Чим кріпити тонколистовий метал: варіанти з’єднання деталей

Тонколистовий метал – матеріал досить популярний як в  будівництві так  і у виробництві будівельних матеріалів (елементів огорож, стельових касет, фасадних панелей та  інших). Але у нього є одна особливість – невелика товщина металевих листів не дозволяє їм досить ефективно поєднуватись звареним способом. З цієї причини для з’єднання деталей, особливо великогабаритних, застосовуються різні варіанти кріплення.

Про те, яким має бути кріплення для листового металу, та які засоби для цього можна використовувати, розповімо в нашому огляді.

Вимоги до з’єднання металевих листів

Металеві листи та вироби на їх основі можуть кріпитися за двома схемами:

• Один з одним – при стикуванні окремих елементів конструкції або при формуванні деталі.
• З матеріалом основи – дерев’яної балкою, сталевим профілем, бетоном, цеглою

У будь-якому випадку можна сформувати кілька вимог к з’єднанню, яке ми отримаємо:

• Механічна міцність, яка не знижується з часом. Це – основна вимога, оскільки інакше конструкція буде нестабільною.
• Простота монтажу. При обробці фасаду або обшивці стелі доводиться виконувати великий обсяг робіт, тому для фіксації тонколистових деталей використовуеться кріплення  яке не вимагає складного обладнання та великих затрат часу.
• Мінімальне пошкодження основи. Чим менше пошкоджується сам метал при кріпленні, тим вище буде міцність конструкції, та тим меньша ймовірність того, що з часом кріплення послабне.
• Захист від корозії. Тонколистовий метал з оцинковкою або полімерним захисно-декоративним покриттям найчастіше починає іржавіти саме в місці кріплення, оскільки там оголюється сталева основа листа.

Також в деяких випадках корисним буде потенційна роз’ємність кріплення. Наприклад, можливість демонтувати без пошкоджень стельову панель для доступу до комунікацій, або можливість зняти фасадну касету та замінити її новою.

Всі кріплення, які використовуються при монтажі конструкцій з тонколистового металу, в тій чи іншій мірі відповідають цим вимогам. Але у кожної технології є свої особливості, які й накладають обмеження на її використання. Саме ці особливості ми проаналізуємо нижче.

Замкові та фальцеві кріплення

• Один з найбільш популярних способів з’єднання металевих листів – монтаж без кріплення. Тонколистовий метал досить пластичний, і тому його можна деформувати зі збереженням міцності. Це дозволяє кріпити листи один до одного за двома схемами:
• При роботі з досить м’якою сталлю використовується фальцеве кріплення. Для цього края листів, що з’єднуються просто загинаються таким чином, щоб вони щільно притискалися один до одного. Так, монтаж фальцевого з’єднання досить трудомісткий, але після завершення робіт конструкція виходить практично нероз’ємною.

• Фальцева методика найчастіше використовується при монтажі покрівель з оцинкованої сталі. А ось застосування металевих заготовок з високою пружністю дозволяє реалізувати замкову схему кріплення. При цьому на краях металевих листів формуються виступи, які при з’єднанні входять в зачеплення один з одним та  утримуються за рахунок пружності. Використання замкового кріплення дозволяє прискорити монтаж та  зробити з’єднання роз’ємним – але по міцності він поступається фальцевим.

Болтові з’єднання

Другий спосіб з’єднання металевих листів між собою або кріплення їх до основи – болтовий:

• В з’єднувальних  деталях просвірлюються  отвори, діаметр яких відповідає діаметру болта.
• В отвір вставляється болт, який з виворітного боку кріпиться гайкою.
• Щоб забезпечити рівномірний розподіл навантаження від з’єднання на тонкий метал під капелюшок болта та під гайку можуть укладатися шайби або спеціальні прокладки.

Для болтового з’єднання характерна висока міцність, але при роботі з тонколистовим металом вона є надлишковою (швидше за  все зруйнується сам металевий лист, ніж кріплення). Крім того, трудомісткість таких з’єднань висока, тому їх використовують досить рідко. Зазвичай болтове кріплення застосовується при складанні несучої конструкції з металу товщиною не менше 1.5 мм – а більш тонкі листи та вироби на їх основі фіксуються іншим способом.

Заклепувальні з’єднання

Для формування міцного, нерухомого та нероз’ємного з’єднання використовуються заклепки. Технологія кріплення листового металу за допомогою заклепок досить давня – але сьогодні вона використовується в модифікованому варіанті.

Класична заклепка являє собою стрижень з м’якого металу. Стрижень вставляється в отвори у з’єднувальних деталях та розклепуеться ударами молотка. При цьому края заклепки деформуються під ударами, розвальцьовуються та  утримують деталі разом.

Сьогодні для кріплення тонколистового металу  використовуються більш сучасні витяжні заклепки, які встановлюються за допомогою спеціального пристосування – заклепочника:

• Заклепка являє собою конструкцію з двох елементів – тіла (гільзи) та  стрижня. Як правило, тіло роблять з м’якого матеріалу (алюміній або магніево-алюмінієвий сплав, можливо – з додаванням міді), а стрижень – з більш щільного (оцинкована сталь). Це не тільки полегшує встановлення заклепки, а й забезпечує її захист від корозії.
• При монтажі на місці встановлення заклепки проробляється отвір. У нього вставляється тіло заклепки так, щоб бортик щільно прилягав до лицьової поверхні металу.

• За допомогою заклепочника стрижень із зусиллям витягується з гільзи, а його основа развальцовує гільзу з виворітного боку, формуючи внутрішній бортик, який теж щільно притискається до матеріалу.
• Надлишок стрижня обламується тим же заклепочником.

Деякі пристосування працюють за іншим принципом, але загальна схема монтажу заклепок залишається незмінною. При цьому виходить нероз’ємне з’єднання з високою надійністю, а края отвору виявляються добре захищеними бортиками заклепки від впливу зовнішніх факторів.

Використання саморізів для кріплення тонколистового металу

Поряд з заклепками для з’єднання листового металу використовуються  саморізи – самонарізні гвинти. Для їх виробництва застосовують сталь з гарними  показниками міцності, а захист від корозії забезпечується нанесенням оцинковки, оксидуванням або фосфатуванням.

Вибір саморізу визначається типом матеріалу, який потрібно кріпити, та особливістю технології монтажу:

• Для кріплення тонколистового металу до дерев’яних конструкцій або до металевого профілю найчастіше використовуються металеві гострі саморізи з потаємною або напівсферичною головкою. При цьому, якщо потрібно кріпити метал значної товщини, доцільним буде попереднє свердління: так матеріал буде менше деформуватися при кріпленні.
• Якщо необхідно прикріпити тонколистовий метал до металевих напрямних без попереднього свердління, можуть використовуватися аналогічні саморізи – але не з конічним вістрям, а з буром. Наявність бура полегшує поступальний рух кріплення, тому часу та сил на монтаж потрібно менше.

• Поряд зі стандартними саморізами при роботі з тонколистовим металом активно застосовуються вироби з прес-шайбами. Прес-шайба розміщується під капелюшком саморіза, та при закручуванні щільно притискається до металу, забезпечуючи більш надійну його фіксацію.

Ще один  популярний різновид кріплення – саморізи з ущільнювальними шайбами ​​(найчастіше – з шестигранною головкою). Найчастіше їх використовують при монтажі профнастилу, але висока універсальність дозволяє задіяти такі саморізи при самих різних роботах. Основна перевага таких виробів – максимальна герметичність з’єднання: прокладка з EPDM або аналогічного матеріалу не тільки гарантує щільний притиск до основи, але і знижує теплопровідність вузла. Такі саморізи використовують при зовнішньому кріпленні виробів з тонколистової оцинкованої сталі із захисним покриттям.

Тонколистовий метал можна кріпити найрізноманітнішими способами – вибір конкретної методики залежить від характеристик матеріалу, і від того, які саме вимоги висуваються до з’єднання. Але в будь-якому випадку важливо обирати кріплення з запасом міцності та ретельно контролювати якість монтажу!