Человечеству давно известна клепка, еще со времен Древней Руси. Среди археологических находок встречаются клепанные инструменты, предметы бытового назначения. Однако на современном этапе развития технологии К. уступает место сварке, которая обеспечивает высокую скорость проведения работ и прочность. Несмотря на это, К. по-прежнему востребована в некоторых конструкциях и изделиях, где не допускается какое-либо высокотемпературное воздействие и, как следствие, структурные преобразования в металле, а также деформации (поводки) связанные с неравномерным нагревом и охлаждением. К. незаменима также в случае, если нужно получить соединение из металла, который не сваривается или относится к трудносвариваемой группе. В заклепочном соединении из разнородных металлов (биметалл) не возникает гальванических процессов, провоцирующих развитие коррозии. Однако и эти преимущества сегодня нивелируются, в связи с появлением новых сплавов, которые при высокой прочности хорошо поддаются сварке плавлением или другим ее видам; а новые поколения клеевых составов способны образовывать швы, по своим мех.свойствам близкие к основному металлу.
Клепкой называется технология получения неразъемного соединения с помощью механического воздействия в холодном или нагретом состоянии на металлозаклепки различной формы и размеров. Соединения, полученные с помощью К., устойчивы к вибрациям и ударным нагрузкам.
Существует несколько способов создания клепанного соединения:
• Заклепки до ø10мм вхолодную заводят в отверстие с зазором 0.1-0.2 мм.
• Заклепки от ø8 мм и выше расклепывают в нагретом состоянии с зазором 0,5 -1 мм. В процессе горячей К. ножка заклепки лучше заполняет отверстие соединяемых металлов и при охлаждении они лучше стягиваются.
• Длинные заклепки полностью не нагревают, термическому воздействию подлежит только тот ее конец, из которого формируется головка.
К. может выполняться заклепками с потайными головками или выступающими. В первом варианте изделие имеет лучший товарный вид, гладкую однородную плоскость. Если к внешнему виду не предъявляются какие-либо требования и имеет значение только прочность узла, в таком случае, выбирают второй вариант.
Последовательность выполнения К. состоит из нескольких этапов:
• Просверливание или продавливание отверстий и их зенкование под потайную головку;
• Установка в отверстиях заклепок, состоящих из головки и стержня;
• Образование замыкающей головки при помощи обжимки и поддержки (см. рисунок)
В качестве инструментов может выступать как обыкновенный молот, так и спец.машина – пресс. Соответственно, К. может быть ручной и машинной. Если речь идет о мелкосерийном производстве, может применяться пневмомолот и наковальня; в крупносерийном — используют более серьезный инструментарий, в том числе спецпрессы с ЧПУ, которые имеют высокий КПД и фактически незаменимы при изготовлении фюзеляжей летательных аппаратов.
Есть интересный случай, когда невозможно сформировать замыкающую головку традиционным мех. воздействием. Выход был найден. Заклепка, в стержне которой находится взрывчатое вещество, легкими ударами молота заводится в отверстие в холодном состоянии. Позже соединение нагревается и с помощью небольшого взрыва формируется замыкающая головка. Если нужно склепать тонкие неметаллические листы, целесообразно использовать заклепки с полым стержнем, т.е. трубчатые, тонкую стенку которых легко можно деформировать развальцовкой для формирования замыкающей части.
Клепаные конструкции бывают нескольких видов:
Прочные— используются в несущих сооружениях, таких как балки, колонны.
Плотные — применяются для стыковки труб, предназначенных для перемещения газов и жидкостей; при клепке баков и сосудов, находящихся под небольшим давлением Герметичность такого соединения организовывается нанесением на стыковочные поверхности различных герметиков или путем подкладывания под головку заклепки пластикового уплотнителя.
Смешанные конструкции предполагают сочетание в себе функции прочных и плотных соединений.