальцовывает трубку, обеспечивает плотное прилегание крепежа к отверстию в деталях и формирует замыкающую головку. Другое дело, что процесс срезания сердечника с лицевой стороны обычно сопровождается повышенным шумом, да и сама поверхность среза впоследствии подвержена коррозии, поэтому сейчас специалисты находятся в поиске конструктивных решений, нейтрализующих эти недостатки. Один из вариантов — применение резьбового сердечника. Резьбовая заклепка отличается тем, что не только соединяет листы металла, но и выполняет функцию гайки. Эта соединительная деталь может применяться в тонколистовых конструкциях и труднодоступных узлах — обычно там, где необходима прочная резьба для последующего использования.
Среди последних тенденций в сфере заклепочной индустрии отметим продукцию, показанную на выставке «Комтранс-2010» двумя профильными компаниями: немецкой Boellhoff и швейцарской SFS intec. Особенность заклепочных гаек и болтов торговой марки Rivkle (компании Boelhoff) — объединение двух функций в одном метизе. Фактически речь идет о создании неразъемного соединения нескольких деталей из листового материала с дополнением этого соединения резьбой, либо внутренней, либо наружной (аналогия шпильки). Соединительные системы Rivkle хорошо подходят для крепления в профилях и полых секциях с ограниченным односторонним доступом. А разнообразие типов глухих гаек и винтов позволяет решить многие конструктивные задачи (герметичность соединения, антикоррозионная защита, облегчение конструкции). Заклепочные гайки и болты компании Boelhoff сегодня широко применяются при изготовлении кузовов автомобилей и всевозможных объемных деталей из листовых материалов (обтекатели, щитки, баки, ресиверы и т.д.). Они также востребованы при ремонте и дооснащении автомобилей. В ассортименте, предлагаемом для отечественного рынка, присутствуют заклепки со стальными или алюминиевыми закладными гайками (резьба М3…М12) и со стальными закладными болтами (М4…М8).
Теперь о новинке швейцарской компании — винтовой заклепке SRB, которая решает несколько иной круг задач. Здесь можно говорить не о расширении функций метиза, а о повышении прочности в точке соединения и облегчении монтажа. Для этого конструкторы решили объединить преимущества болта и заклепки. Новое изделие состоит из двух частей: винта-сердечника с потайной головкой и «мягкой» резьбовой втулки. Винт в процессе затяжки деформирует втулку, которая формирует замыкающую головку и фиксирует монтажную точку. А главная особенность новинки в том, что сердечник не удаляется — он остается внутренним несущим элементом. Именно поэтому такое соединение способно выдерживать нагрузку на сдвиг до 28,5 кН и на отрыв до 19 кН. Отсутствие места среза сердечника обеспечивает более стойкую защиту точек соединения от коррозии, а при необходимости крепление можно вновь дотянуть в процессе эксплуатации.
Монтаж заклепок производится с помощью пневматического инструмента. Специальное приспособление в виде узкого наконечника обеспечивает удобство работы в ограниченном пространстве. Винтовые заклепки удерживаются в инструменте с помощью магнита, что позволяет работать одной рукой. Привод автоматически контролирует величину передачи крутящего момента. И как только деформация втулки достигает требуемого значения, передача вращения винту прекращается. Попробовав самостоятельно установить несколько заклепок, мы пришли к выводу, что работа с инструментом проста и не утомительна. Процесс установки происходит быстро и тихо, а нагрузка на запястье минимальна, поскольку крутящий момент не выше, чем у электроинструмента.
В настоящее время винтовые заклепки SRB доступны в четырех длинах зоны зажима: от 4 до 12 мм. Варианты крепежа с другой длиной могут быть разработаны как специсполнения под конкретные проекты.
