Rivetti ciechi: caratteristiche, struttura, applicazione e sviluppo

Rivetti ciechi, noto anche come rivetti ciechi, sono un tipo di rivetto con grandi vantaggi nel campo della rivettatura su un solo lato. Con i suoi numerosi vantaggi quali elevata affidabilità, elevata resistenza della connessione, lunga durata e facilità d'uso, svolge un ruolo chiave nella connessione di molti materiali, come leghe di alluminio, acciaio strutturale e materiali compositi. Nel campo della produzione e della manutenzione degli aeromobili, in particolare nei lavori di rivettatura delle parti non aperte degli aeromobili, i rivetti ciechi svolgono un ruolo indispensabile.

1. Composizione strutturale

I rivetti ciechi sono composti principalmente da quattro parti, ovvero asta del chiodo, manicotto del chiodo, anello di bloccaggio e piastra superiore. La struttura specifica è mostrata nella Figura 1. La parte dell'asta del chiodo è progettata in modo unico, con una testa seghettata, una scanalatura del collo rotta e un anello di taglio. Quando il manicotto del chiodo viene rivettato all'estremità, sulla testa si formerà una piccola cavità interna. Questa cavità interna è cruciale nel successivo processo di rivettatura. Dopo la deformazione dell'anello di bloccaggio, entrerà e riempirà completamente la cavità interna. L'anello di bloccaggio svolge un ruolo chiave di bloccaggio nell'intero sistema di rivettatura. È assemblato nella scanalatura del collo rotta. Una volta completata la rivettatura, è chiaramente visibile al centro della testa del chiodo. Durante il processo di rivettatura, l'anello di bloccaggio si deformerà, bloccando saldamente l'asta del chiodo e il manicotto del chiodo. Il ruolo della piastra superiore è quello di fornire una superficie di riferimento affinché la pistola rivettatrice possa sopportare la forza quando la pistola è in funzione, garantendo il regolare avanzamento dell'operazione di rivettatura.

2. Storia dello sviluppo

All’estero gli Stati Uniti sono il primo Paese a produrre ed utilizzare rivetti a strappo. I prodotti più comunemente utilizzati sono CherryMax, tipo Cher-ryMax 'AB', tipo CherryLock, tipo Huck-Clinch e tipo HuckMax di Alcoa.

All'inizio del 21° secolo, la Cina ha anche sviluppato con successo rivetti ciechi domestici, compilato standard di navigazione corrispondenti e utilizzato migliaia di rivetti ciechi di varie specifiche su un certo tipo di aereo.

I rivetti ciechi possono sostituire rivetti o bulloni solidi e altri elementi di fissaggio in molte strutture chiuse e chiuse per garantire l'effetto di trasmissione meccanica, la sicurezza e l'affidabilità della struttura.

3. Metodo di installazione e processo di formatura

• Preparazione e inserimento: Innanzitutto, inserire accuratamente il rivetto cieco nel foro preforato del rivetto. Quindi, posizionare con attenzione l'asta del chiodo nella testa di trazione della pistola per rivetti per garantire che la posizione sia corretta. Dopo aver fissato la pistola per rivetti, prepararsi per iniziare l'operazione di estrazione dell'asta del chiodo.

• Tiro e deformazione iniziale: Quando si tira l'asta del chiodo, poiché il manicotto del chiodo è in uno stato fisso, si verificherà uno spostamento relativo tra l'asta del chiodo e il manicotto del chiodo. A questo punto, l'anello di taglio sull'asta del chiodo stringerà il manicotto del chiodo, quindi perforerà il foro interno del manicotto del chiodo, formando gradualmente un capovolgimento dell'estremità cieca. Allo stesso tempo, questo processo farà sì che il manicotto del chiodo si espanda e si adatti perfettamente alla struttura circostante, generando una forte forza di serraggio.

• Taglio e movimento continuo: La testa di trazione continua a tirare la barra del chiodo finché l'anello di taglio non viene tagliato e separato dalla barra del chiodo nel suo insieme. A questo punto, l'asta del chiodo e l'anello di bloccaggio su di essa possono continuare a muoversi attraverso il manicotto del chiodo. Quando l'anello di bloccaggio tocca la piastra superiore, verrà compresso e deformato e infine formerà un 'blocco di sicurezza' che riempie la scanalatura all'estremità del manicotto del chiodo.

• Blocco finale e connessione completata: L'anello di bloccaggio 'blocco di sicurezza' riempie saldamente la scanalatura all'estremità del manicotto del chiodo e, a questo punto, l'asta del chiodo e il manicotto del chiodo sono completamente e saldamente bloccati insieme. La testa di trazione continua a tirare l'asta del chiodo, in modo che la scanalatura del collo dell'asta del chiodo venga staccata sul piano della testa del manicotto del chiodo, formando così una connessione affidabile e stabile tra gli strati intermedi. Vale la pena notare che la caratteristica principale dell'installazione del rivetto cieco è che il foro praticato deve essere leggermente più grande del diametro dell'asta del chiodo, in modo da garantire che la parte espansa dell'asta del chiodo possa essere inserita senza problemi.

La caratteristica principale dell'installazione del rivetto cieco è che il foro deve essere leggermente più grande del diametro dell'asta del chiodo in modo che la parte espansa dell'asta del chiodo possa essere inserita. I fori allentati sono un problema comune nel processo di assemblaggio dei rivetti ciechi, che può essere migliorato in due modi: uno è calcolare lo spessore di impilamento e la lunghezza dell'interstrato in modo che lo spessore dell'impilamento del materiale cada esattamente a metà della lunghezza dell'interstrato gamma del rivetto cieco; il secondo è assicurarsi che tutti gli spazi tra le parti siano stati eliminati prima di installare il rivetto cieco.

4. Requisiti di formatura dei rivetti ciechi

Dopo aver installato il rivetto cieco, l'anello di bloccaggio deve essere a filo con la superficie superiore della testa del chiodo o sotto la superficie superiore e l'altezza massima della bava dell'anello di bloccaggio può essere di 0,005″. Il livello della testa del chiodo viene misurato dalla superficie superiore della testa del chiodo alla superficie liscia della scanalatura del collo rotto.

5.Selezione dei rivetti ciechi

• Selezione diametro: I rivetti ciechi forniscono una varietà di specifiche di diametro tra cui scegliere, i più comuni sono 1/8″, 5/32″, 3/16″ e 1/4″. In alcuni scenari di manutenzione straordinaria e altri scenari applicativi, è anche possibile scegliere un pezzo ingrandito con un aumento del diametro di 1/64″. Per una facile distinzione e identificazione, il foglio superiore del pezzo normale è disegnato in oro, mentre il foglio superiore del pezzo ingrandito è argento.

• Determinazione della lunghezza di serraggio: La lunghezza di serraggio del rivetto cieco non è un valore fisso, ma un intervallo. La differenza tra la lunghezza di bloccaggio massima e la lunghezza di bloccaggio minima è 1/16'. Esiste una corrispondenza specifica tra il codice articolo e la lunghezza di bloccaggio massima, ovvero il codice articolo è pari a 16 volte la lunghezza di bloccaggio massima. Ad esempio, se il codice prodotto è '-04', è possibile calcolare che la lunghezza di bloccaggio massima è pari a 1/4', la lunghezza di bloccaggio minima è pari a 3/16', e la sua lunghezza di bloccaggio la gamma è 3/16″~1/4″.

• Altri fattori: I rivetti ciechi hanno due tipi di testa: testa convessa e testa svasata. I materiali includono lega di alluminio, acciaio legato, acciaio inossidabile, lega di monel e lega di nichel, e i metodi di trattamento superficiale includono la cadmiatura o la passivazione. Nell'effettivo processo di selezione, per selezionare il rivetto cieco con la lunghezza di serraggio adeguata, lo spessore dell'intercalare può essere misurato accuratamente con l'aiuto di un righello professionale.

6. Applicazione dei rivetti ciechi

• Parti specifiche dell'aereo: I rivetti ciechi possono essere ampiamente installati in molte parti chiave dell'aereo, come stabilizzatori orizzontali, ali e gondole del motore. Queste parti hanno requisiti estremamente elevati per l'affidabilità e la stabilità della connessione e le caratteristiche dei rivetti ciechi soddisfano proprio queste esigenze.

• Scenari di installazione su un solo lato non essenziali: Sebbene i rivetti ciechi siano progettati principalmente per connessioni su un solo lato, possono anche svolgere un ruolo in alcuni luoghi in cui non è necessaria l'installazione su un solo lato. In molte parti non strutturali, come i dispositivi interni degli aerei, i pavimenti, le attrezzature per lo sbrinamento, ecc., non sono necessariamente necessari rivetti solidi. Al momento, l'uso di rivetti ciechi può non solo far risparmiare tempo di installazione e ridurre i costi, ma anche ridurre l'impiego di manodopera, riducendo al contempo il peso complessivo.

• Aree riservate all'applicazione: Tuttavia, essendo elementi di fissaggio resistenti al taglio, anche i rivetti ciechi presentano alcune aree in cui non sono adatti all'uso. Ad esempio, nelle aree ad alto stress degli aeromobili, a causa dello stress eccessivo, i rivetti ciechi potrebbero non essere in grado di soddisfare i requisiti di resistenza sufficienti; in qualsiasi area sopra o intorno al motore a reazione, le parti allentate dei rivetti ciechi rischiano di essere risucchiate nella presa d'aria del motore, causando gravi incidenti; i dispositivi di collegamento delle ali, le staffe delle cerniere del pannello di controllo, i dispositivi di collegamento della superficie di coda fissa o simili posizioni critiche richiedono un'affidabilità e una stabilità estremamente elevate della connessione e i rivetti ciechi sono difficili da soddisfare; nelle aree in cui è richiesta la sigillatura liquida, i rivetti ciechi non possono fornire buone prestazioni di tenuta; inoltre i rivetti ciechi non sono adatti per collegamenti soggetti a tensione e potrebbero far fuoriuscire la testa del chiodo.

Conclusione

Rivetti ciechi presentano vantaggi significativi nell'industria, come il miglioramento della progettazione strutturale, la semplificazione dell'installazione del processo, la riduzione del rumore di assemblaggio e dei costi di produzione. La produzione, soprattutto nel settore aeronautico, è stata ampiamente utilizzata. Sebbene la Cina abbia ottenuto determinati risultati nella ricerca, nello sviluppo e nella produzione di rivetti ciechi, non si può ignorare che esiste ancora un certo divario tra i prodotti nazionali di rivetti ciechi, in particolare rivetti ciechi per materiali compositi, e i prodotti avanzati stranieri. C’è spazio per ulteriori miglioramenti nella ricchezza delle tipologie di prodotto, nella precisione della lavorazione e della produzione e nella profondità della ricerca teorica. Nell'era odierna, caratterizzata dallo sviluppo vigoroso di velivoli avanzati, è particolarmente importante rafforzare la ricerca e lo sviluppo di rivetti ciechi nell'applicazione di strutture in materiale composito. Attraverso sforzi continui, è stato gradualmente formato un sistema standard completo e maturo, ponendo così solide basi per garantire il progresso e il livello di qualità degli aeromobili.