I rivetti sono dispositivi di fissaggio meccanico permanente. Vengono utilizzati per unire due o più materiali. I tre tipi più comuni di rivetti sono i rivetti pieni, i rivetti ciechi (come i rivetti a strappo) e i rivetti semitubolari.
I punti chiave dell'articolo:
- Definizione di rivetto
- Tipi di rivetti
- Applicazioni dei rivetti
- Tecniche di installazione dei rivetti
- Confronto tra rivettatura e altri metodi di fissaggio
Che cos'è un rivetto?
Rivetti sono i dispositivi di fissaggio semipermanenti. Vengono utilizzati per unire le diverse parti delle applicazioni. Sono costituiti da una forma cilindrica con una testa su un lato e una coda sull'estremità opposta.
Prima di essere installati, la parte posteriore dei rivetti viene inserita nell'utensile. Quindi viene sottoposta al processo di applicazione della forza di compressione. Questa forza deforma i rivetti in una forma piatta, unendo una parte all'altra.
Questi dispositivi di fissaggio meccanici sono solitamente realizzati in acciaio dolce, ottone, rame e acciaio inossidabile. alluminio. I produttori utilizzano i rivetti per diversi progetti e per la fabbricazione di parti industriali. Ad esempio, ponti, operazioni in lamiera, strutture strutturali, navi e settori aerospaziali.
Tipi di rivetti
I rivetti sono disponibili in varie forme e tipi con usi diversi. Ma cercheremo di discutere i tipi specifici che sono tipicamente utilizzati in tutti i tipi di lavori, dai pezzi leggeri a quelli più performanti. Scopriamoli:
- Rivetti solidi
- Rivetti ciechi
- Rivetti di azionamento
- Rivetti a filo
- Rivetti autoperforanti
- Rivetti a spacco
- Rivetti tubolari
- Rivetti a frizione
Rivetti solidi
I rivetti pieni sono i metodi classici per collegare i materiali. Questi elementi di fissaggio contengono forme rotonde, note anche come rivetti tondi. La deformazione della coda può essere effettuata con strumenti a martello o a crimpare. Questi rivetti uniscono le parti rendendole a prova di manomissione e vibrazioni.
L'acciaio, l'alluminio e il rame sono materiali adatti per la costruzione di rivetti solidi. Questi tipi di rivetti sono utilizzati in applicazioni aeronautiche, aerospaziali, edilizie, di prodotti per la casa, elettroniche e altro ancora.
Rivetti ciechi
I rivetti ciechi sono noti come rivetti a strappo, costruiti con forme cilindriche con una testa e un mandrino che corrono al centro. Sono come rivetti tubolari che possono essere installati in parti con fori.
Per posizionare i rivetti sulle parti in lavorazione si scelgono rivettatrici e strumenti unici. La forza viene applicata per spingere il mandrino attraverso il rivetto. In questo modo, la forza espande il tubo tra l'utensile e la parte del mandrino per bloccare la lamiera.
I rivetti ciechi sono inaccessibili e vengono utilizzati per unire un lato delle parti. Hanno un'ottima resistenza al taglio e alla trazione. Le applicazioni più comuni di questi rivetti sono la costruzione navale, l'elettronica, il settore militare, aerospaziale e domestico.
Rivetti di azionamento
I rivetti di guida sono simili ai rivetti ciechi. Sono costruiti con un corto mandrino che attraversa il centro dei rivetti. I produttori possono fissare i rivetti con l'ausilio di un martello o di un attrezzo per il blocco di supporto.
Questi rivetti possono essere utilizzati per fissare le applicazioni di componenti automobilistici, pannelli architettonici e lavori di muratura. Non forano i fori di blocchi, pannelli o lastre durante il processo di fissaggio.
Rivetti a filo
I rivetti a filo sono progettati con teste che si trovano a filo con le superfici metalliche da fissare. Sono noti anche come rivetti svasati. In questo modo si riducono al minimo i trascinamenti aerodinamici e si mantengono le superfici lisce.
I produttori utilizzano i rivetti a filo per le applicazioni in cui l'aspetto è un problema. Questi alberi sono comunemente utilizzati per fabbricare parti esterne di aerei e altre applicazioni industriali, come quelle automobilistiche e marine.
Rivetti autoperforanti
I rivetti autoperforanti sono costruiti con punte smussate o con punte smussate. Queste categorie di rivetti possono essere montate sui pezzi senza forare o bucare la superficie.
I produttori posizionano entrambi i componenti sulla pressa. Inseriscono i rivetti autoperforanti nel supporto del pezzo grezzo. Poi questo supporto esercita la forza premendo i rivetti sul lato superiore del pezzo.
Gli operatori smettono di perforare il rivetto fino a quando la sua metà non è incorporata nella seconda parte. È la procedura più rapida per realizzare connessioni a tenuta d'acqua o di gas utilizzate nel settore aerospaziale.
Rivetti a spacco
I rivetti spaccati o biforcati sono realizzati dividendo l'albero o le sue estremità opposte in due gambe separate. Le parti con fori preforati vengono combinate attraverso rivetti spaccati. Per appiattire le gambe spaccate dei rivetti si utilizza un martello.
Con questi rivetti si possono unire materiali morbidi e leggeri, come plastica, tessuti e lamiere sottili. Tuttavia, non sono una buona scelta per fissare oggetti pesanti e performanti.
Rivetti tubolari
I rivetti tubolari dimostrano essenzialmente gli elementi di fissaggio a forma di tubo. Questi alberi sono costituiti da una testa su un'estremità, un gambo e un tubo parzialmente cavo sul lato opposto.
I rivetti tubolari non richiedono un'elevata forza di compressione per deformarsi, a differenza di quelli solidi. È possibile unire qualsiasi pezzo utilizzando la tecnologia di formatura a freddo, in cui le pareti del foro si appiattiscono verso l'esterno per unire le parti.
Questo rivetto è l'opzione preferita nelle applicazioni commerciali di dispositivi elettrici, condotti HVAC e altre parti a basso rischio.
Rivetti a frizione
I rivetti a frizione sono i tipi di rivetti ciechi realizzati a cupola o a svasatura. Questi rivetti sono chiamati anche rivetti autobloccanti. Sono come dei bulloni che utilizzano la pressione interna dello stelo per espandere l'albero. Gli steli di questi rivetti scattano sulla superficie inferiore delle parti a causa della presenza di tensioni elevate. I produttori utilizzano i rivetti a frizione per riparare applicazioni aeronautiche come le luci.
Applicazioni dei rivetti
Nel corso del tempo, le industrie hanno sfruttato i rivetti per fabbricare i loro componenti multipli con giunzioni robuste. Fissando le parti multiple, i rivetti eliminano i movimenti e le vibrazioni interne.
Applicazioni specifiche per il settore
- Applicazioni nel settore aerospaziale
- Automotive
- Settori dell'edilizia.
Applicazioni nel settore aerospaziale
In genere, nelle applicazioni aerospaziali si utilizzano materiali robusti e resistenti alla corrosione come alluminio, rame e acciaio. Gli ingegneri assemblano le parti dell'aereo applicando rivetti. Questi rivetti sono solitamente realizzati con materiali compositi di alluminio, che consentono di ottenere caratteristiche di leggerezza per le parti non strutturali. Allineano e formano più parti, tra cui:
- Telai della fusoliera
- telaio della pelle della coda
- Porte e portelli
- Longheroni interni
- telaio del pozzetto
- Accessori per il carrello di atterraggio
- Gondole e supporti motore
- Strutture alari
Automotive
I rivetti a basso peso prodotti in lega di alluminio sono la scelta preferita dagli ingegneri per rendere i componenti automobilistici leggeri. L'uso dei rivetti comprende la deformazione per unire parti in alluminio, acciaio e rame. Queste sono le parti dei veicoli in cui vengono applicati i rivetti:
- Pannelli della carrozzeria
- Telaio e struttura
- Contenitori per batterie
- Parti delle sospensioni
- Struttura d'urto, zone di collisione
- Porte e finestre
- Sistemi di scarico
Settore edile
La giunzione di parti strutturali e non strutturali può contare sui rivetti. Essi forniscono un'elevata efficacia per le applicazioni edilizie. Il fissaggio con rivetti è la fase più semplice per unire diversi componenti:
- Struttura e trave in acciaio
- Ponti
- Tetto in metallo
- Sistemi di facciata e di rivestimento
- finestre e facciate continue
- Corrimano e parapetti
- Scale e scale antincendio
Il processo di rivettatura
Tecniche di installazione dei rivetti
Cercare sempre di seguire ogni fase senza saltare per ottenere giunzioni durature e sicure dei pezzi con i rivetti. Questi passaggi possono includere:
- Strumenti
- Processo di installazione passo dopo passo
Strumenti
- Pistole per rivetti
- Barre di contenimento
- Trapani e morsetti
Processo di installazione passo dopo passo
- Preparazione
- Posizionamento dei rivetti
- Rivincita
- Ispezione della qualità
Preparazione
Pulire la superficie delle parti che devono essere assemblate tra loro mediante rivettatura. Utilizzare una miscela di acqua e detergente per rimuovere eventuali segni e macchie appiccicose dal metallo.
Procedere con la marcatura del metallo con i punti corretti e con una dimensione leggermente superiore a quella dei rivetti. In questo modo è possibile realizzare i fori attraverso la foratura.
Posizionamento dei rivetti
Modellare le teste dei rivetti utilizzando le barre di rinforzo. Quindi prendere la pistola per rivetti per iniziare il processo di rivettatura. Posizionare l'estremità opposta del rivetto nelle fessure della pistola. È possibile regolare le dimensioni dei bulloni della pistola in base alle dimensioni dei rivetti.
Rivincita
Posizionare le due parti di fissaggio insieme, in modo equivalente ai fori praticati. Quindi afferrare la pistola per rivetti con i rivetti inseriti da posizionare sulla superficie del foro. Premere manualmente la pistola per tirare la coda contro la testa del rivetto finché non si appiattisce e la coda si rompe.
Ispezione della qualità
Ispezionare accuratamente le parti per individuare eventuali crepe o rotture, assicurando la finitura a filo. Questi passaggi aggiuntivi possono assicurare la garanzia di qualità contro i cedimenti strutturali. Questo è necessario per motivi di sicurezza.
Metodi di ispezione
- Ispezioni visive
- Test a ultrasuoni
- Test di taglio
Ispezioni visive
Il team di gestione della qualità deve esaminare a fondo ogni pezzo. Possono verificare i difetti delle teste dei rivetti incrinate, il cattivo allineamento o i danni superficiali senza utilizzare alcuno strumento specifico.
Test a ultrasuoni
Utilizzate gli strumenti a ultrasuoni per ispezionare parti complesse e dettagliate. Questa tecnica di controllo non distruttiva identifica la falsa rivettatura, mostrando i raggi attraverso i metalli uniti.
Test di taglio
Verificare la resistenza delle parti fissate applicando la forza di taglio. In questo modo si potrà verificare se le parti fissate resistono o meno alle pressioni operative.
Analisi comparativa della rivettatura rispetto ad altri metodi di fissaggio
| Aspetto | Rivincita | Saldatura | Incollaggio adesivo | Bulloni |
| Metodo | Fissaggio meccanico con rivetti | Processo di fusione che unisce i metalli | Incollaggio chimico con adesivi | Inseriti e serrati con utensili |
| Uso primario | Permanente, per strutture metalliche, aerei, ponti | Permanente, per giunti strutturali e per impieghi gravosi | Semipermanente, utilizzato per materiali misti | Giunti metallici strutturali e rimovibili |
| Materiali uniti | Metalli, materiali compositi | Metalli (ad esempio, acciaio, alluminio) | Metalli, plastiche, compositi | Metalli o materiali simili |
| Caratteristiche di resistenza | Buona resistenza al taglio, moderata resistenza alla trazione | Elevata resistenza alla trazione e al taglio | Resistenza moderata; buona per i non portatori di carico | Elevata resistenza alla trazione e al taglio |
| Coinvolgimento del calore | Non è necessario il calore | Richiede un calore elevato per la fusione | Senza calore, polimerizzato con il tempo, la pressione o i raggi UV. | Non è necessario il calore |
| Processo di installazione | Inserire il rivetto, utilizzare la pistola per rivetti/la barra di serraggio per formare la testa | Allineare i materiali, saldare i bordi a caldo | Applicare l'adesivo, premere le superfici e polimerizzare | Inserire il bullone, serrare con una chiave o con altri strumenti |
| Processo di rimozione | Forare o tagliare il rivetto per rimuoverlo | Richiede il taglio o la rettifica | Solvente o calore per indebolire il legame, staccarsi | Svitato con l'ausilio di strumenti (chiave, cricchetto, ecc.) |
| Requisiti di ispezione | Test visivi, a ultrasuoni o a taglio | Visivo e NDT (ultrasonico, radiografico) | Visivo, a volte con test di trazione | Ispezione visiva, test di coppia |
| Vantaggi | Elevata durata, nessuna distorsione termica | Giunto continuo e molto resistente | Adatto a una varietà di materiali, legame flessibile | Facile da installare e da rimuovere, permette lo smontaggio |
| Svantaggi | Richiede tempo e un allineamento preciso. | Potenziale di distorsione termica, irreversibile | Sensibile all'ambiente (ad esempio, all'umidità) | Tendenza all'allentamento in presenza di vibrazioni, da serrare di nuovo |
Confronto dei costi di rivettatura, saldatura, incollaggio e bullonatura
| Metodo di giunzione | Costo approssimativo per giunto |
| Rivincita | $0.10 - $1.00 |
| Saldatura | $0.50 - $5.00 |
| Incollaggio adesivo | $0,25 - $2,00 |
| Bullonatura | $0,20 - $1,50 |
Questo grafico a linee mostra la fluttuazione dei prezzi dei metodi di rivettatura, saldatura, incollaggio e bullonatura su una scala da 1 a 10. Il fissaggio tramite saldatura è il metodo più costoso. Comporta un'impostazione specifica, spese per gli strumenti e costi di manodopera. L'imbullonatura, invece, è una scelta economica per tutti i tipi di settori. I prezzi della rivettatura e dell'incollaggio indicano costi moderati che si collocano nel mezzo.
Tecnologie innovative di rivettatura
I progressi delle tecnologie di rivettatura
Sistemi di rivettatura robotizzati e automatizzati
Le tecniche di rivettatura sono state migliorate grazie all'introduzione di bracci robotici e macchine a controllo numerico (CNC). Questi strumenti garantiscono un posizionamento preciso e accurato, con una pressione costante su ogni rivetto deformato.
Calcolatori per rivetti
I calcolatori di rivetti facilitano il fissaggio delle diverse parti. Questi strumenti di misura tengono conto delle dimensioni esatte, del materiale di costruzione o dei valori di spazio. Inoltre, ottimizzano le pressioni di carico, gli spessori e la resistenza dei rivetti. Il calcolatore di rivetti consente di ottimizzare le opzioni di durata e sicurezza.
Impatto sull'efficienza e sulla qualità:
I progressi nella produzione e nei processi di rivettatura apportano fattori di garanzia della qualità. Riducono i tempi di lavorazione e producono pezzi di grande qualità. L'uso di un braccio robotico e di calcolatori previene i problemi di affaticamento del metallo e consente una produzione rapida e precisa.
Conclusione:
I rivetti sono i più grandi elementi di fissaggio che non sono più costosi della saldatura. Forniscono giunzioni durevoli con finiture sufficienti. I rivetti possono essere realizzati in diversi materiali come acciaio, alluminio o rame. Inoltre, i rivetti sono di diversi tipi, con un uso specifico per le applicazioni. Seguendo le fasi essenziali della tecnica di rivettatura e adattando i sistemi moderni è possibile ottenere il risultato desiderato.