Les professionnels de la fabrication et de la conception de produits s'appuient sur des outils essentiels pour connecter et aligner efficacement les composants et les structures. Ces outils jouent un rôle crucial dans l'assemblage de ces composants, et les rivets sont le plus vital de ces outils.
Les rivets sont universels et low cost méthode de fixation de deux composants ensemble. Différents types de rivets répondent à des exigences de conception, des matériaux, des applications et des propriétés spécifiques, offrant des capacités de fixation exceptionnelles adaptées aux applications légères et lourdes.
Cet article vous expliquera tout ce que vous devez savoir sur les rivets, y compris les types de rivets, les matériaux utilisés pour les fabriquer et leurs utilisations. Vous apprendrez également comment plusieurs secteurs postulent rivetage.
Définition des rivets
Un rivet est une fixation mécanique bien connue pour joindre ou fixer solidement deux ou plusieurs composants, créant ainsi une connexion durable et robuste. Cet élément fondamental de l'ingénierie consiste généralement en un arbre cylindrique avec une tête à une extrémité et une queue à l'extrémité opposée. Le processus de rivetage consiste à faire passer l'extrémité arrière à travers des trous pré-percés dans les composants destinés à la connexion. Par la suite, l'extrémité opposée est déformée ou « dirigée », créant une deuxième tête et fixant efficacement les composants.
Comment fonctionne un rivet ?
Diverses méthodes peuvent être utilisées pour utiliser des rivets. Un rivet installé est percé, placé ou percé dans un trou, et la queue est fermement déformée pour le maintenir en place.
Généralement, le rivet subit une déformation en martelant ou en brisant la queue, en aplatissant le matériau et en augmentant son diamètre. Une fois le martèlement terminé, la queue se transforme en forme d'haltère, complétant parfaitement le joint du rivet.
Le processus de rivetage, encore familier procédure critique, implique plusieurs étapes clés pour une connexion robuste et durable.
Préparation du trou
Au cours de ce processus, un trou est percé ou percé à l’emplacement ou dans les pièces nécessitant un rivetage. Bien que le poinçonnage puisse convenir aux plaques minces, le perçage est préférable pour les plaques et pièces plus épaisses. Des méthodes sous pression sont utilisées pour le poinçonnage, le perçage étant la méthode de choix pour les récipients à grande pression.
Dimensions du trou
Le trou du rivet est d'environ 1.5 fois plus grand que le diamètre du rivet. L’élimination des bavures et des copeaux est essentielle pour obtenir un joint de plaque étanche.
Placement des rivets
Le rivet est inséré dans le trou préparé, avec la queue déformée. La partie arrière s'étend d'environ 1.5 fois son diamètre de tige, assurant un ajustement sûr.
Techniques de rivetage
Le rivetage manuel est une option pour les petites applications, impliquant souvent un coup important à l'aide d'un marteau pour fournir une poussée sur le rivet. Alternativement, un marteau pneumatique est utilisé pour rationaliser le processus de rivetage pour des applications plus importantes.
Matériaux utilisés dans la fabrication de rivets
Les rivets, éléments de fixation essentiels dans diverses applications, sont fabriqués à partir de divers matériaux adaptés à des besoins spécifiques. Une exploration détaillée de ces matériaux de fabrication de rivets est fournie ci-dessous :
Aluminium
Le choix le plus répandu est celui des rivets en aluminium, appréciés pour leur légèreté et leur résistance impressionnante à la corrosion et aux intempéries. Leur malléabilité les rend facilement déformables lors du rivetage, facilitant ainsi l'installation avec des formes de tête conçues pour être actionnées manuellement. machines à riveter. La qualité de l'aluminium est particulièrement avantageuse pour la pose de rivets aveugles dans divers contextes.
Acier Inoxydable
Inox les rivets offrent une résistance exceptionnelle à la corrosion et aux intempéries. Cependant, en raison de leur dureté, l'installation de rivets en acier inoxydable avec des outils manuels s'avère difficile. Les pistolets à riveter pneumatiques, en revanche, obtiennent des résultats optimaux, notamment lors du travail avec des rivets structurels.
Copper
Les rivets en cuivre se distinguent par leur excellente conductivité électrique et thermique. De plus, la relative facilité de mise en forme du cuivre renforce son attrait. Les rivets en cuivre trouvent leur place dans les scénarios où la conductivité est cruciale, ce qui les rend adaptés à différents types de rivets.
Acier
Les rivets en acier au carbone existent sous forme de tige pleine ou creuse. L'installation nécessite un équipement pneumatique ou hydraulique, mettant en valeur diverses méthodes d'installation de rivets. Acier à faible teneur en carbone est favorisé pour son élasticité, offrant une alternative plus souple à l'acier rigide à haute teneur en carbone dans diverses applications de rivets structurels.
Laiton
Le laiton, un alliage de zinc et de cuivre, se caractérise par une résistance et une résistance exceptionnelles à la corrosion. Il ne produit pas non plus d'étincelles, ce qui le rend particulièrement apprécié dans l'industrie pétrolière et gazière. Les rivets en laiton conviennent bien aux environnements où les propriétés anti-étincelles sont essentielles. De plus, leur attrait esthétique en fait un choix privilégié dans divers contextes, soulignant les considérations esthétiques relatives aux fixations.
Avantages du processus de rivetage
Le procédé de rivetage offre de nombreux avantages, contribuant à son application généralisée et à sa popularité durable dans diverses industries. Voici les avantages significatifs :
- Rentabilité : Le rivetage est une méthode économique, dont la rentabilité résulte de processus de production efficaces et abordables.
- Polyvalence dans la compatibilité des matériaux: Un avantage notable du rivetage est sa polyvalence, car il permet d'assembler des matériaux ferreux et non ferreux. Cette flexibilité s'étend au-delà des métaux aux non-métaux tels que le bois, le plastique et les feuilles d'amiante.
- Compatibilité avec des matériaux différents: Contrairement au soudage, qui nécessite généralement des matériaux similaires, le rivetage transcende cette limitation. Il facilite l'assemblage de matériaux différents, offrant ainsi une solution polyvalente pour diverses applications.
- Amabilité environnementale: Le rivetage est un procédé respectueux de l’environnement, ne produisant ni fumées ni gaz, contrairement au soudage. Cet attribut respectueux de l’environnement s’aligne sur les normes environnementales contemporaines.
- Résistance élevée au cisaillement et à la fatigue: Les joints rivetés présentent une résistance remarquable au cisaillement et une excellente résistance à la fatigue, garantissant la longévité et la fiabilité des connexions soumises à des efforts dynamiques.
- Flexibilité de l'emplacement: Les joints rivetés peuvent être réalisés sans contraintes d'emplacement, offrant une flexibilité dans l'agencement et le positionnement des composants.
Inconvénients du rivetage
Si le rivetage offre de nombreux avantages, il est essentiel de considérer ses limites et ses inconvénients pour bien comprendre :
- Intensité du temps de travail: Le processus de rivetage consomme plus de temps de travail que le soudage, nécessitant une attention et des efforts méticuleux.
- Opérations supplémentaires et coûts de main-d'œuvre élevés: Le rivetage implique des opérations supplémentaires, notamment de tracé et de perçage, augmentant les coûts de main d'œuvre pour la préparation des joints rivetés.
- Affaiblissement potentiel de la section transversale: L'introduction de trous dans le matériau pendant le processus de rivetage peut affaiblir la section transversale de travail de la plaque, nécessitant une épaisseur supplémentaire pour compenser d'éventuels problèmes structurels.
- Consommation de métal et chevauchement: Le rivetage peut augmenter la consommation de métal en raison de la nécessité d'une épaisseur supplémentaire et du chevauchement des plaques pour remédier aux faiblesses potentielles associées aux trous percés.
- Concentration de contraintes au niveau des trous de rivets: Les trous de rivets dans les plaques métalliques peuvent concentrer les contraintes, ce qui pose un défi dans des applications structurelles spécifiques.
Types de rivets utilisés dans la fabrication
Chaque type de rivet est méticuleusement conçu pour répondre à des applications spécifiques, garantissant des performances et une fiabilité optimales. Voici les sept principaux types de rivets utilisés dans la fabrication :
Rivets solides
Les rivets pleins, communément appelés rivets ronds, sont le type le plus répandu en raison de leur simplicité et de leur fiabilité. Ces rivets, souvent appelés rivets ronds, sont fondamentaux pour l'assemblage des matériaux. Selon la douceur et la taille des rivets, ils sont facilement manipulables à l'aide d'un pistolet à riveter ou d'un marteau.
Les rivets solides offrent une résistance et une durabilité élevées, construits avec une tige solide et une tête généralement en cuivre, en acier ou aluminium. Avec des variations dans les types de têtes, telles que Fraisé à 100 degrés ou à tête universelle ronde, les rivets pleins sont largement utilisés dans des applications critiques, notamment dans les composants structurels des avions, où ils jouent un rôle déterminant.
Rivets aveugles/pop
Les rivets aveugles, également appelés rivets POP, sont des fixations cylindriques conçues pour être installées dans des trous percés ; ils sont constitués d'une structure tubulaire avec une tête et un mandrin traversant son centre. Réputés pour leur résistance supérieure au cisaillement et à la traction, ils résistent aux vibrations, améliorant ainsi l’intégrité des joints grâce à une expansion importante du côté aveugle. Le terme « aveugle » désigne le côté inaccessible où l’extrémité aveugle se dilate et où le mandrin se détache, créant ainsi le joint.
Ils sont couramment utilisés dans les applications militaires, aérospatiales et électroniques. Ces rivets sont insérés dans des trous pré-percés dans les pièces à assembler, et un outil de rivetage est utilisé pour pousser le mandrin à travers le rivet. La force de compression qui en résulte dilate le tube, bloquant ainsi efficacement les feuilles.
Rivets d'entraînement
Semblables aux rivets aveugles, les rivets d'entraînement comportent un mandrin en leur centre. Mais tirer le mandrin à travers le rivet nécessite un outil distinct. Ces rivets peuvent être fixés avec un marteau et éventuellement un bloc support pour insérer le mandrin dans le corps du rivet et fixer les pièces. Les rivets d'entraînement conviennent aux applications où les trous ne s'étendent pas à travers l'ensemble du bloc, du panneau ou de la tôle. Ils maintiennent souvent les panneaux en place ou fixent les plaques signalétiques dans les trous de fixation.
Rivets auto-perceurs
Contrairement aux autres rivets, les rivets auto-perçants éliminent le besoin de pré-percer des trous dans les matériaux. Équipés d'un foret chanfreiné ou conique, ces rivets créent un trou dans le matériau en perçant la couche supérieure, laissant la couche inférieure partiellement percée. La queue du rivet s'étend ensuite et s'emboîte dans la feuille de base, formant un bouton à profil bas. Particulièrement favorisé pour les applications à fortes contraintes, les rivets auto-perceurs excellent dans l'assemblage de matériaux différents, tels que l'acier et l'aluminium, qui sont difficiles à souder.
Rivets fendus
Les rivets fendus, également appelés rivets bifurqués, ont une tige fendue avec des extrémités pointues, leur permettant de percer des matériaux sans trous pré-percés. Ressemblant à des attaches auto-perçantes, les rivets fendus ou bifurqués peuvent convenir à l'assemblage de matériaux souples comme le bois, le plastique et le cuir. Bien qu'ils ne soient pas recommandés pour les applications critiques, ils trouvent leur utilité dans les travaux de réparation à domicile.
Dotés de corps sciés ou fendus, ces rivets possèdent des pointes acérées facilitant la création de trous de matière. Le rivet auto-perceur (SPR) de la famille des rivets fendus relie plusieurs couches sans trous pré-percés, offrant une polyvalence dans la connexion de matériaux mixtes ou d'aluminium.
Rivets tubulaires
Les rivets tubulaires se caractérisent par leur structure tubulaire générique, comprenant une tête, une tige et un tube partiellement creux. Idéals pour fixer de fines feuilles de matériaux comme le plastique, le cuir et la tôle, ils servent également de points de pivotement nécessitant un mouvement.
Disponibles dans diverses configurations, ces rivets ont généralement une tête à une extrémité et un côté creux traversant les pièces à assembler. Le formage à froid relie la tête de champ au côté creux, ce qui nécessite des métaux hautement ductiles et à faible résistance. Les rivets tubulaires sont populaires dans les applications commerciales et les appareils électriques.
Rivets affleurants
Également connus sous le nom de rivets fraisés, les rivets affleurants sont conçus pour les surfaces externes afin de garantir une apparence esthétique et de minimiser la traînée aérodynamique. Dotés de têtes et de trous fraisés, ils conviennent parfaitement aux surfaces métalliques finies nécessitant une visibilité minimale. En raison de leur aspect affleurant, les rivets affleurants jouent un rôle déterminant dans les applications aérodynamiques.
Voici un tableau résumant les principales caractéristiques des types de rivets.
| Type de rivet | Caractéristiques |
| Rivets solides | – Simple et fiable- Forme la plus ancienne d'assemblage de matériaux- Se compose d'un arbre plein avec une tête- Utilisé dans des applications critiques comme les structures d'avions |
| Rivets aveugles/pop | – Fixations cylindriques avec mandrin- Résistance supérieure au cisaillement et à la traction- Résiste aux vibrations pour une meilleure intégrité des joints- Idéal pour les applications militaires, aérospatiales et électroniques |
| Rivets d'entraînement | – Comporte un mandrin au centre- Nécessite un outil distinct pour l'insertion du mandrin- Convient aux applications avec des trous incomplets |
| Rivets auto-perceurs | – Élimine le besoin de trous pré-percés – Un foret chanfreiné ou conique crée un trou dans le matériau – Idéal pour les applications à contraintes élevées et pour l'assemblage de matériaux différents. |
| Rivets fendus | – Tige fendue avec extrémités pointues pour le perçage – Convient pour assembler des matériaux souples comme le bois, le plastique et le cuir – Semblable aux rivets auto-perceurs mais non recommandé pour les applications critiques |
| Rivets tubulaires | – Structure tubulaire avec tête et tube partiellement creux- Utilisée pour fixer de fines feuilles de matériaux comme le plastique et la tôle- Populaire dans les applications commerciales et les appareils électriques |
| Rivets affleurants | – Également appelés rivets fraisés- Conçus pour les surfaces externes pour un aspect esthétique- Minimise la traînée aérodynamique- Adapté aux surfaces métalliques finies nécessitant une visibilité minimale |
A quoi servent les rivets ?
Les rivets sont cruciaux dans différentes industries, offrant une méthode de fixation robuste et sécurisée pour assembler des matériaux en bois ou métalliques. Elles offrent des avantages par rapport aux vis de diamètres similaires, ce qui les rend utiles dans diverses applications. Voici quelques industries dans lesquelles différents types de rivets sont largement utilisés :
Construction et joints
Les rivets sont largement utilisés dans la construction en raison de leur efficacité à assembler différentes parties de structures et de machines. Ils servent de fixations fiables, permettant la connexion de divers matériaux, y compris le bois, pour construire des casiers, des armoires et des étagères. Voici des exemples de types de rivets utilisés dans cette industrie :
- Les rivets pleins sont couramment utilisés pour les joints structurels où une résistance élevée est requise. Ils sont idéaux pour assembler le bois, le métal et le plastique.
- Rivets aveugles: Ils sont utiles dans les applications où l'accès n'est disponible que d'un seul côté, car ils peuvent être installés sans accès à l'arrière de la pièce.
Industrie automobile
Dans le secteur automobile, les rivets sont essentiels à l’assemblage des composants du châssis, des panneaux de carrosserie et de diverses pièces. Leur polyvalence dans les matériaux de fixation aux propriétés différentes, tels que l'acier et l'aluminium, les rend précieux dans la construction automobile. Les rivets présentent une excellente résistance aux vibrations et à la fatigue, contribuant ainsi à la création d'applications à haute résistance dans les automobiles. Voici des exemples de types de rivets utilisés dans cette industrie :
- Les rivets pop (rivets aveugles) sont rapides et faciles à installer, ce qui les rend adaptés aux processus de chaîne d'assemblage. Ils sont souvent utilisés pour assembler des matériaux aux propriétés différentes, tels que l’acier et l’aluminium.
- Rivets structurels: Spécialement conçus pour les applications où une résistance élevée et une capacité de charge sont essentielles, les rivets structurels sont couramment utilisés dans les composants du châssis.
Industrie de la bijouterie
Fabricants de bijoux utiliser le rivetage comme méthode d'assemblage à froid pour des connexions efficaces dans leurs opérations. Le rivetage permet des connexions à froid à l'aide de techniques de formage de métal nu, de vidéos pédagogiques et d'outils standard, éliminant ainsi le besoin de soudure dans la fabrication de bijoux. Voici des exemples de types de rivets utilisés dans cette industrie :
- Les rivets tubulaires sont couramment utilisés dans la fabrication de bijoux en raison de leur aspect soigné et de leur capacité à se connecter fermement aux applications d'assemblage à froid.
Fabrication d'équipements sportifs
Les rivets sont largement utilisés dans l'industrie des équipements sportifs, où ils sont utilisés pour assembler des composants tels que des planches à roulettes, des cadres de vélos et des fixations de ski. Leur haute résistance et durabilité font des rivets un choix idéal pour les applications dans la fabrication d'équipements sportifs. Voici des exemples de types de rivets utilisés dans cette industrie :
- Rivets tubulaires: Ils offrent une finition propre et décorative, ce qui les rend adaptés aux applications où l'esthétique est essentielle, comme les équipements sportifs.
Construction et réparation d'aéronefs
La fabrication aéronautique utilise le rivetage pour assembler des matériaux solides et durables afin d'obtenir un alignement et une intégrité structurelle solides. Le rivetage est essentiel pour relier les alliages d’aluminium dans les avions, garantissant ainsi résistance et propreté lors de la construction ou de la réparation. Le rivetage devient indispensable pour la réparation ou la construction d'avions lorsqu'il est difficile d'atteindre des structures serrées. Voici des exemples de types de rivets utilisés dans cette industrie :
- Rivets à tête affleurante: Ceux-ci sont conçus pour créer une surface lisse une fois installés, empêchant toute saillie susceptible de provoquer une traînée. Ils sont couramment utilisés dans la construction aéronautique pour des raisons aérodynamiques.
- Rivets CherryMax: Spécialement conçu pour les applications à haute résistance dans la construction aéronautique, offrant une excellente résistance au cisaillement et à la traction.
Construction de maisons
Les rivets jouent un rôle essentiel dans la construction de maisons, en particulier dans les toitures en fibre de verre, où ils maintiennent solidement le verre ensemble. Ils construisent efficacement des gouttières, offrant une méthode de fixation plus fiable que les clous pour tôles dans les projets de construction de maisons. Les rivets contribuent à créer diverses structures, notamment les stores, les pare-vent, les portes et les sangles de suspension, améliorant ainsi la durabilité et la fiabilité au fil du temps dans la construction de maisons. Voici des exemples de types de rivets utilisés dans cette industrie :
- Rivets Grip-Tite: Ils conviennent à la fixation de tôles, telles que celles utilisées en toiture. Ils offrent une prise sûre et résistent aux vibrations et aux intempéries.
- Rivets à trois volets: Ils sont utilisés dans les applications nécessitant une tête large et à profil bas, ce qui les rend adaptés à l'assemblage de matériaux dans les stores et autres projets de construction de maisons.
Pour aller plus loin
Les rivets servent de connecteurs essentiels, alignant les composants dans des structures d'attrait universel. Des rivets pleins aux rivets aveugles, chaque type offre une solution polyvalente, solution économique. Le processus de rivetage méticuleux implique des étapes allant de la préparation du trou à la formation des joints, soulignant ainsi l'attention portée aux détails.
Les rivets sont des éléments intemporels et adaptables qui s’intègrent dans les processus de fabrication et les applications. Le processus de rivetage peut être complexe, en particulier lors de la production de rivets métalliques personnalisés de haute qualité. À Zintilon, nous disposons d’experts possédant l’expérience nécessaire pour vous aider à réussir votre projet et à atteindre vos objectifs.
QFP
Qu'est-ce qu'un rivet ?
Un rivet est une fixation mécanique robuste dotée d'une tige cylindrique qui relie les composants en passant sa queue dans des trous pré-percés et en déformant l'extrémité opposée.
Quels sont les types de rivets ?
Les types courants comprennent les rivets pleins, aveugles/pop, à entraînement, auto-perceurs, fendus, tubulaires et affleurants, chacun étant adapté à des applications spécifiques.
Comment les rivets sont-ils couramment utilisés ?
Les rivets sont largement utilisés pour fixer solidement des matériaux dans diverses industries, notamment la construction, l'automobile, la bijouterie, l'aérospatiale, la fabrication d'équipements sportifs, l'aviation et la construction résidentielle. Ils offrent polyvalence, compatibilité avec différents matériaux et résistance élevée au cisaillement.
En savoir plus
- Top 6 des matériaux de qualité médicale à connaître – Zintilon
- Fraisage CNC vs tournage CNC : un guide détaillé – Zintilon
- Guide définitif sur les matériaux en tôle et leurs applications – Zintilon
- Un guide sur les prototypes rapides et leurs avantages – Zintilon
- Châssis de voiture automobile : structure, types et tendances de conception – Zintilon
Génial, ensemble
