De nombreux composants et structures sont assemblés pour former une pièce complète. L’utilisation d’outils essentiels permet d’agencer ces composants. L’un de ces héros de l’industrie manufacturière est le rivet. Différents types de rivets sont disponibles en fonction de leurs exigences de conception et de leurs propriétés.
Ces rivets offrent d’incroyables capacités de fixation pour des applications légères et lourdes. Cela les rend précieux pour plusieurs applications, allant des avions aux sous-marins en passant par les assemblages de tôles. Ils sont également bénéfiques pour supporter des charges de traction et de cisaillement.
Cet article vous guidera à travers les différents types de rivets et leurs utilisations. Allons-y !
Un aperçu des rivets
Qu’est-ce qu’un rivet ?
En résumé, un rivet est un élément de fixation mécanique ou un connecteur avec une tête et une queue à des extrémités opposées. Il a une tête, un corps cylindrique lisse et une queue qui ressemble plus à une broche métallique.
Les rivets sont généralement en aluminium ou en acier, mais il en existe également en d’autres matériaux. Ces types de fixations ne sont pas serrés comme les boulons et les écrous habituels. L’utilisation de méthodes d’installation uniques avec des rivets permet d’assurer l’assemblage ou la connexion permanent(e) des pièces.
Comment fonctionnent les rivets ?
Les rivets sont des outils essentiels dans la construction de machines et de structures. Vous pouvez installer des rivets soit par perçage, soit par poinçonnage, soit en les plaçant dans un trou et en déformant la queue. Le processus de rivetage le plus courant consiste à percer un trou dans les pièces à riveter. Cela est beaucoup plus simple et plus accessible.
Le rivet s’insère dans un trou percé qui mesure environ 1,5 mm de plus que le diamètre du rivet lui-même pour mieux fixer le rivet. Une fois le rivet installé, la queue sort à l’autre extrémité, où elle est déformée. Lorsque vous frappez ou écrasez la queue du rivet, elle aplatit le matériau, ce qui fait souvent déplier ou s’étaler la queue. Elle s’étend jusqu’à environ une fois et demie la taille d’origine.
En d’autres termes, vous pouvez créer un rivet de la taille d’un haltère en frappant ou en tirant pour casser la queue plus plate à une extrémité et créer une nouvelle tête à l’autre extrémité. Ensuite, la queue prend la forme d’un haltère. De cette manière, l’assemblage a été riveté.
Inconvénients des rivets
Il est rare qu’une chose ait ses avantages sans inconvénients ou limitations. Voici donc quelques inconvénients du rivetage :
- Le rivetage prend plus de temps et de main-d’œuvre que le soudage. Il nécessite d’autres travaux supplémentaires tels que les tracés et le perçage des trous.
- Le coût de la main-d’œuvre pour les joints rivetés est relativement élevé.
- Les joints soudés ont des poids plus légers que les joints rivetés. Cela est dû aux rivets et aux plaques de sangle utilisés.
- Le processus de rivetage génère plus de bruit que lors du soudage. Les coups de marteau produisent un bruit fort.
- Le rivetage ne garantit généralement pas un joint étanche et sans fuite.
- Les joints assemblés à l’aide de rivets sont toujours plus lourds que ceux brasés ou soudés.
Matériaux utilisés pour les rivets
Il existe plusieurs matériaux métalliques pour la fabrication de rivets. Ils comprennent l’acier, le cuivre, le laiton, l’aluminium, le cuivre et l’acier inoxydable. Les concepteurs et les fabricants choisissent ces différents matériaux en fonction de leurs besoins.
Avec ces vastes matériaux, les rivets ont maintenant des applications illimitées. Par conséquent, il est conseillé de choisir un matériau de fabrication de rivets qui correspond aux propriétés des pièces que vous vous apprêtez à assembler.
Acier
Les aciers à faible teneur en carbone conviennent aux applications de rivets. Cela est dû à leur capacité à bien s’accrocher ou à bien s’adapter à leur application. De plus, ils sont très flexibles et adaptables par rapport aux rivets en acier rigides à haute teneur en carbone. Les rivets fabriqués avec des aciers à haute teneur en carbone nécessitent plus de matière tandis que leur capacité à être moulés diminue.
Acier inoxydable
Les rivets en acier inoxydable sont considérablement durs, solides et résistants à la détérioration. Ce sont ce genre de rivets qui sont utilisés dans les industries ferroviaire, aéronautique et de production d’énergie. Ces rivets en acier inoxydable sont utilisés en raison de leur capacité à résister à la corrosion.
Aluminium
L’aluminium est un autre matériau métallique utilisé pour les rivets et les fixations. Il est reconnu pour sa douceur et sa légèreté. L’aluminium offre une forte résistance à la corrosion et convient à plusieurs applications. De plus, l’aluminium est très malléable, ce qui permet de créer facilement des configurations de pièces complexes.
Laiton
Le laiton est un matériau flexible, à faible friction et souple. Il possède une résistance remarquable à l’oxydation et une résistance élevée. En raison de ses propriétés, le laiton ne peut pas créer d’étincelles. Ces caractéristiques font des rivets en laiton les plus adaptés aux appareils à gaz.
Cuivre
Le cuivre est un matériau flexible, tant dans son apparence que dans ses applications. Il a une remarquable capacité à conduire la chaleur et l’électricité. Le cuivre est un excellent conducteur de l’électricité, ce qui rend les rivets en cuivre préférés dans les appareils d’eau et d’électricité.
Différents types de rivets disponibles pour la fabrication
Il existe plusieurs types de rivets disponibles. Cependant, on les divise généralement en catégories suivantes.
Rivets pleins : les rivets les plus courants
Ces rivets sont les types de rivets les plus courants. Ils sont simples, fiables et les plus anciennes formes de jonction des matériaux. Ces outils simples se composent d’une tige solide avec une tête d’un côté une fois qu’elle est enfoncée. La partie sans tête à l’autre extrémité est déformée à l’aide d’un pistolet à riveter ou d’un marteau.
Les rivets pleins se composent uniquement de tiges et de têtes, qui sont déformées à l’aide d’un pistolet à riveter ou d’un marteau. Ces types de rivets peuvent avoir des têtes universelles arrondies ou à contresink de 100 degrés. Les rivets pleins sont souvent utilisés dans des cas où la sécurité et la fiabilité sont critiques. Par exemple, l’une des applications typiques est dans les parties structurelles des avions.
Rivets aveugles : également appelés rivets pop
Les rivets aveugles sont également appelés rivets creux ou rivets pop. Ce sont des fixations tubulaires avec un mandrin à travers leur centre. Les fabricants insèrent des rivets aveugles dans des trous percés dans les pièces destinées à être assemblées.
L’extrémité aveugle des rivets se dilate, ce qui cause la rupture du mandrin. Contrairement aux rivets pleins, vous pouvez installer des rivets aveugles dans des joints d’un côté de la pièce. De cette manière, ils sont “aveugles” de l’autre côté. Les rivets aveugles conviennent dans les situations où il est difficile de voir l’extrémité arrière d’un joint. Comme tous les autres rivets, ils sont assez faciles et rapides à appliquer. Ils sont les joints les plus utilisés dans l’aérospatiale, l’électronique et la construction navale.
Certains des rivets aveugles courants disponibles sont :
- Les rivets à mandrin de traction – sont des rivets aveugles spéciaux à double contre-alésage fournissant des pinces de surface affleurantes des deux côtés de leurs applications. Ici, la tête du mandrin ne se détache pas, ce qui permet d’obtenir une force de serrage constante. De plus, le jeu radial serré de ces rivets augmente la rigidité structurelle.
- Les rivets filetés – également appelés écrous à rivets aveugles ou inserts filetés. Les fabricants peuvent ancrer cette variante de rivets aveugles standard d’un seul côté de la pièce installée. Il existe des options de rivets filetés standard et renforcés pour les applications plus exigeantes. Les options standard satisfont presque toutes les applications aveugles pour une installation permanente. Cependant, les rivets renforcés ont des parois et des têtes renforcées. Ils sont donc utiles pour des applications plus exigeantes et à haute performance.
- Les rivets à broche d’entraînement – ces types de rivets aveugles ont de courtes tiges qui dépassent de leurs têtes. Une fois que vous insérez un rivet à broche d’entraînement dans un trou, sa tige peut être actionnée à l’aide d’un marteau ou d’un autre matériau. Cela évasera l’extrémité du rivet qui est à l’intérieur du trou. Les rivets à broche d’entraînement sont plus utilisés pour les applications architecturales et autres applications esthétiques car ils ne nécessitent pas le perçage de trous. Cependant, vous devez noter qu’ils ont moins de force de serrage que de nombreux autres types de rivets.
Rivets tubulaires : avec une extrémité creuse
Ce sont des rivets partiellement creux avec de nombreuses configurations différentes. Le rivet tubulaire générique est doté d’une tête fabriquée d’un côté et d’une extrémité creuse de l’autre côté. L’extrémité creuse passe à travers chaque pièce à assembler. Les fabricants forment souvent à froid l’extrémité creuse pour obtenir une tête de champ.
Comme ces rivets nécessitent une formation à froid étendue, il est essentiel qu’ils soient très ductiles et fabriqués dans des métaux de faible résistance. Par conséquent, les rivets tubulaires sont populaires dans les applications commerciales. Certains des types spécifiques de rivets tubulaires sont :
- Les rivets tubulaires de compression – ces rivets se composent de deux parties avec un ajustement par interférence lors du processus de fixation. Ils sont utilisés commercialement dans les matériaux souples et nécessitent une esthétique des deux côtés du composant.
- Les rivets tubulaires complets – ils ont des trous plus profonds que leurs homologues. Ils sont également généralement plus faibles que les rivets semi-tubulaires. Cependant, ils peuvent facilement percer des matériaux plus tendres comme les tissus et le plastique.
- Les rivets semi-tubulaires – ce sont des types de rivets qui ont leurs trous dans l’extrémité de champ. La profondeur du trou est généralement d’environ 1,12 fois le diamètre de la tige. Ainsi, le rivet semi-tubulaire peut ressembler à un rivet plein après la formation de la tête de champ.
Rivets fendus : rivets de réparation domestiques
Les rivets fendus, également appelés rivets bifurqués, sont étroitement liés aux rivets auto-perceurs. Ce sont les meilleures options pour assembler des matériaux plus souples tels que le cuir, le plastique et le bois.
Les rivets fendus sont disponibles avec des corps fendus ou sciés et sont utilisés pour les réparations domestiques. De plus, ils ont des extrémités ou des pointes pointues qui leur permettent de percer les matériaux eux-mêmes. Il n’est pas recommandé de les utiliser dans des applications extrêmes ou critiques.
Rivets affleureurs : également appelés rivets fraisés
Les rivets affleureurs, également appelés rivets fraisés, sont utilisés sur les surfaces externes pour assurer une bonne apparence et éliminer la traînée aérodynamique.
Cela est dû à leur utilisation de trous fraisés et de têtes. Pour réduire la traînée et les turbulences (pour des raisons aérodynamiques), les rivets affleureurs sont fonctionnels sur l’extérieur des avions. Il peut être nécessaire d’effectuer davantage d’opérations après l’installation pour améliorer l’écoulement de l’air.
Rivets auto-perceurs : grande résistance à la colonne
Cette catégorie de rivets ne nécessite pas de percer ou de poinçonner des trous avant utilisation. C’est parce que l’extrémité de ces rivets possède un foret en biseau ou une pointe chanfreinée pour percer les composants concernés. Les rivets auto-perceurs passent à travers la couche supérieure du matériau tout en laissant la couche inférieure à moitié percée, formant un joint étanche à l’air ou à l’eau. Une filière de formage fait en sorte que la queue du rivet se dilate et s’enclenche dans la feuille inférieure pour former un bouton discret.
Rivets à verrouillage par friction : similaires aux boulons expansifs
Ils sont fabriqués de manière conique ou fraisée. Ces rivets à verrouillage par friction sont similaires aux boulons expansifs.
La différence est que leurs tiges se cassent en dessous des surfaces lorsqu’il y a une tension suffisamment élevée. Un rivet à verrouillage par friction est une forme originale de rivets aveugles, couramment utilisée dans le domaine de l’aérospatiale pour les réparations d’avions légers.
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À quoi servent les rivets ?
Le principal objectif des rivets est d’assurer un serrage solide et fiable de deux matériaux métalliques ou en bois. Lorsque vous faites cela, vous obtenez une jointure plus solide qu’un vis de même diamètre.
Voici quelques utilisations des rivets :
Rivets dans les avions
À l’origine, les projets d’usinage d’aéronefs devraient être réalisés à partir de matériaux solides, durables et fiables. Malheureusement, tout peut s’effondrer si les opérateurs ne serrent pas correctement ces matériaux solides et lourds. Par conséquent, le rivetage est essentiel à la construction aéronautique tout autant que le brasage, le soudage et le boulonnage.
L’objectif principal est d’obtenir un alignement solide et la combinaison la plus forte de pièces jointes, et le rivetage est important pour l’atteindre. Les rivets aident à fixer ensemble des alliages d’aluminium en raison de leur difficulté à être soudés. Le rivetage garantit également la netteté et la résistance, permettant ainsi un poids plus léger dans les avions. En cas de réparation ou de construction d’aéronefs, il peut être difficile, voire impossible, d’atteindre l’extrémité lointaine d’une structure serrée. Le rivetage est le seul remède dans cette situation.
Bijoux
Les fabricants professionnels et amateurs de bijoux utilisent le rivetage comme technique d’assemblage à froid dans leurs opérations. Les producteurs de bijoux peuvent facilement utiliser le rivetage pour réaliser des connexions froides en utilisant des vidéos explicatives, des compétences de base en formage du métal et quelques outils courants. Le rivetage a rendu possible la connexion de pièces métalliques dans les bijoux sans avoir besoin de les souder.
Joints
Les rivets sont célèbres pour leur efficacité en matière de construction. C’est un connecteur sophistiqué qui vous permet de connecter facilement différentes parties d’une machine et d’une structure. Ce rivet facilite l’assemblage d’armoires, d’étagères en bois, de casiers. L’utilisation de rivets comme joints peut connecter n’importe quel matériau en bois.
Les rivets servent de joint considérablement durable et fiable par rapport aux vis et aux filets. Par exemple, lorsque les rivets sont utilisés comme joints dans les meubles, ces meubles ont tendance à durer plus longtemps. Cela est dû aux rivets maintenant les meubles en place au fil du temps.
Construction de maisons
Peut-être que si vous regardez attentivement ce que vous avez dans votre maison, à l’intérieur et à l’extérieur, vous découvrirez un ou deux rivets que vous n’avez pas vus jusqu’à présent. En fait, ils sont susceptibles d’être présents dans votre environnement immédiat. Ces rivets sont utilisés dans les toits en fibre de verre. Donc, si votre maison possède ce type de toiture, les rivets aident à maintenir le verre en place.
De plus, les rivets sont des matériaux efficaces dans la construction de gouttières. Ils sont plus fiables que les clous pour fixer ensemble des feuilles de métal. Plus important encore, le rivetage aide à la construction de structures telles que les stores, les pare-vent, les portes et même les sangles de suspension.
Conclusion
Les rivets sont un meilleur substitut aux vis, aux boulons et aux écrous. Ils se révèlent plus efficaces et fiables que tous les autres connecteurs. Aujourd’hui, les différents types de rivets ont des utilisations variées. Cela est dû à la nature dynamique des machines et des structures. Cependant, il est nécessaire de choisir des rivets métalliques adaptés à vos applications pour obtenir les meilleurs résultats.
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