Nity są trwałymi łącznikami mechanicznymi. Służą do łączenia dwóch lub więcej materiałów. Istnieją trzy najpopularniejsze rodzaje nitów: nity pełne, nity zrywalne (jak nity zrywalne) i nity półryglowe.
Kluczowe wnioski z artykułu:
- Definicja nitu
- Typy nitów
- Zastosowania nitów
- Techniki instalacji nitów
- Porównanie nitowania z innymi metodami mocowania
Co to jest nit?
Nity to półtrwałe elementy złączne. Są one używane do łączenia różnych części aplikacji. Składają się z cylindrycznego kształtu z główką na jednym końcu i ogonem na przeciwległym końcu.
Przed montażem część ogonowa nitów jest wkładana do narzędzia. Następnie poddawana jest procesowi przyłożenia siły ściskającej. Siła ta deformuje nity do płaskiego kształtu, łącząc jedną część z drugą.
Te mechaniczne elementy złączne są zwykle wykonane ze stali miękkiej, mosiądzu, miedzi i innych materiałów. aluminium. Producenci wykorzystują nity w wielu projektach i produkcji części przemysłowych. Na przykład, mosty, operacje blacharskie, ramy strukturalne, statki i sektory lotnicze.
Rodzaje nitów
The rivets are available in various shapes and types with different uses. But we will try to discuss the specific types that are typically used in all kinds of works, from light to heavy performance parts. Let’s discover them:
- Solidne nity
- Nity ślepe
- Nity napędowe
- Nity wpuszczane
- Nity samoprzyczepne
- Nity dzielone
- Nity rurkowe
- Nity z blokadą cierną
Solidne nity
Nity pełne to klasyczne metody łączenia materiałów. Te elementy złączne mają okrągły kształt, znany również jako nity okrągłe. Odkształcenie ogona można wykonać za pomocą narzędzi do wbijania lub zaciskania. Nity te łączą części, jednocześnie czyniąc je odpornymi na manipulacje i wibracje.
Stal, aluminium i metale miedziane są odpowiednimi materiałami do budowy nitów pełnych. Tego typu elementy złączne są wykorzystywane w lotnictwie, przemyśle kosmicznym, budownictwie, produktach gospodarstwa domowego, elektronice i nie tylko.
Nity ślepe
Nity zrywalne są znane jako nity zrywalne o cylindrycznym kształcie z łbem i trzpieniem biegnącym pośrodku. Są to nity rurkowe, które mogą być instalowane w częściach z wywierconymi otworami.
Nitownice i unikalne narzędzia są wybierane do umieszczania nitów na częściach roboczych. Siła jest stosowana do przepchnięcia trzpienia przez nit. W ten sposób siła rozszerza rurkę między narzędziem a częścią trzpienia, aby zablokować arkusz.
Nity zrywalne są niedostępne i używane do łączenia części z jednej strony. Odznaczają się najwyższą wytrzymałością na ścinanie i rozciąganie. Powszechne zastosowania tych nitów to przemysł stoczniowy, elektroniczny, wojskowy, lotniczy i domowy.
Nity napędowe
Nity zrywalne są podobne do nitów zrywalnych. Są one zbudowane z krótkiego trzpienia przechodzącego przez środek nitów. Producenci mogą zabezpieczyć nity zrywalne za pomocą młotka lub narzędzia do blokowania.
Nity te mogą być używane do mocowania elementów samochodowych, paneli architektonicznych i prac murarskich. Nie przebijają otworów w blokach, panelach lub arkuszach podczas procesu mocowania.
Nity wpuszczane
Nity zrywalne są zaprojektowane z łbami, które leżą równo z metalowymi powierzchniami, które mają być przymocowane. Są one również znane jako nity wpuszczane. Minimalizuje to opory aerodynamiczne i utrzymuje gładkie powierzchnie.
Producenci używają nitów zrywalnych do zastosowań, w których liczy się wygląd. Trzony te są powszechnie stosowane do produkcji zewnętrznych części samolotów i innych zastosowań przemysłowych, takich jak motoryzacja i przemysł morski.
Nity samoprzyczepne
Nity samozrywalne są skonstruowane ze ściętymi końcówkami lub ściętymi końcówkami. Te kategorie nitów mogą być montowane na częściach bez wiercenia otworów lub przebijania powierzchni.
Producenci umieszczają oba komponenty na prasie. Wkładają nity samozrywalne do uchwytu półfabrykatu. Następnie uchwyt wykazuje siłę naciskając nity na górną stronę części.
Operatorzy przestają przebijać nit, dopóki jego połowa nie zostanie osadzona w drugiej części. Jest to najszybsza procedura wykonywania wodoszczelnych lub gazoszczelnych połączeń stosowanych w sektorze lotniczym.
Nity dzielone
Nity dzielone lub rozwidlone są wytwarzane poprzez podzielenie wału lub jego przeciwległych końców na dwie oddzielne części. Części z nawierconymi otworami są łączone za pomocą nitów dzielonych. Do spłaszczenia rozszczepionych nitów używa się młotka.
Za pomocą tych nitów można łączyć miękkie i lekkie materiały, takie jak plastik, tekstylia i cienkie blachy. Nie są one jednak dobrym wyborem do mocowania ciężkich elementów.
Nity rurkowe
Nity rurkowe to w zasadzie elementy złączne w kształcie rurki. Trzony te składają się z łba na jednym końcu, trzonu i częściowo wydrążonej rurki po przeciwnej stronie.
Nity rurkowe nie wymagają dużej siły ściskającej do odkształcenia, w przeciwieństwie do nitów pełnych. Można łączyć dowolne elementy przy użyciu technologii formowania na zimno, w której ścianki otworu spłaszczają się na zewnątrz w celu połączenia części.
Ten nit jest preferowaną opcją wśród komercyjnych zastosowań urządzeń elektrycznych, kanałów HVAC i innych części o niskim ryzyku.
Nity z blokadą cierną
Nity zrywalne cierne to rodzaje nitów zrywalnych, które są wykonane w formie kopułkowej lub stożkowej. Nity te nazywane są również nitami samozrywalnymi. Przypominają one śruby, które wykorzystują wewnętrzne ciśnienie trzpienia do rozszerzenia wału. Trzony tych nitów zatrzaskują się na dolnej powierzchni części z powodu obecności wysokich naprężeń. Producenci używają nitów ciernych do naprawy elementów samolotów, takich jak światła.
Zastosowania nitów
Z biegiem czasu branże wykorzystały nitowane elementy złączne do produkcji wielu komponentów z mocnymi połączeniami. Zabezpieczając wiele części, nity eliminują wewnętrzne ruchy i wibracje.
Aplikacje branżowe
- Zastosowania w lotnictwie i kosmonautyce
- Motoryzacja
- Sektory budownictwa.
Zastosowania w lotnictwie i kosmonautyce
Ogólnie rzecz biorąc, w zastosowaniach lotniczych wykorzystywane są mocne i odporne na korozję materiały, takie jak aluminium, miedź i stal. Inżynierowie montują części samolotu za pomocą nitów. Nity te są zwykle wykonane z kompozytów aluminiowych, co zapewnia lekkość częściom niekonstrukcyjnym. Wyrównują i tworzą wiele części, w tym:
- Ramy kadłuba
- rama poszycia ogona
- Drzwi i włazy
- Wewnętrzne dźwigary
- rama kokpitu
- Mocowania podwozia
- Gondole silnikowe i mocowania
- Konstrukcje skrzydeł
Motoryzacja
Low-weighted rivets manufactured with aluminum alloy are the preferred choice of engineers to make automotive parts light in weight. The diverse use of rivets includes deforming to join the aluminum, steel, and copper parts. These are the parts of vehicles where rivets are applied:
- Panele nadwozia
- Podwozie i rama
- Obudowy akumulatorów
- Części zawieszenia
- Struktura zderzeniowa, strefy zgniotu
- Drzwi i okna
- Układy wydechowe
Sektor budowlany
The joining of structural and non-structural parts can rely on rivets. They provide high efficacy for construction applications. Rivet fastening is the easiest step to work for joining the several components. you can leverage this to fabricate the following parts:
- Stalowa rama i belka
- Mosty
- Metalowe pokrycia dachowe
- Systemy elewacyjne i okładzinowe
- Okno i ściany osłonowe
- Poręcze i barierki ochronne
- Schody i wyjście pożarowe
Proces nitowania
Techniki instalacji nitów
Zawsze staraj się wykonywać każdy krok bez pomijania, aby uzyskać trwałe i bezpieczne połączenia części za pomocą nitów. Kroki te mogą obejmować:
- Narzędzia
- Proces instalacji krok po kroku
Narzędzia
- Pistolety do nitów
- Bucking Bars
- Wiertła i zaciski
Proces instalacji krok po kroku
- Przygotowanie
- Rozmieszczenie nitów
- Nitowanie
- Kontrola jakości
Przygotowanie
Wyczyść powierzchnię części, które będą łączone za pomocą nitów. Użyj mieszaniny wody i detergentu, aby usunąć wszelkie lepkie ślady i plamy z metalu.
Przechodząc dalej, zaznacz metal odpowiednimi punktami i nieco większym wymiarem niż nity. Tak, aby można było wykonać otwory poprzez wiercenie.
Rozmieszczenie nitów
Uformuj łby nitów za pomocą prętów rozporowych. Następnie weź nitownicę, aby rozpocząć proces nitowania. Umieść przeciwległy koniec nitu w otworach pistoletu. Rozmiar śrub pistoletu można dostosować do rozmiaru nitów.
Nitowanie
Umieść obie części mocujące razem, równolegle do wywierconych otworów. Następnie chwycić pistolet do nitów z włożonymi nitami, aby umieścić je na powierzchni otworu. Nacisnąć pistolet ręcznie, aby przyciągnąć ogon do łba nitu, aż spłaszczy się i ogon się złamie.
Kontrola jakości
Dokładnie sprawdź części, aby zidentyfikować wszelkie pęknięcia lub złamania, zapewniając równe wykończenie. Te dodatkowe kroki mogą zapewnić gwarancję jakości przed awarią strukturalną. Jest to konieczne ze względów bezpieczeństwa.
Metody inspekcji
- Kontrole wizualne
- Testy ultradźwiękowe
- Test ścinania
Kontrole wizualne
Zespół ds. zarządzania jakością powinien dokładnie przeanalizować każdą część. Mogą oni sprawdzić usterki w postaci pękniętych łbów nitów, słabego wyrównania lub uszkodzenia powierzchni bez użycia żadnego konkretnego narzędzia.
Testy ultradźwiękowe
Użyj narzędzi ultradźwiękowych do kontroli złożonych i szczegółowych części. Ta nieniszcząca technika testowania zidentyfikuje fałszywe nitowanie, pokazując promienie w poprzek połączonych metali.
Test ścinania
Sprawdź wytrzymałość zamocowanych części, przykładając siłę ścinającą. Zapewni to, że mocowane części wytrzymają ciśnienie robocze lub nie.
Analiza porównawcza nitowania i innych metod mocowania
| Aspekt | Nitowanie | Spawanie | Klejenie | Śruby |
| Metoda | Mocowanie mechaniczne za pomocą nitów | Proces fuzji łączący metale | Łączenie chemiczne za pomocą klejów | Wkładane i dokręcane za pomocą narzędzi |
| Użycie podstawowe | Trwałe, do konstrukcji metalowych, samolotów, mostów | Trwałe, do połączeń strukturalnych i ciężkich | Półtrwały, używany do materiałów mieszanych | Konstrukcyjne i usuwalne złącza metalowe |
| Materiały połączone | Metale, materiały kompozytowe | Metale (np. stal, aluminium) | Metale, tworzywa sztuczne, kompozyty | Metale lub podobne materiały |
| Charakterystyka wytrzymałościowa | Dobra wytrzymałość na ścinanie, umiarkowana wytrzymałość na rozciąganie | Wysoka wytrzymałość na rozciąganie i ścinanie | Umiarkowana wytrzymałość; dobra do zastosowań nienośnych | Wysoka wytrzymałość na rozciąganie i ścinanie |
| Zaangażowanie ciepła | Nie wymaga ogrzewania | Wymaga wysokiej temperatury do stopienia | Bez ogrzewania, utwardzane przez czas, ciśnienie lub promieniowanie UV | Nie wymaga ogrzewania |
| Proces instalacji | Włóż nit, użyj nitownicy/prowadnicy do uformowania łba. | Wyrównywanie materiałów, spawanie krawędzi przy użyciu wysokiej temperatury | Nałożyć klej, docisnąć powierzchnie do siebie i utwardzić | Włożyć śrubę, dokręcić kluczem lub innymi narzędziami |
| Proces usuwania | Wywierć lub przetnij nit, aby go usunąć | Wymaga cięcia lub szlifowania | Rozpuszczalnik lub ciepło osłabiające wiązanie, odklejające się | Odkręcanie za pomocą narzędzi (klucz, grzechotka itp.) |
| Wymagania dotyczące inspekcji | Testy wizualne, ultradźwiękowe lub ścinania | Badania wizualne i NDT (ultradźwiękowe, radiograficzne) | Wizualne, czasami testy rozciągania | Kontrola wzrokowa, test momentu obrotowego |
| Zalety | Wysoka trwałość, brak odkształceń cieplnych | Bardzo mocne, ciągłe połączenie | Nadaje się do różnych materiałów, elastyczne wiązanie | Łatwy montaż i demontaż, umożliwia demontaż |
| Wady | Czasochłonne, wymaga precyzyjnego ustawienia | Potencjalne odkształcenie cieplne, nieodwracalne | Wrażliwość na środowisko (np. wilgoć) | Podatny na poluzowanie pod wpływem wibracji, wymaga dokręcenia |
Porównanie kosztów nitowania, spawania, klejenia i skręcania
| Metoda łączenia | Przybliżony koszt jednego złącza |
| Nitowanie | $0.10 – $1.00 |
| Spawanie | $0.50 – $5.00 |
| Klejenie | $0.25 – $2.00 |
| Przykręcanie | $0.20 – $1.50 |
Ten wykres liniowy przedstawia wahania cen nitowania, spawania, klejenia i śrubowania w skali od 1 do 10. Spawanie jest najdroższą metodą. Wiąże się ona ze specyficzną konfiguracją, wydatkami na narzędzia i kosztami robocizny. Z kolei skręcanie jest ekonomicznym wyborem dla wszystkich rodzajów sektorów. Ceny nitowania i klejenia wskazują na umiarkowane koszty mieszczące się pomiędzy nimi.
Innowacyjne technologie nitowania
Postęp w technologii nitowania
Zrobotyzowane i zautomatyzowane systemy nitowania
Techniki nitowania zostały udoskonalone poprzez wprowadzenie ramion robotów i maszyn CNC (komputerowego sterowania numerycznego). Narzędzia te zapewniają precyzyjne i dokładne umieszczanie nitów z równomiernym naciskiem na każdy odkształcony nit.
Kalkulatory nitów
Kalkulatory nitów ułatwiają mocowanie różnych części. Te narzędzia pomiarowe uwzględniają dokładny rozmiar, materiał konstrukcyjny lub wartości przestrzenne. Ponadto usprawniają precyzyjne ciśnienie obciążenia, grubość i wytrzymałość nitów. Kalkulator nitów umożliwia optymalizację opcji pod kątem trwałości i bezpieczeństwa.
Wpływ na wydajność i jakość:
Postępy w produkcji i procesach nitowania przynoszą czynniki zapewniające jakość. Skracają one czas operacji i produkują części o wysokiej jakości. Korzystanie z ramienia robota i kalkulatorów zapobiega zmęczeniu metalu i umożliwia szybką produkcję z zachowaniem dokładności.
Wnioski:
Nity to najlepsze elementy złączne, które nie są droższe od spawania. Zapewniają trwałe połączenia z odpowiednim wykończeniem. Nity mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak stal, aluminium czy miedź. Poza tym, nity występują w wielu rodzajach, z ich specyficznym zastosowaniem do aplikacji. Przestrzeganie podstawowych kroków techniki nitowania i dostosowanie nowoczesnych systemów pozwala osiągnąć pożądaną wydajność.