Qu'est-ce qu'un rivet : types, utilisations, processus de travail et applications

Les rivets sont des attaches mécaniques utilisées pour assembler de manière permanente deux ou plusieurs matériaux. Ils sont largement utilisés dans diverses industries en raison de leur fiabilité, de leur durabilité et de leur capacité à supporter des charges importantes. Cet article explore les types de rivets, leurs utilisations, leurs processus de travail et leurs applications dans différents domaines.

Qu'est-ce qu'un rivet ?

Un rivet est une attache mécanique utilisée pour assembler de manière permanente deux ou plusieurs matériaux. Il se compose d'un arbre cylindrique (généralement doté d'une tête à une extrémité) qui est inséré dans des trous pré-percés dans les matériaux à assembler. Le rivet est ensuite déformé ou élargi pour créer une deuxième tête, fixant les matériaux en place.

Comment fonctionnent les rivets ?

Le processus commence par le perçage ou le perçage de trous dans les matériaux. Le rivet, généralement une tige cylindrique avec une tête à une extrémité, est inséré dans ces trous alignés. L'extrémité arrière du rivet est ensuite renversée ou déformée à l'aide d'une force mécanique, telle qu'un pistolet à riveter ou un marteau.

Lors du refoulement, la queue s'étend jusqu'à environ 1.5 fois le diamètre d'origine de la tige, fixant fermement le rivet entre les matériaux. Cette déformation aplatit la queue, formant ce que l'on appelle un rivet en forme d'haltère. La tête originale du rivet est appelée « tête d'usine », tandis que l'extrémité déformée est appelée « queue de cheval ». Les rivets créent des joints solides capables de supporter la tension à chaque extrémité de la structure. Les têtes formées de manière permanente aux deux extrémités empêchent le rivet de se détacher du trou percé.

Comparés aux connexions soudées, les rivets offrent une résistance supérieure aux vibrations et assurent des joints sécurisés. Ils sont conçus pour les joints permanents, semblables au soudage ou aux adhésifs structurels, ce qui les rend essentiels dans les industries nécessitant des solutions de fixation solides et fiables.

Différents types de rivets

Les rivets sont des éléments de fixation essentiels, chaque type étant conçu pour des applications spécifiques basées sur les matériaux et les exigences d'accessibilité. Voici une répartition de quelques types clés :

Exemple d'image	Type	Description	Applications
	Rivet solide	Se compose d'un arbre solide avec une tête à une extrémité. Installé en déformant la queue avec un pistolet à riveter ou un marteau.	Aérospatiale, machinerie lourde.
	Rivet fendu	Dispose d'une tige fendue pour augmenter la surface après l'installation, empêchant ainsi le passage dans les matériaux souples comme le cuir et le bois.	Réparations de base, applications non critiques.
	Rivet aveugle (Rivet pop)	ninstallé d'un côté où le joint n'est pas accessible. Utilise un mandrin pour déformer le corps du rivet, le cassant à un point faible.	Automobile, bâtiment.
	Rivet à friction	Également connus sous le nom de rivets auto-obturants, ils utilisent une pression interne pour dilater la tige et boucher le trou.	Assemblages structurels, joints étanches.
	Rivet auto-perçant (SPR)	Forgé à froid sans avoir besoin de trous pré-percés, crée un joint étanche au gaz ou à l'eau.	Panneaux de carrosserie automobile, appareils électroménagers.
	Rivet fileté	Rivet aveugle avec tiges filetées intérieurement, offrant une meilleure adhérence grâce au filetage sur un mandrin.	Assemblage de meubles, électronique.
	Rivet semi-tubulaire	Semblable aux rivets solides mais avec une extrémité semi-tubulaire qui roule vers l'extérieur lors de l'installation, nécessitant moins de force.	Machines textiles, chaînes de montage.
	Oscar Rivet	Fonctionne comme un rivet aveugle mais avec une tige fendue qui se déplie lors de l'installation, idéale pour les environnements à fortes vibrations.	Applications aérospatiales et marines.

Chaque type de rivet offre des avantages uniques adaptés aux besoins d'ingénierie spécifiques, garantissant des joints sûrs et fiables dans diverses industries.

Quelle est la différence entre un rivet aveugle et un rivet pop ?

Alors que les rivets aveugles et POP™ remplissent des fonctions similaires dans les matériaux de fixation, les rivets POP™ sont spécialement conçus pour une accessibilité d'un côté, ce qui les rend pratiques pour les applications où un seul côté de l'ouvrage est accessible pour l'installation.

Fonctionnalité	Rivet aveugle	Rivet POP™
Origine	Développé en Grande-Bretagne en 1916.	A gagné en popularité pendant et après la Seconde Guerre mondiale, marque déposée par Stanley Corporation.
Ergonomie	Généralement simple à installer avec un pistolet à riveter.	Spécialement conçu pour une installation facile avec une accessibilité unilatérale.
Accessibilité	Nécessite un accès aux deux côtés de la pièce pour l’installation.	Conçu pour les applications où un seul côté de la pièce est accessible.
Popularité	Largement utilisé dans diverses industries pour sa fiabilité.	Type de rivet le plus populaire en raison de sa facilité d’utilisation et de son efficacité.
marque déposée	-	Marque déposée sous Stanley Corporation sous le nom de rivet POP™.
Applications	Assemblage structurel, automobile, construction.	Projets aérospatiaux, automobiles, bricolage.

Comment fonctionnent les rivets pop ?

Rivets pop, classés comme rivets aveugles, sont conçus pour assembler des matériaux d'un côté, ce qui les rend idéaux pour les situations où l'accès au côté opposé est limité. Le processus commence par préparer les surfaces avec des avant-trous percés ou poinçonnés à travers les deux matériaux qui doivent être assemblés.

Ensuite, le mandrin du rivet est placé dans le nez d'un pistolet à riveter et la tige est insérée dans les trous préparés. En appuyant sur la gâchette du pistolet à riveter, vous tirez le mandrin à travers la tige creuse du rivet. Cette action comprime le corps du rivet, créant un joint sécurisé entre les matériaux.

Une fois que le rivet est complètement comprimé à la profondeur appropriée, le mandrin se détache proprement au niveau d'un point « rétréci » affaibli, assurant une finition soignée et affleurante. Ce processus peut être répété si nécessaire pour des rivets supplémentaires, fixant ainsi efficacement les matériaux ensemble.

Comment calculer la taille des rivets ?

Les rivets jouent un rôle crucial dans la fixation sécurisée des matériaux, et le choix de la bonne taille est essentiel pour garantir l'intégrité structurelle. Voici une méthode simple pour calculer la taille des rivets :

Pour déterminer le longueur du rivet :

• Commencez par additionner l’épaisseur de tous les matériaux qui seront rivetés ensemble.
• Ajoutez 1.5 fois le diamètre du rivet à cette épaisseur totale. Cela garantit que le rivet pénètre suffisamment dans tous les matériaux sans passer à travers.

Pour la diamètre du rivet :

• Identifiez l'épaisseur de la pièce de matériau la plus épaisse à assembler.
• Multipliez cette épaisseur par trois. Ce calcul fournit le diamètre minimum requis pour que le rivet résiste efficacement aux forces latérales et verticales.

Exemple de calcul:

• Si vous assemblez deux tôles de 2 mm d'épaisseur chacune :
  • Diamètre du rivet = 3 fois 2 mm = 6 mm.
  • Par conséquent, un rivet de 6.35 mm (un quart de pouce) est approprié.
  • Longueur minimale du rivet = Épaisseur totale (4 mm) + 1.5 fois diamètre (1.5 × 6.35 mm ≈ 9.5 mm) = 13.5 mm.

Pourquoi utiliser des rivets plutôt que des boulons ?

Les rivets offrent des avantages distincts par rapport aux boulons filetés dans certaines applications. Ils excellent dans les environnements sujets aux vibrations, car ils restent sécurisés sans se desserrer avec le temps. Les rivets fournissent également des joints solides avec une longueur de serrage minimale requise.

Cependant, par rapport aux boulons filetés, les rivets peuvent nécessiter plus de main-d'œuvre à installer et à retirer, nécessitant des outils et des techniques spécialisés. De plus, ils peuvent offrir une capacité de charge de serrage limitée en fonction des exigences de l'application.

Les rivets en acier sont-ils plus résistants que l'aluminium ?

Les rivets en acier offrent généralement une plus grande résistance que les rivets en aluminium, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant des capacités de charge plus élevées. Cependant, les rivets en aluminium et les rivets pleins en acier inoxydable excellent en matière de résistance à la corrosion, ce qui est crucial dans les environnements sujets à la rouille et à la dégradation. Il est essentiel de faire correspondre les propriétés mécaniques de vos rivets avec celles des composants à assembler pour garantir des performances et une longévité optimales.

Quel poids un rivet peut-il supporter ?

La résistance d'un rivet varie en fonction de son matériau et de sa taille. Voici les résistances minimales approximatives au cisaillement pour différents types de rivets :

• Rivet en aluminium/corps en acier:
  • 1/8 pouce : 170 lb
  • 5/32 pouce : 260 lb
  • 3/16 pouce : 380 lb
• Rivet en acier/corps en acier:
  • 1/8 pouce : 260 lb
  • 5/32 pouce : 370 lb
  • 3/16 pouce : 540 lb
• Rivet en acier inoxydable/corps en acier:
  • 1/8 pouce : 420 lb
  • 5/32 pouce : 650 lb
  • 3/16 pouce : 950 lb

Ces valeurs représentent la résistance minimale au cisaillement, indiquant la force nécessaire pour cisailler le rivet sous charge. Il est crucial de choisir la bonne taille et le bon matériau de rivet pour garantir qu'il puisse résister au poids et aux conditions d'application prévus.

Rivetage ou soudage

Natural	Rivetage	Soudage
Matériel Requis	Idéal pour assembler des matériaux différents.	Ne convient pas aux matériaux aux propriétés différentes.
Prix	Coûts d’exploitation, de main-d’œuvre et de matériaux plus élevés.	Option peu coûteuse.
Applications	Utilisé dans les produits de consommation, les avions, la construction navale et les ponts.	Préféré dans les industries de la défense, de l’aérospatiale et de l’électricité.
Solidité	Ne convient pas aux cadres rigides.	Crée des joints permanents et robustes, idéaux pour les cadres rigides.
Speed	Implique plusieurs processus, potentiellement plus longs.	Processus automatisé avec une efficacité de production optimale.
Sécurité	Méthode généralement plus sûre.	Implique de la chaleur, posant certains risques pour la sécurité.

Pourquoi utiliser des rivets au lieu de souder ?

Le rivetage apparaît comme la solution idéale pour assembler deux types de matériaux différents. Contrairement au soudage, qui peut ne pas être adapté ou réalisable pour des matériaux différents tels que le métal et le plastique, les rivets offrent une alternative efficace. Ils fournissent un joint sûr et durable sans avoir besoin d'équipement spécialisé ni de préparation approfondie, ce qui les rend polyvalents dans diverses applications de fabrication et de réparation.

Qu'est-ce qui est le plus solide, le rivetage ou le soudage ?

Le soudage conduit à un joint permanent et rigide qui surpasse la résistance des joints rivetés. Les joints soudés sont connus pour leur résistance, leur durabilité et leur capacité exceptionnelles à créer des cadres rigides. Par conséquent, le soudage est souvent la méthode privilégiée pour fabriquer des produits nécessitant une résistance et une rigidité supérieures. C'est particulièrement avantageux lorsque l'on travaille avec des matériaux de formes différentes, car le soudage peut assembler de manière transparente des composants différents en une unité cohérente.

Avantages et inconvénients des rivets

Les rivets sont des fixations largement utilisées, connues pour leur fiabilité et leur résistance lors de l'assemblage de matériaux. Cependant, comme toute méthode de fixation mécanique, ils présentent à la fois des avantages et des inconvénients :

Avantages :

1. Solidité et durabilité: Les rivets créent des joints solides et permanents capables de résister à des charges et des vibrations élevées, ce qui les rend idéaux pour les applications structurelles dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de la construction.
2. Aucun outil spécialisé requis: Des outils de rivetage de base comme des pistolets à riveter et des marteaux suffisent pour l'installation, réduisant ainsi la dépendance à l'égard d'équipements complexes.
3. Rentable: Les rivets sont généralement peu coûteux par rapport aux autres méthodes de fixation, offrant des solutions économiques pour la fabrication et l'assemblage à grande échelle.
4. Polyvalence: Disponibles dans divers matériaux (aluminium, acier, cuivre, etc.) et types (solides, aveugles, tubulaires), les rivets offrent une polyvalence pour s'adapter à différents types et épaisseurs de matériaux.
5. Résistance à l'effraction: Une fois installés, les rivets sont difficiles à retirer sans endommager les matériaux, ce qui renforce la sécurité et empêche tout démontage non autorisé.

Inconvénients :

1. Fixation permanente: Contrairement à boulons ou vis, les rivets ne peuvent pas être facilement retirés ou ajustés une fois installés, ce qui nécessite un perçage pour le démontage, ce qui peut endommager les matériaux.
2. Épaisseur de jonction limitée: Les rivets sont plus efficaces dans une certaine plage d'épaisseurs de matériau. Pour les matériaux extrêmement fins ou épais, d’autres méthodes de fixation peuvent être plus adaptées.
3. Nécessite un accès des deux côtés: Certains types de rivets, comme les rivets aveugles, nécessitent un accès aux deux côtés des matériaux à assembler pour l'installation, ce qui peut s'avérer difficile dans certaines applications.
4. Potentiel de corrosion: Selon le matériau utilisé, les rivets peuvent être sensibles à la corrosion au fil du temps, en particulier dans les environnements à forte humidité ou à exposition chimique.
5. Compétence et précision requises: Une installation correcte des rivets nécessite des compétences et de la précision pour garantir que le rivet forme un joint sécurisé sans endommager les matériaux ni compromettre l'intégrité structurelle.

Bien que les rivets offrent des avantages significatifs en termes de résistance, de rentabilité et de polyvalence, ils présentent également des limites liées aux exigences de fixation et d'installation permanentes.

A quoi sert un rivet ?

Un rivet est principalement utilisé comme élément de fixation pour assembler de manière permanente deux ou plusieurs matériaux. Il y parvient en créant une connexion solide et sécurisée, capable de résister à diverses forces telles que la tension, le cisaillement et les vibrations. Voici quelques utilisations spécifiques des rivets :

Champ d'application	Utilisation spécifique
Assemblage structurel	Utilisé pour assembler de manière permanente différents matériaux afin de garantir un assemblage structurel solide.
Assemblage de matériaux	Capable de relier des métaux (tels que l’aluminium, l’acier), des plastiques, du cuir et des textiles.
Fixation permanente	Contrairement aux vis ou aux boulons, les rivets créent une connexion permanente difficile à démonter, améliorant ainsi la sécurité.
Composants porteurs	Utilisé dans les composants qui supportent des charges ou des contraintes importantes, garantissant que le joint reste intact dans des conditions opérationnelles.
Étanchéité et assemblage	Utilisé dans la fabrication et l'assemblage pour sceller les joints et assembler efficacement les composants, améliorant ainsi la fonctionnalité et la fiabilité du produit.
Applications décoratives et artisanales	Fournit une valeur à la fois fonctionnelle et esthétique dans les applications décoratives et artisanales.

Applications des rivets

Les rivets trouvent des applications dans diverses industries :

• Les composants structuraux
• Boîtiers et boîtiers
• Châssis et cadres
• Supports de montage
• Attaches automobiles
• Joints scellés
• Panneaux de boîtier
• Structures de soutien internes
• la technologie Wearable

Matériaux utilisés pour les rivets

Les rivets sont fabriqués à partir d'une variété de matériaux adaptés à des applications spécifiques :

• Aluminium: Léger avec une bonne résistance à la corrosion, idéal pour une installation manuelle dans les applications nécessitant une facilité de déformation.
• Acier Inoxydable: Offre une excellente résistance à la corrosion mais nécessite des outils pneumatiques pour l'installation en raison de sa dureté.
• Copper: Connu pour son excellente conductivité électrique et sa facilité de formage.
• Acier: Disponible sous forme de tige pleine ou creuse, nécessite un équipement pneumatique ou hydraulique pour l'installation ; acier à faible teneur en carbone préféré pour sa ductilité.
• Laiton: Combine la résistance à la corrosion avec des propriétés de résistance et anti-étincelles, privilégiées dans les industries comme le pétrole et le gaz pour sa fiabilité et son attrait esthétique.

Une sélection minutieuse des matériaux de rivets est cruciale pour éviter la corrosion galvanique et garantir la compatibilité avec les matériaux à fixer.

Quelles sont les alternatives aux rivets ?

Bien que les rivets soient abordables et fiables, leur installation peut prendre du temps et sont permanents, ce qui les rend difficiles à retirer sans endommager la pièce.

Dans les projets de bricolage, les rivets pop sont populaires en raison de leur accessibilité unilatérale, mais leur permanence peut être un inconvénient à moins que vous ne souhaitiez percer le rivet plus tard. Une autre alternative est goujons auto-serrants, qui, comme écrous à pression, nécessitent un accès à un seul côté et offrent l'avantage d'une rotation fixe.

Ai-je besoin d’un rivet ou d’un écrou à rivet ?

Si vous prévoyez devoir démonter l'ensemble pour le stockage ou le déplacement, l'insertion de matériel, tel qu'un écrou à rivet, est recommandée. Les écrous à rivets permettent un assemblage et un démontage répétés sans compromettre l'intégrité du joint.

D’un autre côté, si votre priorité est d’obtenir le poids le plus léger et la meilleure résistance aux vibrations, les rivets à tige pleine sont idéaux. Ils fournissent un joint sûr et permanent qui résiste aux vibrations, ce qui les rend adaptés aux applications où la durabilité et la stabilité sont cruciales.

Conclusion

Les rivets sont des attaches essentielles connues pour leur résistance et leur permanence dans l'assemblage des matériaux. Comprendre les types, les utilisations, les processus de travail et les applications des rivets est crucial pour sélectionner la bonne solution de fixation dans divers contextes industriels et manufacturiers.

En exploitant le type de rivet approprié pour des applications spécifiques, les industries peuvent réaliser des joints robustes et fiables qui résistent aux exigences de leurs environnements opérationnels, garantissant ainsi la sécurité, la longévité et les performances de leurs produits et structures.

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Catalogue: Guide d'usinage CNC