Wat is een klinknagel en hoe werkt hij?

Een klinknagel wordt gebruikt om twee materialen duurzaam met elkaar te verbinden en is beter bestand tegen trillingen en spanningen dan een schroef of een bout. Er zijn verschillende soorten klinknagels beschikbaar voor gebruik in verschillende industrieën. In dit artikel wordt ingegaan op de onderdelen van een klinknagel, de werking ervan en de verschillende soorten klinknagels die worden gebruikt.

Inhoudsopgave

• Wat is een klinknagel?
• Hoe werken klinknagels?
• Verschillende soorten klinknagels
• Hoe werken popnagels?
• Hoe bereken je de klinknagelgrootte?
• Voor- en nadelen
• Klinknagel toepassingen
• FAQs

Wat is een klinknagel?

Een klinknagel is een populair mechanisch bevestigingsmiddel om twee of meer materialen met elkaar te verbinden. Een klinknagel bestaat uit een kop aan het ene uiteinde en een cilindrisch lichaam aan het andere uiteinde, de schacht genoemd. Het taps toelopende uiteinde van de schacht wordt de staart van de klinknagel genoemd. De staart lijkt op een metalen pin. Klinknagels worden gebruikt om grote structurele stukken en kleine elektronische assemblages te verbinden. De assen zijn hol met een ander inwendig stuk dat doorn wordt genoemd. De doorn stelt de klinknagel in staat de staart van de klinknagel te vervormen zonder deze rechtstreeks te raken.

Hoe werken klinknagels?

Eerst wordt een gat geboord of geponst in de te verbinden materialen. De klinknagel wordt tussen beide gaten gestoken. De staart wordt dan met mechanische kracht met een hamer of klinknagelpistool omgebogen of vervormd. De staart zet dan uit tot ongeveer 1,5 maal de oorspronkelijke diameter van de schacht, en houdt de klinknagel op zijn plaats tussen beide materialen. De vervorming maakt de staart platter, waardoor een haltervormige klinknagel ontstaat. De oorspronkelijke kop van de klinknagel wordt de "zetkop" genoemd, en het vervormde uiteinde de "sluitkop".

Een klinknagel kan spanning op elk uiteinde van de structuur ondersteunen. De permanent gevormde koppen aan beide uiteinden voorkomen dat de klinknagel loskomt uit het boorgat. De klinknagelas voorkomt radiale bewegingen. Klinknagels zijn ontworpen voor permanente verbindingen, vergelijkbaar met lassen of structurele lijmen. Maar in tegenstelling tot lasverbindingen zijn klinknagels beter bestand tegen trillingen en beveiligen zij de verbindingen beter.

Verschillende soorten klinknagels

Er is een grote verscheidenheid aan klinknagels beschikbaar vanwege de vele verschillende materialen die moeten worden samengevoegd. Hier zijn enkele van de verschillende soorten klinknagels en hoe ze werken.

Massieve klinknagel

Een massieve klinknagel (figuur 3 met opschrift A) bestaat uit een massieve schacht met de zetkop aan één uiteinde. De staart van een klinknagel wordt vervormd met een klinknagelpistool of hamer om hem op zijn plaats te houden.

Gespleten klinknagel

Een gespleten klinknagel (figuur 3 met label B) heeft een gedeelde schacht om meer oppervlakte te creëren nadat hij door de verbinding is gehaald. De klinknagel heeft een scherp uiteinde, en het extra oppervlak voorkomt dat de klinknagel door zachtere materialen zoals leer, hout en plastic heen trekt. Gespleten klinknagels worden gewoonlijk gebruikt voor basisreparaties thuis, en ze worden niet gebruikt voor kritische toepassingen.

Blindklinknagel

Blindklinknagels (figuur 1) zijn geschikt wanneer één zijde van de verbinding niet zichtbaar of bereikbaar is. Ze zijn ook bekend als "popnagels" en maken gebruik van een klinknageltang om een doorn door de holle schacht van de klinknagel te trekken nadat deze door het gat is gestoken dat twee oppervlakken met elkaar verbindt. De doorn vervormt de behuizing van de klinknagel en bevestigd materialen met toegang tot slechts één zijde van het oppervlak. De doorn breekt af op het punt waar de doorn het zwakst is, zodat hij min of meer gelijk ligt met de kop van de klinknagel.

Zelfpluggende klinknagel

Zelfpluggende klinknagels (figuur 3 met label C) zijn een type blindklinknagel waarbij gebruik wordt gemaakt van de interne druk van een steel die door een holle huls wordt getrokken, waardoor de schacht uitzet en de druk in de schacht wordt gebruikt om materialen te verbinden en het gat erachter te dichten.

Zelfponsende klinknagels

Zelfponsende klinknagels (figuur 3 met label D) hebben geen voorgeboorde gaten nodig, in tegenstelling tot andere soorten klinknagels. Zelfponsende klinknagels zijn koud gesmeed in een semi-buisvorm, en heeft een groef die de klinknagel helpt het te verbinden materiaal te doorboren. Dit soort klinknagels helpt een gas- en waterdichte verbinding tot stand te brengen.

Moerklinknagel

Moerklinknagels (figuur 3 met opschrift E) zijn blindklinknagels met inwendige holle schachten met schroefdraad. Deze klinknagels passen op een doorn van een klinknageltang. De doorn wordt door de as getrokken, wat de as verstoort. Deze blindklinknagels zijn massief en soms voorzien van uitwendige ribbels die een beter oppervlaktecontact binnen het geleidingsgat mogelijk maken.

Halfholle klinknagel

Net als een massieve klinknagel heeft een halfholle klinknagel (figuur 3 met het label F) een gat aan het uiteinde van de schacht. Het gat zorgt ervoor dat de as naar buiten rolt wanneer er kracht op wordt uitgeoefend, zodat er minder kracht nodig is voor het aanbrengen en monteren.

Oscar klinknagel

Een oscarklinknagel (figuur 3 met label G) lijkt op een blindklinknagel, maar het enige verschil is dat de schacht wordt gespleten en uitklapt wanneer de doorn door de klinknagel wordt getrokken. Oscar klinknagels zijn ideaal voor toepassingen met hoge trillingen waarbij het achtervlak ontoegankelijk is.

Hoe werken popnagels?

Popnagels zijn een soort blindklinknagels, wat betekent dat ze slechts aan één kant worden bevestigd. Voer de volgende stappen uit om een popnagel te gebruiken:

1. Boor of pons een gat door beide oppervlakken.
2. Plaats de doorn van de klinknagel in het neusstuk van de klinknageltang en duw de schacht door de geponste of geboorde gaten om de verbinding tot stand te brengen.
3. De druk van de trekker van het klinknageltang trekt de doorn door de holle as. Hierdoor wordt een stevige, geklonken verbinding gemaakt.
4. Op de juiste diepte breekt de doorn af bij het "halsgedeelte".
5. De gebruiker kan de volgende klinknagel plaatsen en het proces zo nodig herhalen.

Hoe bereken je de klinknagelgrootte?

Klinknagels zijn er in allerlei maten; lengte en breedte zijn even belangrijk. Aangezien het om bevestigingsmateriaal gaat, is een schatting van het aantal vereiste klinknagels essentieel voor het bepalen van de juiste oppervlakteverdeling om de sterkte en stabiliteit van de voltooide constructie te waarborgen. Klinknagels moeten door het gat van beide oppervlakken passen en dan uitzetten om correct te werken. Een gebruiker moet rekening houden met laterale en verticale krachten, die de klinknagel kunnen afschuiven. Algemene schattingen voor de afmetingen van de klinknagels zijn:

• De lengte van de klinknagel moet de som zijn van de dikte van alle geklonken materialen plus 1,5 maal de diameter van de klinknagel. Een te kleine klinknagel kan ertoe leiden dat de klinknagel door het materiaal heen trekt, en een te dunne klinknagelas kan onder druk gemakkelijk afschuiven.
• De klinknageldiameter moet driemaal de dikte zijn van het dikste stuk van het samengevoegde materiaal.

Wanneer bijvoorbeeld twee metalen platen van 2 mm dik met elkaar worden verbonden, moet de diameter van de klinknagel 6 mm zijn. Een klinknagel van 6,35 mm is hier geschikt. De lengte van de klinknagel moet ten minste 9,5 mm bedragen.

Voordelen en nadelen van klinknagels

Voordelen:

1. Goedkoop
2. Klinknagels kunnen twee ongelijke materialen verbinden (zoals koper en aluminium platen).
3. Gebruik- en milieuvriendelijk proces omdat er geen rook en gassen vrijkomen zoals bij het lassen.
4. Betrouwbare verbindingen, vooral bij trillingen.
5. De kwaliteitscontrole van een klinknagelverbinding is eenvoudig in vergelijking met een lasverbinding.

Nadelen:

1. De geklonken verbindingen zijn omvangrijker dan de gelaste verbindingen.
2. De klinknagel beïnvloedt het esthetische uiterlijk.
3. Hoge productietijd
4. Gaten die nodig zijn om klinknagels in te brengen veroorzaken spanningsconcentratie.

Klinknagel toepassingen

Klinknagels zijn zeer gangbaar en vinden hun weg naar diverse toepassingen om twee of meer materialen te binden. Veel industrieën gebruiken klinknagels, waaronder:

• Automotive toepassingen
• Huishoudelijke objecten
• Elektrische apparaten
• Keukenmessen
• Ruimtevaartindustrie
• Satellieten en ruimtevaartuigen
• Scheepsbouw en andere nautische toepassingen

Lees onze artikelen over pneumatische en elektrische klinknagelpistolen voor meer informatie over de werking van elk type klinknagelpistool.

FAQs

Wat is een klinknagel?

Een klinknagel is een veelgebruikt mechanisch bevestigingsmiddel om twee of meer materialen met elkaar te verbinden.

Zijn klinknagelverbindingen sterk?

Klinknagels kunnen een stevige verbinding permanent maken. Indien correct uitgevoerd, laten ze geen beweging toe tussen de lagen materiaal.

Waarom zijn blindklinknagels nuttig?

Een bijzonder voordeel is de mogelijkheid om slechts aan één kant te klinken, terwijl een bout aan de andere kant schroefdraad moet tappen of er moet een moer gebruikt worden om twee oppervlakken te verbinden.