Rivettatura meccanica: Diversi tipi di rivetto
Un rivetto è un tipo di dispositivo di fissaggio meccanico utilizzato per unire permanentemente due o più materiali insieme. È costituito da un albero cilindrico con una testa da un lato e una coda dall'altro. Per installare un rivetto, la coda viene inserita in un foro preforato e la testa viene quindi deformata da uno strumento chiamato pistola per rivetti o martello, che crea un rigonfiamento all'estremità della coda e tiene saldamente insieme i materiali.
I rivetti sono comunemente realizzati con materiali come acciaio, alluminio, rame o ottonee vengono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui l'edilizia, gli aeromobili, le automobili e la costruzione navale. Sono particolarmente utili in situazioni in cui altri tipi di elementi di fissaggio, come viti o chiodi, potrebbero non essere abbastanza resistenti da tenere insieme i materiali o potrebbero causare danni ai materiali da unire.
Questo metodo di lavorazione è molto comune in Fabbricazione di lamiere ed è un processo efficiente e consolidato nel tempo.
Principio di funzionamento
La principio di funzionamento della rivettatura si basa sulla deformazione del materiale che viene unito per creare una connessione forte e permanente. Quando viene installato un rivetto, l'estremità della coda del rivetto viene inserita attraverso un foro preforato nei materiali da unire. La testa del rivetto viene tenuta in posizione su un lato dei materiali, mentre la coda viene deformata sull'altro lato.
La deformazione dell'estremità della coda del rivetto viene generalmente ottenuta mediante l'uso di uno strumento chiamato pistola per rivetti o martello. La pistola o il martello applicano forza all'estremità posteriore del rivetto, provocandone l'espansione e la deformazione contro il materiale da unire. Questa deformazione crea una connessione permanente che è forte e duratura.
Processo di lavorazione della rivettatura
Il processo di lavorazione della rivettatura prevede tipicamente le seguenti fasi:
PREPARAZIONE
I materiali da unire vengono prima preparati praticando un foro nel punto in cui devono essere uniti. Il diametro del foro è in genere leggermente inferiore al diametro del rivetto.
Inserimento
Il rivetto viene quindi inserito attraverso il foro, con la testa del rivetto su un lato dei materiali e la coda sull'altro lato.
Deformazione
Uno strumento come una pistola per rivetti o un martello viene quindi utilizzato per deformare l'estremità della coda del rivetto. La pistola o il martello applicano forza all'estremità posteriore del rivetto, provocandone l'espansione e la deformazione contro il materiale da unire. Questa deformazione crea una connessione permanente che è forte e duratura.
Finitura
Una volta che il rivetto è stato deformato, l'eventuale materiale in eccesso dall'estremità della coda del rivetto viene generalmente tagliato e il giunto viene ispezionato per garantire che sia stato formato correttamente.
Diversi tipi di rivetto
Esistono otto tipi di rivetti ampiamente utilizzati, che includono:
Rivetti ciechi (noti anche come rivetti cavi o pop)
I rivetti ciechi vengono utilizzati in scenari in cui non è possibile avere una visione chiara dell'estremità opposta di una connessione. Questa tecnica di rivettatura rapida trova applicazione in diversi settori, tra cui quello aerospaziale, della costruzione navale e dell'elettronica.
Guidare i rivetti
La varietà di rivetti ciechi con mandrino corto è caratterizzata da un mandrino che si estende dalla testa e viene inserito in posizione utilizzando un martello, determinando la svasatura dell'estremità inserita nel foro.
Rivetti a filo
I rivetti a testa svasata, noti anche come rivetti a filo, utilizzano una testa e un foro svasati per migliorare l'aspetto delle superfici esterne ed eliminare la resistenza aerodinamica. Sono generalmente utilizzati in applicazioni in cui l'estetica e le prestazioni sono fondamentali.
Rivetto ad attrito
Il tipo iniziale di rivetti ciechi ampiamente utilizzati nelle applicazioni aerospaziali è progettato per assomigliare a un bullone ad espansione e è disponibile nelle versioni a cupola o svasata.
Rivetti Oscar
I rivetti Oscar sono paragonabili ai rivetti ciechi in quanto possiedono delle fessure lungo i loro alberi cavi. Queste spaccature sono solitamente disposte in serie di tre e fanno piegare e svasare l'albero verso l'esterno mentre il mandrino viene attirato nel rivetto. Questa azione di svasatura si traduce in un'ampia superficie, che mitiga la possibilità che il rivetto venga estratto.
Rivetti autoperforanti
I rivetti autoperforanti presentano una punta smussata all'estremità, eliminando la necessità di fori preforati o punzonati nei materiali da unire. Questi rivetti penetrano nel foglio superiore del materiale, ma perforano solo parzialmente il foglio inferiore, formando un giunto impermeabile all'acqua o al gas.
Rivetti solidi (noti anche come rivetti a testa tonda)
Questa tecnica risale all'età del bronzo, rendendolo uno dei tipi di fissaggio più antichi e anche più affidabili.
Rivetti strutturali in acciaio
L'uso di bulloni ad alta resistenza è diventato prevalente nella giunzione degli acciai strutturali, sostituendo l'impiego di questo tipo di rivetto, che in precedenza era comunemente utilizzato. La sostituzione dei rivetti con bulloni è stata attribuita alla facilità di installazione e serraggio dei bulloni, che non richiede manodopera specializzata.
Quali materiali vengono utilizzati per i rivetti?
Il materiale di un rivetto svolge un ruolo cruciale nel determinare la robustezza, la resistenza alla corrosione e l'efficacia complessiva del giunto creato dal rivetto. La selezione del materiale del rivetto dovrebbe essere basata sui requisiti applicativi specifici. Quando si utilizzano rivetti in acciaio, ad esempio, è importante considerare la resistenza del materiale del rivetto per garantire che possa resistere ai carichi e alle forze a cui sarà sottoposto il giunto. Mentre i rivetti in acciaio sono noti per la loro resistenza, i rivetti solidi in alluminio e acciaio inossidabile sono preferiti per la loro superiore resistenza alla corrosione.
Alluminio
L'alluminio, se combinato con il magnesio, diventa un materiale leggero che è altamente durevole e resistente alla corrosione se utilizzato con un materiale compatibile. Tuttavia, i rivetti in alluminio puro non hanno la resistenza necessaria per l'uso in componenti strutturali, rendendo quindi necessaria l'aggiunta di elementi di lega, se necessario per tali scopi.
La maggior parte dei rivetti utilizzati nella costruzione di aerei presenta una base in alluminio. In questa applicazione la testa svasata è ideale per l'assenza di sporgenze sopra le superfici esterne, che riduce la resistenza aerodinamica. Di conseguenza, i rivetti a testa svasata in alluminio o i rivetti a filo vengono utilizzati anche nell'industria automobilistica. Inoltre, l'alluminio è una scelta popolare per gli HVAC che utilizzano rivetti, sia che utilizzino una testa a cupola o un rivetto a filo.
Ottone
I rivetti in ottone per metallo possiedono malleabilità, elevata resistenza e basso attrito, rendendoli un'opzione preferita rispetto alla saldatura. A differenza della saldatura, i rivetti in ottone non generano scintille, rendendoli un’alternativa più sicura. Grazie alla loro capacità di creare giunti a tenuta di gas, i rivetti in ottone sono particolarmente adatti per apparecchi a gas e, quindi, una scelta comune per questa applicazione.
Rame
Il rame è noto per la sua duttilità, elevata resistenza e fascino decorativo. Oltre a questo, i rivetti in rame per metallo sono particolarmente adatti per gli elettrodomestici in quanto sono ottimi conduttori sia di elettricità che di calore.
Nichel rame
I rivetti rame-nichel sono generalmente costituiti dall'80% di rame e dal 20% di nichel, il che conferisce loro un'eccellente resistenza alla corrosione, alla tensocorrosione e alle alte temperature. Grazie a queste proprietà, i rivetti rame-nichel vengono spesso impiegati nella costruzione navale e in apparecchiature che operano in ambienti corrosivi.
Acciaio
I rivetti in acciaio ad alto tenore di carbonio sono noti per la loro buona resistenza alla trazione, durezza, durata e capacità di resistere all'usura. Tuttavia, la loro modellabilità diminuisce e richiedono più materiale. D’altro canto, l’acciaio a basso tenore di carbonio è più adatto a adattarsi bene alla sua applicazione, nonostante il suo contenuto di carbonio inferiore si traduca in una resistenza inferiore. Tuttavia, ha ancora una buona resistenza alla trazione. Sia gli acciai ad alto che a basso tenore di carbonio vengono utilizzati nel settore aeronautico, automobilistico e ferroviario, mentre i rivetti in acciaio a basso tenore di carbonio vengono utilizzati anche nell'industria dell'edilizia e del mobile. Entrambi i tipi di acciaio sono adatti come rivetti in acciaio strutturale.
Acciaio inossidabile
I rivetti in acciaio inossidabile sono noti per la loro resistenza, durezza e capacità di resistere all'usura, oltre a un'eccellente resistenza alla corrosione. Oltre a ciò, i rivetti in acciaio inossidabile offrono proprietà igieniche, un vantaggio in termini di resistenza al peso e una buona resistenza agli urti. Di conseguenza, sono comunemente utilizzati nelle applicazioni di trasporto aereo, automobilistico e ferroviario.
Vantaggi dei rivetti
I rivetti offrono numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di fissaggio come saldatura, viti e bulloni. Alcuni di questi vantaggi includono:
Forza e durata
I rivetti forniscono una soluzione di fissaggio forte e durevole in grado di sopportare carichi e forze elevati.
Leggero
I rivetti sono spesso leggeri e possono essere utilizzati in applicazioni in cui il peso è un fattore critico, come nella produzione aeronautica e automobilistica.
Resistenza alle vibrazioni
I rivetti sono meno soggetti ad allentarsi a causa delle vibrazioni, il che li rende una scelta adatta per le applicazioni in cui le vibrazioni rappresentano un problema.
Costo inferiore
Rispetto ad altri metodi di fissaggio, come la saldatura, la rivettatura è spesso un’opzione più economica.
Esteticamente piacevole
I rivetti possono rappresentare una soluzione di fissaggio interessante e possono essere utilizzati per migliorare l'attrattiva visiva di un prodotto finito.
Ampia gamma di materiali
I rivetti possono essere realizzati con una varietà di materiali, tra cui alluminio, acciaio, ottone e rame, rendendoli versatili e adatti a una vasta gamma di applicazioni.
Facilità di installazione
I rivetti possono essere installati rapidamente e facilmente utilizzando strumenti di base, rendendoli una scelta conveniente per molte applicazioni di produzione.
Conclusione
In conclusione, CapableMachining ha affermato che la rivettatura meccanica è un metodo popolare ed efficace per unire due o più materiali insieme, più applicabile in fabbricazione di lamiere. Implica l'uso di un rivetto, ovvero un elemento di fissaggio cilindrico che viene inserito attraverso un foro nei materiali da unire e quindi espanso o deformato per fissare il giunto. La rivettatura offre numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di giunzione, tra cui elevata resistenza, durata e resistenza alle vibrazioni e agli urti. È anche relativamente semplice ed economico e richiede solo strumenti e attrezzature di base.
Tuttavia, la rivettatura presenta alcune limitazioni, come la necessità di accedere a entrambi i lati dei materiali da unire e il rischio di corrosione o affaticamento nel tempo. Nonostante queste limitazioni, la rivettatura rimane un metodo popolare e affidabile per unire i materiali in un'ampia gamma di applicazioni, dall'edilizia e dalla produzione all'industria aerospaziale e automobilistica.
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