Nitar är permanenta mekaniska fästelement. De används för att sammanfoga två eller flera material. Det finns tre vanliga typer av nitar, nämligen solida nitar, blindnitar (som popnitar) och halvrörliga nitar.
Viktiga lärdomar av artikeln:
- Definition av nitar
- Typer av nitar
- Användningsområden för nitar
- Installationsteknik för nitar
- Jämförelse mellan nitning och andra fästmetoder
Vad är en nit?
Nitar är semi-permanenta fästelement. De används för att sammanfoga olika delar av applikationer. Den består av en cylindrisk form med ett huvud på ena sidan och en svans på den motsatta sidan.
Innan niten monteras förs den bakre delen av niten in i verktyget. Därefter genomgår den en process där den utsätts för tryckkraft. Denna kraft deformerar nitarna till en platt form och sammanfogar den ena delen med den andra.
Dessa mekaniska fästelement tillverkas vanligtvis av mjukt stål, mässing, koppar och aluminium. Tillverkarna använder nitar för flera projekt och för tillverkning av industriella delar. Till exempel broar, plåtbearbetning, strukturella ramverk, fartyg och flyg- och rymdsektorer.
Olika typer av nitar
Nitarna finns i olika former och typer med olika användningsområden. Men vi kommer att försöka diskutera de specifika typer som vanligtvis används i alla typer av arbeten, från lätta till tunga prestandadelar. Låt oss upptäcka dem:
- Massiva nitar
- Blindnitar
- Drivnitar
- Flush-nitar
- Självhäftande nitar
- Delade nitar
- Rörformade nitar
- Nitar med friktionslås
Massiva nitar
Massiva nitar är de klassiska metoderna för att ansluta materialet. Dessa fästelement innehåller runda former, även kända som runda nitar. Deformering av svansen kan göras med hjälp av hammar- eller krympverktyg. Dessa nitar sammanfogar delarna och gör dem samtidigt manipulations- och vibrationssäkra.
Stål-, aluminium- och kopparmetaller är lämpliga material för tillverkning av solida nitar. Dessa typer av fästelement används i applikationer för flygplan, rymd, konstruktion, hushållsprodukter, elektronik och mycket mer.
Blindnitar
Blindnitar är kända för popnitar, konstruerade med cylindriska former med ett huvud och en dorn som löper i mitten. Dessa är som rörformade nitar som kan installeras i delar med borrade hål.
Rivare och unika verktyg väljs för att placera nitarna på arbetsstycken. Kraften används för att trycka dornet genom niten. På detta sätt expanderar kraften röret mellan verktyget och dorndelen för att låsa plåten.
Blindnitar är oåtkomliga och används för att sammanfoga en sida av delar. De har enastående skjuv- och draghållfasthet. De vanligaste användningsområdena för dessa nitar är skeppsbyggnad, elektronik, militär, flyg- och rymdindustrin samt hemmabruk.
Drivnitar
Drivnitar liknar blinda fästelement. De är byggda med en kort dorn genom nitens mitt. Tillverkarna kan säkra drivnitarna med hjälp av en hammare eller ett backblockverktyg.
Dessa nitar kan användas för att fästa applikationer av fordonskomponenter, arkitektoniska paneler och murverk. De punkterar inte hålen i block, paneler eller plåtar under infästningsprocessen.
Flush-nitar
Flush rivets är utformade med huvuden som ligger i jämnhöjd med de metallytor som ska fästas. De är också kända som försänkta nitar. Det minimerar det aerodynamiska draget och bibehåller de släta ytorna.
Tillverkarna använder infällda nitar för applikationer där utseendet är av betydelse. Dessa axlar används ofta för att tillverka yttre delar av flygplan och andra industriella applikationer, som fordons- och marinindustrin.
Självhäftande nitar
Självstansande nitar är konstruerade med avfasade borrändar eller avfasade stansar. Dessa kategorier av nitar kan monteras på delar utan att borra hål eller punktera ytan.
Tillverkarna placerar båda komponenterna på pressen. De sätter in självstansande nitar i blankhållaren. Sedan utövar denna hållare kraften genom att trycka nitarna på detaljens ovansida.
Operatörerna slutar att genomborra niten tills dess att dess halva del är inbäddad i den andra delen. Det är den snabbaste metoden för att åstadkomma vattentäta eller gaskopplade anslutningar som används inom flyg- och rymdindustrin.
Delade nitar
Delade nitar eller tvådelade nitar tillverkas genom att axeln eller dess motsatta ändar delas i två separata ben. Delar med förborrade hål kombineras med hjälp av delade nitar. En hammare används för att platta ut de delade benen på nitarna.
Mjuka och lätta material kan sammanfogas med hjälp av dessa nitar, t.ex. plast, textil och tunna metallplåtar. De är dock inte ett bra val för att fästa tunga föremål.
Rörformade nitar
Rörformade nitar visar i princip de rörformade fästelementen. Dessa axlar består av ett huvud i ena änden, ett skaft och ett delvis ihåligt rör på den motsatta sidan.
Rörformade nitar kräver inte hög tryckkraft för att deformeras, till skillnad från massiva nitar. Du kan sammanfoga alla delar med hjälp av kallformningsteknik, där hålets väggar plattas utåt för att sammanfoga delarna.
Denna nit är det föredragna alternativet för kommersiella tillämpningar av elektriska enheter, HVAC-kanaler och andra delar med låg risk.
Nitar med friktionslås
Friktionslåsnitar är de typer av blindnitar som tillverkas i kupolform eller försänkt form. Dessa nitar kallas också självpluggande nitar. De är som bultar som använder det inre trycket i skaftet för att expandera axeln. Axlarna på denna nit snäpper på den nedre ytan av delar på grund av förekomsten av höga spänningar. Tillverkarna använder friktionslåsnitar för att reparera flygplansapplikationer som lampor.
Applikationer för nitar
Med tiden har industrier utnyttjat nitfästen för att tillverka sina många komponenter med starka fogar. Genom att fästa de olika delarna eliminerar nitarna interna rörelser och vibrationer.
Branschspecifika applikationer
- Tillämpningar inom flyg- och rymdindustrin
- Fordon
- Byggsektorn.
Tillämpningar inom flyg- och rymdindustrin
Generellt används starka och korrosionsbeständiga material som aluminium, koppar och stål i flyg- och rymdtillämpningar. Ingenjörerna monterar flygplansdelarna genom att använda nitfästen. Dessa nitar är vanligtvis tillverkade av aluminiumkompositer, vilket möjliggör lättviktsegenskaper för icke-strukturella delar. De riktar in och formar flera delar, inklusive:
- Stommar för flygplanskropp
- bakre hud ram
- Dörrar och luckor
- Invändiga stolpar
- cockpitram
- Landningsställets infästningar
- Motornaceller och fästen
- Vingstrukturer
Fordon
Nitar med låg vikt tillverkade av aluminiumlegering är ingenjörernas förstahandsval för att göra fordonsdelar lätta i vikt. Nitar används bland annat för att deformera aluminium-, stål- och koppardelar. Dessa är de delar av fordon där nitar används:
- Karosseripaneler
- Chassi och ram
- Batterikapslingar
- Fjädringskomponenter
- Krockstruktur, smärtzoner
- Dörrar och fönster
- Avgassystem
Byggsektorn
Vid sammanfogning av strukturella och icke-strukturella delar kan nitar användas. De ger hög effektivitet för konstruktionsapplikationer. Nitfästning är det enklaste steget att arbeta för att sammanfoga flera komponenter. du kan utnyttja detta för att tillverka följande delar:
- Ramverk och balkar av stål
- Broar
- Takläggning av metall
- Fasad- och beklädnadssystem
- fönster och ridåväggar
- Ledstänger och skyddsräcken
- Trappor och brandutrymning
Processen för nitning
Tekniker för montering av nitar
Försök alltid att följa varje steg utan att hoppa över något för att uppnå hållbara och säkra förband av delar med nitar. Dessa steg kan inkludera:
- Verktyg
- Steg-för-steg-installationsprocess
Verktyg
- Nitpistoler
- Bucking Bars
- Borrar och klämmor
Steg-för-steg-installationsprocess
- Förberedelser
- Placering av nitar
- Nitning
- Kvalitetsinspektion
Förberedelser
Rengör ytan på de delar som ska monteras ihop genom nitning. Använd en blandning av vatten och rengöringsmedel för att ta bort klibbiga märken och fläckar från metall.
När du går vidare markerar du metallen med rätt punkter och en något större dimension än nitarna. Så att du kan göra hålen genom borrning.
Placering av nitar
Forma nitskallarna med hjälp av slagjärn. Ta sedan nitpistolen för att påbörja nitningsprocessen. Placera nitens motsatta ände i pistolens spår. Du kan justera storleken på pistolbultarna så att de matchar storleken på nitarna.
Nitning
Placera de båda fästdelarna tillsammans, motsvarande de borrade hålen. Ta sedan tag i nitpistolen med isatta nitar för att placera på hålytan. Tryck manuellt på pistolen för att dra svansen mot nitens huvud tills den plattas till och svansen bryts.
Kvalitetsinspektion
Inspektera delarna noggrant för att upptäcka eventuella sprickor eller brott, och se till att de får en jämn yta. Dessa ytterligare steg kan säkerställa kvalitetsgarantin mot strukturella fel. Det är nödvändigt av säkerhetsskäl.
Inspektionsmetoder
- Visuella inspektioner
- Ultraljudstestning
- Provning av skjuvning
Visuella inspektioner
Kvalitetsteamet bör granska varje del på djupet. De kan kontrollera fel som spruckna nitskallar, dålig uppriktning eller ytskador utan att använda något specifikt verktyg.
Ultraljudstestning
Använd ultraljudsverktyg för att inspektera komplexa och detaljerade delar. Den icke-destruktiva testtekniken identifierar falsk nitning genom att visa strålarna över de sammanfogade metallerna.
Provning av skjuvning
Kontrollera de infästa delarnas hållfasthet genom att applicera skjuvkraften. Det kommer att försäkra dig om att antingen fästdelarna klarar driftstryck eller inte.
Jämförande analys av nitning jämfört med andra fästmetoder
| Aspekt | Nitning | Svetsning | Adhesiv bindning | Bultar |
| Metod | Mekanisk infästning med hjälp av nitar | Fusionsprocess för sammanfogning av metaller | Kemisk bindning med lim | Sätts in och dras åt med verktyg |
| Primär användning | Permanent, för metallkonstruktioner, flygplan, broar | Permanent, för strukturella och tunga förband | Semi-permanent, används för blandade material | Strukturella och löstagbara metallfogar |
| Material Anslutna | Metaller, kompositmaterial | Metaller (t.ex. stål, aluminium) | Metaller, plaster, kompositer | Metaller eller liknande material |
| Egenskaper för styrka | Bra skjuvhållfasthet, måttlig draghållfasthet | Hög drag- och skjuvhållfasthet | Måttlig hållfasthet; bra för icke lastbärande | Hög drag- och skjuvhållfasthet |
| Involvering av värme | Ingen värme krävs | Kräver hög värme för att smälta | Ingen värme, härdas av tid, tryck eller UV | Ingen värme krävs |
| Installationsprocess | Sätt i niten, använd nitpistol/bockstång för att forma huvudet | Rikta in material, svetsa kanter med hög värme | Applicera limmet, pressa ihop ytorna och härda | Sätt i bulten, dra åt med skiftnyckel eller andra verktyg |
| Avlägsnandeprocess | Borra eller kapa niten för att ta bort den | Kräver kapning eller slipning | Lösningsmedel eller värme för att försvaga bindningen, skalas av | Skruvas loss med hjälp av verktyg (skiftnyckel, spärrhake etc.) |
| Krav på inspektion | Visuell provning, ultraljud eller skjuvning | Visuell och NDT (ultraljud, radiografi) | Visuell, ibland dragprovning | Visuell inspektion, vridmomentprovning |
| Fördelar | Hög hållbarhet, ingen värmedistorsion | Mycket stark, kontinuerlig fog | Lämplig för en mängd olika material, flexibel bindning | Lätt att installera och ta bort, kan demonteras |
| Nackdelar | Tidskrävande, kräver exakt uppriktning | Potential för värmedistorsion, irreversibel | Känslig för miljö (t.ex. fukt) | Lätt att lossna under vibrationer, behöver efterdragas |
Kostnadsjämförelse av nitning, svetsning, limning och bultning
| Metod för sammanfogning | Ungefärlig kostnad per fog |
| Nitning | $0,10 - $1,00 |
| Svetsning | $0,50 - $5,00 |
| Adhesiv bindning | $0,25 - $2,00 |
| Bultning | $0,20 - $1,50 |
Detta linjediagram visar prisfluktuationen för nitning, svetsning, limning och bultning på en skala från 1 till 10. Svetsfästning är den dyraste metoden. Den innebär specifika inställningar, verktygskostnader och arbetskostnader. Bultning är däremot ett ekonomiskt val för alla typer av sektorer. Priserna för nitning och limning indikerar måttliga kostnader som faller däremellan.
Innovativ nitningsteknik
Framsteg inom nitningsteknik
Robotiserade och automatiserade nitningssystem
Nitningstekniken har förbättrats genom införandet av robotarmar och CNC-maskiner (Computer Numerical Control). Dessa verktyg ger en exakt och noggrann placering med ett jämnt tryck på varje deformerad nit.
Kalkylatorer för nitar
Nitkalkylatorer gör det lättare att fästa de olika delarna. Dessa mätverktyg tar hänsyn till den exakta storleken, konstruktionsmaterialet eller utrymmesvärdena. Dessutom effektiviserar de de exakta belastningstrycken, tjocklekarna och styrkan hos nitarna. Nitkalkylatorn möjliggör optimerade alternativ för hållbarhet och säkerhet.
Påverkan på effektivitet och kvalitet:
Framstegen inom tillverknings- och nitningsprocesserna ger kvalitetssäkrande faktorer. De minskar drifttiden och producerar stora delar av hög kvalitet. Genom att använda en robotarm och kalkylatorer förhindras problem med metallutmattning och möjliggör snabb produktion med noggrannhet.
Slutsats:
Nitar är de bästa fästelementen som inte är dyrare än svetsning. De ger hållbara fogar med tillräckliga ytbehandlingar. Dessa nitar kan tillverkas av olika material som stål, aluminium eller koppar. Dessutom finns nitar av flera typer, med deras specifika användning för applikationer. Genom att följa de viktigaste stegen i nitningstekniken och anpassa moderna system kan du uppnå önskat resultat.