Разница между горячей клепкой и холодной клепкой

Соединение заклепками — это один из видов процесса постоянного соединения, который может достаточно прочно соединить два металлических компонента. Обеспечивает прочное, прочное и надежное соединение; особенно способность препятствовать расшатыванию даже при непрекращающейся вибрации во многих случаях способствует клепке, а не сварке, включая конструкции мостов. Клепка представляет собой соединение внахлестку двух деталей с помощью заклепок с помощью ленточных пластин. Заклепка представляет собой небольшой цилиндрический стержень, обычно сделанный из мягкого материала с головкой на одном конце. Цилиндрический стержень заклепки должен быть достаточно длиннее, чем совокупная толщина компонентов и накладок. При клепке эти заклепки вставляются в отверстия, сделанные на компонентах, и выступающий конец (хвостовая часть) заклепки забивается (осаживается), чтобы сделать другую головку. Такие отверстия должны быть просверлены в компонентах до заклепывания в предусмотренных местах. Два фиксированных конца заклепки прочно сжимают компоненты.

В зависимости от температуры, при которой забиваются выступающие части заклепок, клепки можно разделить на две категории — горячую клепку и холодную клепку. При горячей клепке , перед забиванием конец заклепки нагревается каким-либо внешним способом (например, пламенным нагревом). Температура нагрева составляет около 2/3 ^rd температуры плавления материала заклепки. Благодаря такому нагреву материал становится мягким и пластичным, поэтому требуется меньшее усилие осадки. Поэтому, когда материал заклепки твердый, например нержавеющая сталь, предпочтительнее использовать горячую клепку, так как требуется меньшее усилие. Это также удобно для заклепок большого диаметра, обычно диаметром более 10 мм. Термическое расширение заклепки из-за нагрева также играет важную роль в силе сцепления.

Наоборот, холодная клепка производится только при комнатной температуре. Здесь заклепка не нагревается и поэтому забивание осуществляется при комнатной температуре. Поэтому для осадки требуется сравнительно большая сила; однако для нагрева заклепок не требуется источник тепла. Время нагрева также не связано с этим, поэтому процесс идет сравнительно быстрее. Однако, если заклепка большого диаметра или она изготовлена ​​из более прочного материала, требуется большое усилие удара. Различия между горячей и холодной клепкой приведены здесь в виде таблицы.

Таблица:Различия между горячей и холодной клепкой

Нагрев заклепок и источника тепла: Горячая клепка осуществляется путем нагревания выступающего конца заклепки до повышенной температуры (50–70 % температуры плавления материала заклепки) и последующей осадки этого конца для изготовления другой головки. Таким образом, для быстрого применения тепла требуется точечный источник тепла с высокой плотностью энергии. Обычно для этой цели используют горючее или газовое пламя. Однако холодная клепка не требует нагрева для удара молотком, поэтому источник тепла не имеет значения.

Время клепки: Горячая клепка занимает больше времени из-за нагревания заклепок непосредственно перед забиванием (осадкой). Холодная клепка выполняется при комнатной температуре, поэтому время нагрева с ней не связано. Таким образом, это быстрее, экономичнее и продуктивнее.

Нагрузка на заклепки, герметичность и утечка: Заклепочное соединение всегда испытывает напряжение сдвига, поскольку сила обычно прикладывается вдоль компонентов или перпендикулярно оси заклепки. Это не зависит от того, как выполняется клепка (горячая или холодная). Фактически, разрушение заклепок при сдвиге является важным критерием проектирования при проектировании мест заклепок. Помимо напряжения сдвига, каждая заклепка также подвергается растягивающему напряжению при выполнении горячей клепки. Это растягивающее напряжение не зависит от внешней нагрузки на компоненты. Как и любой материал, материал заклепок также подвергается объемному расширению при нагревании. Так как свободный конец заклепки забивается в горячем состоянии, свободное сжатие ограничивается и, таким образом, при остывании развивается растягивающее напряжение. Это растягивающее напряжение помогает плотно сжимать компоненты, обеспечивая герметичность. Однако такое растягивающее напряжение не возникает в заклепках, когда выполняется холодная клепка, поскольку не выполняется нагрев, и, следовательно, с ним не связано объемное расширение или сжатие.

Ударная сила: Инженерные материалы могут быть переведены из упругого состояния в пластичное либо путем приложения достаточной силы, либо путем повышения температуры до определенного уровня. Твердый материал в пластическом состоянии становится очень пластичным и требует значительно меньшей силы (напряжения) для деформации (изменения размеров). При горячей клепке хвост заклепки становится пластичным из-за нагрева при повышенной температуре, и поэтому требуется меньшее усилие удара. При холодной клепке материал заклепки остается в эластичном состоянии, поскольку нагрев не производится, и, таким образом, требуется сравнительно более высокое усилие удара молотком для вздутия хвоста.

Когда желательна горячая клепка? Если материал заклепки твердый, например нержавеющая сталь, то предпочтительна горячая клепка, в противном случае необходимо приложить большое усилие удара молотком. Следовательно, когда материал заклепки мягкий, например, алюминий или латунь, можно выполнять холодную клепку. С точки зрения размеров, если диаметр заклепки больше 10 мм, рекомендуется горячая клепка, так как при осадке требуется меньшее усилие. Для заклепок меньшего диаметра можно использовать холодную клепку.

В этой статье представлено научное сравнение горячей и холодной клепки. Автор также предлагает вам просмотреть следующие ссылки для лучшего понимания темы.

• Различие между горячим и холодным заклепыванием по сайту different.minaprem.com.
• Введение в проектирование машин В. Б. Бхандари (2017 г., McGraw Hill Education India Private Limited).