Чем крепить тонколистовой металл: варианты соединения деталей

Тонколистовой металл – материал достаточно популярный и в строительстве как таковом, и в производстве строительных материалов (элементов ограждений, потолочных кассет, фасадных панелей и т.д.). Но у него есть одна особенность – небольшая толщина металлических листов не позволяет их достаточно эффективно соединять сварным способом. По этой причине для соединения деталей, особенно крупногабаритных, применяются различные варианты крепления.

О том, каким должно быть крепление для листового металла, и какие приспособления для этого можно использовать, расскажем в нашем обзоре.

Требования к соединению металлических листов

Металлические листы и изделия на их основе могут крепиться по двум схемам:

• Друг с другом – при стыковке отдельных элементов конструкции или при формовке детали.
• С материалом основания – деревянной балкой, стальным профилем, бетоном, кирпичом и т.д.

В любом случае можно сформировать несколько требований к соединению, которое мы получим:

• Механическая прочность, которая не снижается со временем. Это – основное требование, поскольку иначе конструкций будет нестабильной.
• Простота монтажа. При отделке фасада или обшивке потолка приходится выполнять большой объем работ, потому для фиксации тонколистовых деталей используется крепеж, не требующий сложного оборудования и больших затрат времени.
• Минимальное повреждение основы. Чем меньше повреждается сам металл при креплении, тем выше будет прочность конструкции, и тем ниже вероятность того, что со временем крепеж ослабеет.
• Защита от коррозии. Тонколистовой металл с оцинковкой или полимерным защитно-декоративным покрытием чаще всего начинает ржаветь именно в месте крепления, поскольку там обнажается стальная основа листа.

Также в ряде случаев полезной будет потенциальная разъемность крепежа. Например, возможность демонтировать без повреждений потолочную панель для доступа к коммуникациям, или возможность снять фасадную кассету и заменить ее новой.

Все крепления, которые используются при монтаже конструкций из тонколистового металла, в той или иной мере соответствуют этим требованиям. Но у каждой технологии есть свои особенности, которые и накладывают ограничение на ее использование. Именно эти особенности мы проанализируем ниже.

Замковые и фальцевые крепления

Один из наиболее популярных способов соединения металлических листов – монтаж без крепежа. Тонколистовой металл достаточно пластичен, и потому его можно деформировать с сохранением прочности. Это позволяет крепить листы друг к другу по двум схемам:

• При работе с достаточно мягкой сталью используется фальцевый крепеж. Для этого края соединяемых листов просто загибаются таким образом, чтобы они плотно прижимались друг к другу. Да, монтаж фальцевого соединения довольно трудоемок, но после завершения работ конструкция получается практически неразъемной.

• Фальцевая методика чаще всего используется при монтаже кровель из оцинкованной стали. А вот применение металлических заготовок с высокой упругостью позволяет реализовать замковую схему крепления. При этом на краях металлических листов формируются выступы, которые при соединении входят в зацепление друг с другом и удерживаются за счет упругости. Использование замкового крепежа позволяет ускорить монтаж и сделать соединение разъемным – но по прочности он уступает фальцевому.

Болтовые соединения

Второй способ соединение металлических листов между собой или крепления их к основе – болтовой:

• В соединяемых деталях просверливаются отверстия, диаметр которых соответствует диаметру болта.
• В отверстие вставляется болт, который с изнаночной стороны крепится гайкой.
• Чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки от соединения на тонкий металл под шляпку болта и под гайку могут укладываться шайбы или специальные прокладки.

Для болтового соединения характерна высокая прочность, но при работе с тонколистовым металлом она является избыточной (скорее разрушится сам металлический лист, чем крепеж). Кроме того, трудоемкость таких соединений высока, потому их используют довольно редко. Обычно болтовой крепеж применяется при сборке несущей конструкции из металла толщиной не менее 1.5 мм – а более тонкие листы и изделия на их основе фиксируются другим способом.

Заклепочные соединения

Для формирования прочного, неподвижного и неразъемного соединения используются заклепки. Технология крепления листового металла с помощью заклепок достаточно древняя – но сегодня она используется в модифицированном варианте.

Классическая заклепка представляет собой стержень из мягкого металла. Стержень вставляется в отверстия в соединяемых деталях и расклепывается ударами молотка. При этом края заклепки деформируются под ударами, развальцовываются и удерживают детали вместе.

Сегодня для крепления тонколистового используются более современные вытяжные заклепки , которые устанавливаются с помощью специального приспособления – заклепочника:

• Заклепка представляет собой конструкцию из двух элементов – тела (гильзы) и стержня. Как правило, тело делают из мягкого материала (алюминий или магний-алюминиевый сплав, возможно – с добавлением меди), а стержень – из более плотного (оцинкованная сталь). Это не только облегчает установку заклепки, но и обеспечивает ее защиту от коррозии.
• При монтаже на месте установки заклепки проделывается отверстие. В него вставляется тело заклепки так, чтобы бортик плотно прилегал к лицевой поверхности металла.

• С помощью заклепочника стержень с усилием вытаскивается из гильзы, а его основа развальцовывает гильзу с изнаночной стороны, формируя внутренний бортик, который тоже плотно прижимается к материалу.
• Излишек стержня обламывается тем же заклепочником.

Некоторые приспособления работают по другому принципу, но общая схема монтажа заклепок остается неизменной. При этом получается неразъемное соединение с высокой надежностью, а края отверстия оказываются хорошо защищены бортиками заклепки от воздействия внешних факторов.

Использование саморезов для крепления тонколистового металла

Наряду с заклепками для соединения листового металла используются и саморезы – самонарезающие винты. Для их производства применяют сталь с хорошими показателями прочности, а защита от коррозии обеспечивается нанесением оцинковки, оксидированием или фосфатированием.

Выбор самореза определяется типом материала, который нужно крепить, и особенностью технологии монтажа:

• Для крепления тонколистового металла к деревянным конструкциям или к металлическому профилю чаще всего используются металлические остроконечные саморезы с потайной или полусферической головкой. При этом, если нужно крепить металл значительной толщины, целесообразным будет предварительное сверление: так материал будет меньше деформироваться при креплении.
• Если необходимо прикрепить тонколистовой металл к металлическим направляющим без предварительного сверления, могут использоваться аналогичные саморезы – но не с коническим острием, а с буром. Наличие бура облегчает поступательное движение крепежа, потому времени и сил на монтаж нужно меньше.

• Наряду со стандартными саморезами при работе с тонколистовым металлом активно применяются изделия с пресс-шайбами. Пресс-шайба размещается под шляпкой самореза, и при закручивании плотно прижимается к металлу, обеспечивая более надёжную его фиксацию.

• Еще одна популярная разновидность крепежа – саморезы с уплотнительными шайбами (чаще всего – с шестигранной головкой). Чаще всего их используют при монтаже профнастила, но высокая универсальность позволяет задействовать такие саморезы при самых разных работах. Основное преимущество таких изделий — максимальная герметичность соединения: прокладка из EPDM или аналогичного материала не только гарантирует плотный прижим к основе, но и снижает теплопроводность узла. Такие саморезы используют при наружном креплении изделий из тонколистовой оцинкованной стали с защитным покрытием.

Тонколистовой металл можно крепить самыми разными способами – выбор конкретной методики зависит и от характеристик материала, и от того, какие именно требования выдвигаются к соединению. Но в любом случае важно выбирать крепёж с запасом прочности и тщательно контролировать качество монтажа!