Являются ли полутрубчатые заклепки самым недооцененным крепежом в современном производстве?

Любопытный сдвиг происходит в производственных секторах. После многих лет агрессивного продвижения потайных заклепок, самопроникающих заклепок и клеевого соединения многие инженеры-технологи потихоньку возвращаются к крепежу, который существует уже более века: полутрубчатым заклепкам. В Nuote Metals мы наблюдаем заметное увеличение количества запросов и заказов на этот тип крепежа за последние 18 месяцев, особенно со стороны автомобильной, мебельной и электронной промышленности.

Это не тенденция, вызванная ностальгией. Данные предполагают прагматичную переоценку того, что на самом деле работает на производстве.

Цифры, стоящие за возвращением

Согласно нашим внутренним данным продаж Nuote Metals, заказы наполутрубчатые заклепкиувеличился примерно на 30% во второй половине 2024 года по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года. Большая часть этих заказов поступила от:

• Поставщики компонентов салона автомобиля
• Производители офисной мебели и сидений
• Линии сборки корпусов приборов
• Производители панелей управления электроникой

Крупный поставщик автомобилей недавно заменил на своей линии сборки сидений пластиковые зажимы полутрубчатыми заклепками. Сообщаемый процент отказов снизился с 1,2% до 0,08% на 1000 сборок.

В другом случае производитель мебели сообщил об увеличении объемов производства на 20% после перехода с винтовых соединений на наши заклепки на своих линиях каркасов стульев.

Почему сейчас? Практические преимущества

Возврат к полутрубчатым заклепкам не обусловлен маркетинговыми кампаниями. Это обусловлено тремя измеримыми преимуществами, которые напрямую влияют на результаты производства.

Меньшее установочное усилие означает более быструю сборку

Полутрубчатая заклепка требует примерно четверти установочного усилия по сравнению со сплошной заклепкой того же диаметра. Это означает более легкие пневматические инструменты, снижение утомляемости оператора и меньшее количество циклов обслуживания пресса. Для автоматизированных линий это приводит к сокращению времени цикла.

В отличие от винтов, которые могут вывернуться под действием вибрации, они создают прочное соединение. В отличие от клеев, их характеристики не ухудшаются при изменении температуры или влажности. Зажим, образованный полым хвостовиком, равномерно расширяется, создавая предсказуемую силу зажима, которая остается постоянной при тысячах сборок.

Возможность поворота

Поскольку расширение заклепки ограничивается только хвостовой частью, при необходимости полутрубчатые заклепки можно установить на свободную посадку. Это делает их пригодными для использования в петлях, складных механизмах и вращающихся узлах — там, где другие постоянные крепления не работают.

Распространенные заблуждения, с которыми мы сталкиваемся

Несмотря на свою долгую историю,полутрубчатые заклепкичасто понимаются неправильно. Вот три заблуждения, с которыми мы в Nuote Metals регулярно обращаемся.

Заблуждение 1: «Они слабее цельных заклепок»

Это верно только при сравнении одного и того же диаметра. Однако полутрубчатая заклепка сохраняет 80–95% прочности на сдвиг цельной заклепки, требуя при этом значительно меньшего усилия для установки. Для большинства промышленных применений этой прочности более чем достаточно. Компромисс выгоден: немного меньшая прочность для значительно более быстрой установки.

Заблуждение 2: «Они предназначены только для мягких материалов»

они обычно используются в изделиях из кожи, ткани и пластика. Но они также встречаются в автомобильных тормозных накладках, накладках сцепления и салонах самолетов. Выбор материала — сталь, нержавеющая сталь, латунь, медь или алюминий — определяет окончательную прочность и пригодность. Тип крепежа сам по себе не является ограничивающим фактором.

Заблуждение 3: «Для установки требуется дорогостоящее оборудование»

их можно устанавливать с помощью ручных инструментов, пневматических заклепочных пистолетов или гидравлических прессов. Для крупносерийного производства доступны автоматизированные системы орбитальной клепки. Капитальные вложения сопоставимы или ниже, чем при использовании других автоматизированных методов крепления.

Реальные приложения из наших заводских записей

Сборка обшивки автомобильного сиденья

Производитель автокресел обратился к Nuote Metals с повторяющейся проблемой: пластиковые зажимы, используемые для крепления винила на пенопластовой основе, ломались во время установки и выходили из строя при термоциклировании. Процент отказов составил 1,2%.

Мы рекомендуем полутрубчатые заклепки с универсальной головкой диаметром 4 мм из оцинкованной стали. Заклепки устанавливались с помощью пневматического пресса, время схватывания примерно 0,6 секунды на заклепку. После установки сиденья прошли термоциклические испытания при температуре от -20°C до 80°C, а также повторные входные/выходные испытания.

Процент отказов снизился до 0,08%. С тех пор производитель переоборудовал все линии отделки сидений на наши заклепки и сообщил о сокращении времени установки каждого сиденья на 15%.

Механизм блокировки промышленного навесного замка

Производителю навесных замков потребовалась заклепка для закрепления внутренней запирающей пластины внутри литого под давлением цинка корпуса. Зазорное отверстие в корпусе было больше, чем хвостовик заклепки, а дополнительная шайба добавляла ненужные этапы сборки и затраты.

Мы поставили полутрубчатые заклепки со ферменной головкой из нержавеющей стали 304 с диаметром стержня 4 мм и длиной ствола 6 мм. Головка фермы, диаметр которой в 2,2–2,8 раза превышал диаметр хвостовика, перекрывала слишком большое отверстие и предотвращала протягивание без необходимости использования отдельной шайбы.

Навесной замок прошел 50 000 циклических испытаний без каких-либо ослаблений. Заказчик отказался от вторичной шайбы и сократил время сборки на 12 секунд на единицу.

Технические параметры – наши заводские стандарты

Компания Nuote Metals производит заклепки по следующим спецификациям.

Размерный ряд

Доступные материалы

Рекомендации по установке

Подготовка отверстия

Диаметр отверстия должен быть на 0,05–0,10 мм больше хвостовика заклепки. Отверстие слишком большого размера приводит к неравномерному формированию клинча. Отверстие меньшего размера может расколоть полый хвост.

Инструменты настройки

Их можно установить с помощью:

• Ручная настройка молотка (малая громкость)
• Пневматические заклепочные пистолеты (среднего объема)
• Гидравлические или пневматические прессы (большого объема)
• Автоматизированные орбитальные клепальные системы (очень большие объемы)

Точки контроля качества

• Визуальный осмотр образования клинча
• Испытание на силу вытягивания в соответствии со спецификациями применения
• Контроль соответствия на автоматических линиях

Полутрубчатые заклепки – часто задаваемые вопросы

В1: В чем разница между полутрубчатыми и полностью трубчатыми заклепками?

A: Разница заключается в глубине полой секции. Полутрубчатая заклепка имеет полую полость, простирающуюся всего на 30–50% длины хвостовика от хвостовой части. Полнотрубчатая заклепка полая по всему хвостовику. они обеспечивают более высокую прочность на сдвиг (80–95% твердого вещества), при этом снижая усилие схватывания примерно на 70%. Полнотрубчатые заклепки обеспечивают только 50–70% прочности цельной заклепки. Для случаев, когда требуется несущая способность при высокоскоростной сборке, например, автомобильные тормозные накладки или мебельные рамы, правильным выбором будут полутрубчатые заклепки.

В2: Могут ли они использоваться в качестве точек поворота или для свободных соединений?

Да. в зависимости от применения их можно закрепить свободно. Поскольку вздутие заклепки происходит только в хвостовой части, они могут служить точками поворота там, где движение предпочтительнее. Это делает их идеальными для петель, складных механизмов и вращающихся узлов. Приложения включают шарниры мебели, электрические клеммные соединения и механические соединения. Установочное давление можно контролировать для достижения желаемой герметичности.

Вопрос 3: Как Nuote Metals обеспечивает стабильное качество при больших объемах производства?

Ответ: В Nuote Metals контроль качества начинается на этапе сырья. Каждая партия имеет сертификат завода. В ходе производства мы проводим проверку размеров через определенные промежутки времени — обычно 10 образцов на 1000 штук. Мы измеряем диаметр хвостовика, длину ствола, диаметр головки и глубину полости. Заключительная проверка включает испытание образования клинча на репрезентативных образцах. Мы также предоставляем полную документацию, включая отчеты об инспекциях, заводские сертификаты и декларации RoHS, к каждой поставке.

Размеренный возврат к проверенной технологии

Полутрубчатые заклепкине являются новым решением. Это проверенное решение, которое предлагает измеримые преимущества перед многими альтернативами для определенных приложений. Текущая тенденция к их более широкому использованию, по-видимому, обусловлена ​​практическими соображениями: меньшим усилием установки, стабильным качеством соединения и пригодностью как для структурных, так и для шарнирных применений.

В Nuote Metals мы продолжаем производить их из стали, нержавеющей стали, латуни, меди и алюминия, включая плоские, круглые, потайные, ферменные, универсальные и лотковые. Наша сертификация ISO 9001:2015 обеспечивает отслеживаемость и стабильность качества.

Крепеж, служивший производству более века, продолжает оставаться актуальным выбором в современной сборке.