Для чего обычно используются резьбовые заклепки (заклёпки)? Полное руководство

Заклепка с резьбой, широко известная под торговым названием Rivnut® или как глухая заклепка-гайка, представляет собой цельную крепежную вставку с внутренней резьбой, предназначенную для создания постоянной, несущей точки резьбового крепления в материалах, в которых нельзя нарезать резьбу или где доступ к обратной стороне заготовки невозможен. Он полностью устанавливается с одной стороны панели, что делает его стандартным решением для ситуаций, которые инженеры называют «слепым» креплением.

Принцип работы прост. Заклепочная гайка вставляется в предварительно просверленное отверстие так, чтобы ее внутренняя часть с резьбой была видна со стороны установки. Установочный инструмент — ручной, пневматический или гидропневматический — протягивает оправку через вставку, удерживая фланец зафиксированным на поверхности панели. Это сжимающее действие сжимает корпус Rivnut на глухой стороне, создавая механическую выпуклость или расширение, которое зажимает панель сзади. После установки вставка обеспечивает прочную, постоянную внутреннюю резьбу, которая подходит для стандартного болта или крепежного винта, и соединение можно собирать, разбирать и собирать столько раз, сколько необходимо, не повреждая вставку.

Как Основное руководство по резьбовым вставкам для заклепок и гаек Согласно примечаниям Bay Supply, резьбовые вставки и заклепочные гайки на протяжении десятилетий широко использовались в аэрокосмической, транспортной, экологически чистой энергетике, медицине и электронике — их ценят именно потому, что они легко устанавливаются и обеспечивают быстрое и долговечное соединение, которое также идеально подходит для ремонта сорванной резьбы.

Для чего обычно используются Ривнуты? Ключевые приложения

Заклепочные гайки применяются там, где требуется надежное резьбовое соединение, в тонких, полых, хрупких или физически недоступных сзади местах. Область их применения охватывает практически все отрасли производства и строительства:

• Производство и ремонт автомобилей — крепление декоративных панелей, кронштейнов, корпусов электроники и компонентов кузова к тонким стальным или алюминиевым панелям кузова. Заклепочные гайки позволяют разбирать для ремонта или модернизации, не повреждая базовую панель, в отличие от приваренных гаек или нарезанной резьбы в тонком листовом металле. Они широко используются в дверных обшивках, панелях днища кузова, креплениях направляющих сидений и обрамлении комбинации приборов.
• Аэрокосмическая промышленность и авиация - крепление приборных панелей, кабельных лотков, крышек доступа, воздуховодов и внутреннего оборудования к панелям обшивки воздушного судна. Оригинальный Rivnut® был изобретен в 1930-х годах специально для авиастроения, где доступ к панелям с обеих сторон зачастую невозможен. Алюминиевые заклёпки с оптимизированным весом остаются стандартом в этом секторе.
• Электроника и электрические корпуса — монтаж печатных плат, DIN-рейок, оборудования для прокладки кабелей и кронштейнов для компонентов внутри корпусов из листового металла. Возможность создания нарезанной резьбы в тонкой стальной или алюминиевой стенке корпуса без сварки или доступа к внутренней задней поверхности делает Rivnuts доминирующим выбором для производителей корпусов во всем мире.
• Строительные и архитектурные металлоконструкции — крепление облицовочных панелей, элементов навесных стен, указателей и люков доступа к каркасам конструкций и пустотелым профилям. В трубчатых элементах конструкции, где внутренний доступ физически невозможен, Rivnuts обеспечивает единственный практический метод создания резьбового соединения без сварки.
• Мебель и внутренняя отделка - соединение фурнитуры, петель, механизмов выдвижных ящиков и конструкционных кронштейнов с полыми каркасами мебели, особенно в коммерческой и контрактной мебели, где для транспортировки требуется сборка и разборка болтами.
• Морское и транспортное оборудование - прикрепление арматуры, ручек, кронштейнов и крышек к полым элементам конструкций лодок, автоприцепов, автобусов и железнодорожных транспортных средств. Заклепочные гайки из нержавеющей стали рекомендуются для морского применения из-за их устойчивости к коррозии в соленой воде.
• Ремонт резьбы — восстановление утраченного или поврежденного резьбового соединения в тонкопанельном материале без замены базовой детали. Заклепочная гайка, установленная на зачищенное или увеличенное отверстие, быстро и с небольшими затратами восстанавливает полную прочность резьбы.

Типы заклепок: форма корпуса, тип головки и материал

Заклепочные гайки — это не отдельный продукт, а семейство крепежных изделий со значительными вариациями геометрии и материала. Выбор правильной конфигурации требует соответствия каждой проектной переменной конкретным требованиям приложения.

Форма тела определяет сопротивление выкручиванию — склонность вставки к вращению в отверстии при приложении крутящего момента при установке болта:

• Круглый корпус — стандартной формы, подходящей для круглых отверстий. Для удержания используется сжимающий захват установленной выпуклости. Подходит для большинства общих применений, но может вращаться в отверстии, если болт затянут с очень высоким крутящим моментом в мягком основном материале.
• Шестиугольный корпус — подходит под шестигранное отверстие и обеспечивает полную устойчивость к вращению под действием крутящего момента. Предназначен для тяжелых условий эксплуатации, где требуется максимальное усилие зажима или когда материал основания слишком мягкий, чтобы надежно противостоять раскручиванию круглого корпуса.
• Рифленое тело — круглый корпус с продольной накаткой на наружной поверхности. Накатки врезаются в стенку отверстия, обеспечивая промежуточное сопротивление выкручиванию без необходимости пробивать шестигранное отверстие.

Стиль головы влияет на опорную поверхность и внешний вид со стороны установки:

• Фланцевая (стандартная) головка — плоский воротник, который располагается на поверхности панели, распределяя прижимную нагрузку и предотвращая протягивание вставки. Самая распространенная конфигурация для общего использования.
• Потайная головка — сидит заподлицо с поверхностью панели при установке в потайное отверстие. Используется там, где требуется гладкая поверхность без выступов — бытовая электроника, внешние панели автомобилей или видимые архитектурные поверхности.
• Маленький фланец/низкопрофильная головка — для применений с ограниченным зазором со стороны установки, где стандартный фланец будет мешать сопрягаемым компонентам.

Материал определяет механические характеристики и коррозионное поведение:

Заклепочные гайки в тонком листовом металле: почему они превосходят резьбу с резьбой

Нарезание резьбы непосредственно на тонком листовом металле является распространенным подходом и частой причиной преждевременного выхода соединения из строя. Основная проблема – длина зацепления резьбы. Стандартная резьба M6 требует минимального зацепления примерно 6 мм (диаметр одного болта) для обеспечения полной несущей способности. Стальная панель толщиной 1,5 мм обеспечивает зацепление ровно на 1,5 мм: 25 % от минимального требования. Нарезанная резьба сотрется при любой значительной осевой или поперечной нагрузке.

Ривнуты решают эту проблему конструктивно. Деформированный корпус комплекта «Ривнут» механически зажимает панель между фланцем и обрушенным выступом на глухой стороне. Нагрузка на резьбу передается не на тонкий материал панели, а на собственный корпус Rivnut, который спроектирован и имеет такие размеры, чтобы выдерживать ее. В результате получается резьба, способная выдерживать полную нагрузку болтового зажима независимо от толщины базовой панели — способность, которую резьба с нарезанной резьбой в тонком листе просто не может воспроизвести.

Кроме того, установка Rivnut не создает стружки или мусора на глухой стороне панели, что является важным эксплуатационным преимуществом в герметичных корпусах, оборудовании для пищевой промышленности и электронных узлах, где важен контроль загрязнения.

Заклепочные гайки из нержавеющей стали: когда коррозионная стойкость не подлежит обсуждению

В средах, где присутствует влага, соль, химикаты или влажность, материал Ривнута так же важен, как его размер и геометрия. Ривнут из углеродистой стали, установленный в прибрежной архитектурной панели, через несколько месяцев начнет корродировать, окрашивая окружающую поверхность и в конечном итоге теряя механическое сцепление по мере коррозии секции корпуса.

Заклепочные гайки из нержавеющей стали, особенно марки 316, обеспечивают коррозионную стойкость, присущую всему телу крепежа, независимо от поверхностного покрытия, которое может быть поцарапано во время установки или истираться в процессе эксплуатации. Пассивный оксидный слой, который придает нержавеющей стали коррозионную стойкость, автоматически восстанавливается при повреждении, сохраняя защиту на протяжении всего срока службы крепежа.

Рекомендации по спецификациям: Ривнутые орехи из нержавеющей стали марки 304 подходят для наружных архитектурных, строительных и общепромышленных сред, где воздействие хлоридов ограничено. Марка 316 требуется для морских сооружений, береговых сооружений, территорий вокруг бассейнов, оборудования для химической обработки и любой среды, где концентрация хлоридов повышена. Для полного выбора марки нержавеющей стали в зависимости от окружающей среды и класса нагрузки руководство по выбору марок болтов из нержавеющей стали и материалов обеспечивает контекст стандартов ISO 3506 и ASTM, необходимый для уверенной спецификации. Для крепежа из нержавеющей стали во всем ассортименте продукции: крепеж из нержавеющей стали для коррозионностойких узлов охватывает совместимое оборудование из одних и тех же марок материалов.

Ривнут vs Саморез: что выбрать?

Как заклепочные гайки, так и саморезы создают резьбовые соединения в тонком металле, не требуя доступа к задней поверхности. Правильный выбор зависит от конкретных требований к стыку, в частности от возможности повторного использования, типа нагрузки и толщины панели.

Для непосредственного сравнительного анализа типов глухих застежек, включая бочкообразные гайки, заклепочные гайки и конструкции из нержавеющей стали в алюминий, статья о выборе между цилиндрическими гайками, заклепочными гайками и заклепочными гайками и нержавеющими гайками в алюминии предоставляет практическую основу для принятия решений для наиболее распространенных сценариев глухого крепления.

Этапы установки и инструменты для заклепок

Правильная установка необходима для достижения полных механических характеристик Rivnut. Недоустановленная пластина не будет развивать полную силу зажима; переустановленная вставка может треснуть или непредсказуемо деформироваться. Процесс состоит из пяти этапов:

1. Просверлить отверстие — диаметр отверстия должен соответствовать номинальному диаметру корпуса запорной гайки. Отверстия меньшего размера препятствуют вставке; Большие отверстия уменьшают силу захвата. Используйте диаметр отверстия, указанный производителем для устанавливаемой серии пластин.
2. Вставьте Ривнут — ввинтите установочную оправку монтажного инструмента во внутреннюю резьбу заклепочной гайки, затем вставьте корпус в подготовленное отверстие до тех пор, пока фланец не окажется заподлицо с поверхностью панели.
3. Установите вставку — используйте установочный инструмент, чтобы вытянуть оправку, в то время как наконечник удерживает фланец зафиксированным. Корпус сжимается на слепой стороне, образуя механическую выпуклость, которая фиксирует вставку на месте.
4. Выпустить и проверить — переверните оправку, чтобы освободить ее от установленной вставки. Убедитесь, что фланец плотно прилегает к панели и что вставка не вращается при приложении крутящего момента вручную.
5. Установите крепежный болт — вверните соответствующий болт или крепежный винт в установленную вставку. Примените крутящий момент в соответствии со спецификацией; не превышайте номинальный максимальный крутящий момент пластины.

Варианты инструментов варьируются от простых ручных рычажных инструментов для мелкосерийного или полевого использования до пневматических инструментов для установки на производственных линиях и до гидропневматических систем для вставок большого диаметра или высокопрочных в тяжелом производстве. Для вставок из нержавеющей стали в толстые панели ручные инструменты обычно не подходят — пневматические или гидропневматические инструменты обеспечивают постоянное усилие установки и предотвращают недорегулирование.

Выбор и поиск подходящего Ривнута

При выборе заклепок для проекта ключевыми параметрами, которые необходимо определить, являются: размер резьбы (M4, M5, M6, M8, M10 и т. д.), диапазон захвата (диапазон толщины панели, которую может разместить вставка), тип корпуса (круглый, шестигранный или с накаткой), тип головки (фланцевая, потайная или низкопрофильная) и марка материала. Всегда проверяйте, что номинальные нагрузки на выдергивание и выталкивание заклепочной гайки превышают максимальные ожидаемые нагрузки на соединения с соответствующим коэффициентом безопасности.

Для сборок, в которых заклепочная гайка будет соединяться со стандартным болтом с шестигранной головкой, важно подобрать совместимые крепежные детали из того же класса материала, чтобы избежать гальванической коррозии на границе резьбы. Шестигранные гайки из нержавеющей стали в качестве крепежных деталей. класса 304 или 316 дополняют спецификацию коррозионностойких соединений для наружного и промышленного применения. Получение полной системы крепежа — вставки, болта и гайки — от одного поставщика с последовательной сертификацией материалов упрощает закупки и устраняет риск несоответствия материалов, который является одной из наиболее распространенных причин преждевременного выхода соединения из строя в агрессивных средах.