리벳 : 정의, 유형 및 작업

 

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리벳이란?

리벳은 영구 기계 패스너입니다. 설치하기 전에 리벳은 한쪽 끝에 머리가 있는 부드러운 원통형 샤프트로 구성됩니다. 머리 맞은편에 있는 끝은 꼬리라고 합니다.

설치 시 리벳은 펀치 또는 드릴 구멍에 배치되고 꼬리가 화가 나거나 구부러져 원래 샤프트 직경의 약 1.5 배로 확장되어 리벳을 제자리에 잡습니다.

설치된 리벳의 각 끝에 헤드가 효율적으로 부착되어 있기 때문에 장력 하중을 지원할 수 있습니다. 그러나 전단 하중(샤프트 축에 수직으로 하중)이 발생할 수 있습니다.

 

 

리벳은 어떻게 작동할까?

리벳은 꼬리를 두드리거나 부수어 변형되어 재료가 변형되고 일반적으로 꼬리는 줄기의 원래 직경의 약 1.5배 크기로 확장하고 작업이 끝나면 리벳 관절을 완성하는 아령 모양이 됩니다.

리벳은 factory head라고 불리는 한쪽 끝에 미리 형성된 머리를 가지고 있습니다. 삽입되면 shop head라고 불리는 다른 머리가 형성됩니다. factory head는 볼트의 한쪽 끝에 있는 헤드와 비슷하며, workshop head는 볼트의 다른 쪽 끝에 임시 머리를 형성하는 너트와 같습니다.

shop head에 형성되는 리벳의 샤프트의 끝은 꼬리라고 합니다. 꼬리를 머리에 형성하는 과정은 업세팅(upsetting) 또는 좌굴(buckling)로 알려져 있으며, 이는 변형된다는 것을 의미합니다.

이로 인해 꼬리가 팽창하여 리벳을 제자리에 단단히 고정할 수 있습니다.

리벳을 설치하면 드릴링, 배치 또는 구멍에 펀치, 그 후 꼬리가 변형되어 리벳을 제자리에 잡습니다.

리벳 총을 리벳에 놓고 꼬리를 리벳 몸체로 당겨 확장하여 결합할 부품을 잡습니다. 그립을 잡으면 꼬리가 찰칵 소리를 내며 리벳을 영구적으로 제자리에 고정합니다. 이것은 리벳 조인트를 생성합니다.

리벳팅은 단일, 이중 및 지그재그 형성을 포함하여 다양한 리벳 구성으로 랩 또는 맞대기 조인트를 생성할 수 있습니다.설치 시 리벳은 천공 또는 천공된 구멍에 배치되고 꼬리는 뒤집히거나 구부러져(즉, 변형되어) 원래 샤프트 직경의 약 1.5배로 확장되어 리벳을 제자리에 고정합니다. 다시 말해, 두드리거나 당기면 "꼬리" 재료를 더 평평하게 부수어 꼬리 끝에 새로운 "머리"가 생성되어 대략 덤벨 모양의 리벳이 생성됩니다. 리벳의 두 끝을 구별하기 위해 원래 머리를 공장 머리라고 하고 변형된 끝을 상점 머리 또는 벅 꼬리라고 합니다. 설치된 리벳의 양쪽 끝에 헤드가 효과적으로 있기 때문에 인장하중을 지지할 수 있습니다. 그러나 전단 하중(샤프트 축에 수직인 하중)을 훨씬 더 잘 지지할 수 있습니다. 구리 못 및 클린치 볼트와 같이 전통적인 목조 보트 제작에 사용되는 고정 장치는 리벳과 동일한 원리로 작동하지만 리벳이라는 용어가 도입되기 훨씬 전에 사용되었으며 기억되는 경우 일반적으로 각각 못과 볼트로 분류됩니다.

 

리벳팅 공정이란?

리벳은 꼬리를 두들기거나 두들겨서 변형되는데, 이는 재료를 더 평평하게 만들고 일반적으로 꼬리가 줄기의 원래 직경 크기의 약 1.5배만큼 확장되게 합니다. 완성되면 꼬리는 리벳 조인트를 완성하는 덤벨 모양이 됩니다.

리벳의 한쪽 끝에는 팩토리 헤드라고 하는 미리 형성된 헤드가 있습니다. 삽입되면 상점 헤드라고 하는 또 다른 헤드가 형성됩니다. 팩토리 헤드는 볼트의 한쪽 끝에 있는 헤드와 유사하지만 작업장 헤드는 볼트의 다른 쪽 끝에 임시 헤드를 형성하는 너트와 같습니다.

숍 헤드에 형성되는 리벳의 샤프트 끝을 테일이라고 합니다. 꼬리를 머리로 만드는 과정을 업세팅(upsetting) 또는 좌굴(buckling)이라고 하며, 이는 변형되는 것을 의미합니다.

이렇게 하면 꼬리가 확장되어 리벳을 제자리에 단단히 고정할 수 있습니다.

리벳을 설치하면 구멍에 구멍을 뚫거나 배치하거나 펀칭한 다음 리벳을 제자리에 유지하면서 꼬리가 변형됩니다.

리벳 건을 리벳에 놓고 꼬리를 리벳 몸체로 당겨 확장하여 결합할 부품을 잡습니다. 그립을 잡으면 꼬리가 찰칵 소리를 내며 리벳을 영구적으로 제자리에 고정합니다. 이것은 리벳 조인트를 생성합니다.

리벳팅은 단일, 이중 및 지그재그 형성을 포함하여 다양한 리벳 구성으로 랩 또는 맞대기 조인트를 생성할 수 있습니다.

 

리벳팅이란?

리벳팅(Riveting)은 리벳이라고 하는 금속 부품을 이용하여 인입과 매혹으로 부품을 고정하는 힘을 사용할 수 있는 단조 공정입니다.

리벳의 재료사용

리벳의 재질은 단단하고 연성이어야 합니다. 일반적으로 강철(저탄소강 또는 니켈강), 황동, 알루미늄 또는 구리로 만들어지지만 강도와 유밀 조인트가 주요 고려 사항인 경우 강철 리벳이 사용됩니다.

 

리벳의 종류

1. Blind 리벳

블라인드 리벳 또는 브레이크 스템 리벳은 중심을 관통하는 맨드릴이 있는 관형 패스너입니다. 블라인드 리벳은 접합할 부품의 천공된 구멍에 삽입되고 특수 도구를 사용하여 리벳 본체를 통해 맨드릴을 당깁니다.

막힌 끝이 확장되고 맨드릴이 끊어집니다. 솔리드 리벳과 달리 블라인드 리벳은 부품의 한쪽에서만 조인트에 설치할 수 있으므로 반대쪽에 "블라인드"가 됩니다.

블라인드 리벳은 한쪽에서 완전히 설치할 수 있다는 사실에서 이름을 얻었습니다. 조인트에 대한 접근이 한쪽으로만 제한된 프로젝트에 이상적입니다. 블라인드 리벳은 광범위한 적용을 위해 표준, 구조, 폐쇄형 및 기타 다양한 스타일로 제공됩니다.

 

2. Solid 리벳

솔리드 리벳은 가장 간단하고 신뢰할 수 있으며 가장 오래된 유형의 패스너 중 하나입니다. 이 간단한 장치는 한쪽 끝에 헤드가 있는 솔리드 샤프트로 구성됩니다. 일단 설치되면, 단단한 리벳의 머리 없는 끝은 그것을 제자리에 고정하기 위해 망치나 리벳 총으로 변형됩니다.

솔리드 리벳은 아마도 가장 널리 사용되는 리벳 유형이며 신뢰성과 안전성이 중요한 응용 분야에 사용됩니다. 청동기 시대까지 거슬러 올라가는 고고학적 발견에서 발견되었습니다. 솔리드 리벳은 망치나 리벳 건으로 변형되는 샤프트와 헤드로 간단히 구성됩니다. 이러한 리벳에는 둥근(범용) 또는 100° 접시머리가 있습니다.

 

3. Drive 리벳

드라이브 리벳은 머리에서 돌출된 짧은 맨드릴이 있는 블라인드 리벳 유형입니다. 일단 구동 리벳이 구멍에 삽입되면 맨드릴은 구멍 내부에 있는 리벳의 끝을 벌리기 위해 망치나 다른 도구로 삽입됩니다.

이것은 구멍을 패널 전체에 뚫을 필요가 없기 때문에 나무 패널을 제자리에 고정하는 데 일반적으로 사용되어 미학적으로 보기 좋은 모양을 만듭니다. 또한 플라스틱, 금속 및 기타 재료와 함께 사용할 수 있으며 망치를 제외하고 특별한 설정 도구가 필요하지 않아 망치로 리벳을 제자리에 고정하는 동안 리벳 위치 뒤에 배치할 수 있습니다.

드라이브 리벳은 대부분의 다른 리벳보다 조이는 힘이 적습니다. 드라이브 리벳의 다른 이름일 수 있는 드라이브 나사는 일반적으로 막힌 구멍에 명판을 고정하는 데 사용됩니다.

 

4. Semi Tubular 리벳

반관형(Semi Tubular) 리벳은 솔리드 리벳과 유사하지만 헤드 반대쪽 리벳 끝에 구멍이 있습니다. 이 구멍은 힘이 가해지면 리벳의 관형 부분(구멍 주변)이 바깥쪽으로 굴러가게 합니다. 반관형 리벳은 또한 적용 및 조립에 필요한 힘이 덜 필요합니다.

반관 리벳을 적용하는 데 필요한 힘은 솔리드 리벳을 적용하는 데 필요한 양의 약 1/4입니다. 리벳의 팽창이 꼬리에만 있기 때문에 관형 리벳이 피벗 포인트에 선호되는 경우가 있습니다. 반관 리벳을 적용하는 데 사용되는 장비 유형은 프로토타이핑 도구에서 완전 자동화 시스템에 이르기까지 다양합니다.

일반적인 설치 도구는 핸드셋, 수동 압착기, 공압 압착기, 킥 프레스, 임팩트 리벳터 및 마지막으로 PLC 제어 로봇 공학입니다. 가장 일반적인 기계는 임팩트 리벳이며 반관 리벳의 가장 일반적인 용도는 조명, 브레이크, 사다리, 바인더, HVAC 덕트, 기계 제품 및 전자 제품입니다.

 

5. Split 리벳

분할(Split) 리벳은 대부분의 목재, 가죽 및 플라스틱과 같은 부드러운 재료를 관통하는 데 이상적입니다. 이것은 표준 "집 수리" 리벳입니다. 가죽, 섬유, 플라스틱 또는 부드러운 금속을 통해 자체 구멍을 만들기 위해 날카로운 끝으로 몸체를 톱질하거나 쪼개었습니다. 중요한 응용 프로그램에서는 사용되지 않습니다.

 

6. Threaded 리벳

나사산 인서트와 리벳 너트는 한 쪽에서만 설치가 가능한 시트 재료 및 기타 재료를 통해 고유하게 강력한 영구 나사산을 제공합니다. 나사산 리벳에는 도구가 잡고 회전할 수 있도록 양쪽에 평평하게 가공된 외부 부분과 함께 나사산이 있는 내부 맨드릴(스템)이 있습니다. 맨드릴에 토크를 가하여 분리하는 동안 헤드는 일반적으로 관형 몸체의 회전을 방지하기 위해 육각형입니다.

 

7. Oscar 리벳

Oscar 리벳은 외관과 설치면에서 블라인드 리벳과 유사하지만 중공축을 따라 갈라져 있습니다. 이러한 분할로 인해 맨드릴이 리벳으로 당겨질 때 샤프트가 접히고 튀어나옵니다.

이 플레어는 리벳이 빠질 가능성을 줄이는 넓은 베어링 표면을 제공합니다. 후면에 접근할 수 없는 고진동 응용 분야에 이상적이며 오스카 리벳의 버전은 리벳 머리에 당겨지는 알루미늄 맨드릴을 사용하는 올림픽 리벳입니다. 설치 후 헤드와 맨드릴을 같은 높이로 깎아서 화로 헤드 구동 리벳과 유사한 모양을 만듭니다.

 

8. Flush 리벳

플러시 리벳은 외관이 좋고 불필요한 공기 저항을 제거하는 것이 중요한 외부 금속 표면에 주로 사용됩니다. 플러시 리벳은 카운터싱크 구멍을 이용합니다. 그들은 또한 일반적으로 접시머리 리벳으로 불립니다.

카운터싱크 또는 플러시 리벳은 항력 및 난기류 감소와 같은 공기역학적 이유로 항공기 외부에 광범위하게 사용됩니다. 완벽한 공기 흐름을 위해 추가 설치 후 가공을 수행할 수 있습니다.

 

9. Friction-Lock 리벳

장력이 충분할 때 샤프트가 표면 아래로 스냅되는 것을 제외하고는 확장 볼트와 유사합니다. 블라인드 엔드는 접시 모양('플러시') 또는 돔 모양일 수 있습니다.

항공기 제작 및 수리에 처음으로 널리 사용된 블라인드 리벳의 초기 형태는 체리 마찰 잠금 리벳이었습니다. 원래 Cherry 마찰 잠금 장치는 중공 섕크 풀스루 및 자체 플러깅 유형의 두 가지 스타일로 제공되었습니다. 풀스루 유형은 더 이상 일반적이지 않습니다. 그러나 자체 연결 체리 마찰 잠금 리벳은 여전히 ​​경비행기 수리에 사용됩니다.

마찰 잠금 리벳은 크기에 비해 단단한 생크 리벳을 대체할 수 없습니다. 단단한 섕크 리벳을 교체하기 위해 마찰 잠금 장치를 사용하는 경우 마찰 잠금 장치 리벳은 진동이나 손상으로 인해 중심 축이 빠지면 상당한 강도를 잃기 때문에 직경이 적어도 한 치수 더 커야 합니다.

 

10. Self-Piercing 리벳

자체 피어싱 리벳(SPR)은 엔지니어링 리벳을 사용하여 두 개 이상의 재료를 결합하는 프로세스입니다.

솔리드, 블라인드 및 반관 리벳과 달리 셀프 피어싱 리벳은 천공 또는 천공 구멍이 필요하지 않습니다. SPR은 반관 모양으로 냉간 단조되며 헤드의 반대쪽 끝에 부분적인 구멍이 있습니다. 리벳의 끝 형상에는 리벳이 결합되는 재료를 관통하는 데 도움이 되는 모따기된 찌꺼기가 있습니다.

유압식 또는 전기식 서보 리벳 세터는 리벳을 재료로 구동하고, 업세팅 다이는 변위된 바닥 시트 재료가 흐를 수 있는 공동을 제공하며 셀프 피어싱 리벳은 상단 시트 재료를 완전히 관통하지만 하단 시트는 부분적으로만 관통합니다.

리벳의 꼬리 끝이 바닥 시트를 뚫지 않기 때문에 방수 또는 기밀 조인트를 제공합니다. 뒤집힌 다이의 영향으로 리벳의 꼬리 끝이 벌어지고 바닥 시트에 맞물려 낮은 프로파일 버튼을 형성합니다.

 

 

리벳 조인트란?

리벳 이음은 머리가 위쪽이고 꼬리가 아래쪽에 있는 리벳으로 함께 고정되는 주로 두 가지 구성 요소(결합할 부품)로 구성된 영구 이음입니다. 리벳이 접합을 생성하는 다이의 도움으로 리벳이 CFRP를 관통하고 부분적으로 바닥의 알루미늄 합금과 알루미늄 합금 내부의 플레어를 관통하지만 리벳 접합은 볼트 접합과 매우 유사합니다.

 

 

리벳 조인트의 유형

1. Lap 조인트

랩 조인트에서는 접합할 구성 요소가 서로 겹칩니다. 랩 조인트는 나무, 플라스틱 또는 금속을 결합하는 데 사용할 수 있습니다. 랩 조인트는 목재를 결합하기 위해 목공에서 사용할 수 있습니다. 랩 조인트는 전체 랩 또는 하프 랩일 수 있습니다.

 

2. Butt 조인트

맞대기 접합에서 추가 재료 조각은 서로 맞대어진 두 구성 요소를 연결하는 데 사용됩니다. '버트 조인트'라는 이름은 재료가 함께 결합되는 방식에서 비롯됩니다. 맞대기 조인트는 메인 플레이트가 정렬 상태로 유지되고 서로 맞닿아 있고(즉, 접촉) 커버 플레이트(즉, 스트랩)가 메인 플레이트의 한쪽 또는 양쪽에 배치됩니다. 커버 플레이트는 메인 플레이트와 함께 리벳으로 고정됩니다.

▣ 맞대기 조인트는 다음 유형으로 분류됩니다.

1. 싱글 스트랩 맞대기 조인트는 메인 플레이트의 가장자리가 서로 맞대어지고 하나의 커버 플레이트만 메인 플레이트의 한쪽 면에 배치된 다음 함께 리벳으로 고정됩니다.

2. 더블 스트랩 맞대기 접합은 메인 플레이트의 가장자리가 서로 맞대어지고 두 개의 커버 플레이트가 메인 플레이트의 양쪽에 배치된 다음 함께 리벳팅됩니다. 그리고 상기 이외에 리벳의 열수에 따른 리벳이음의 종류는 다음과 같다.

3. 체인 리벳 조인트 이 유형의 수용된 리벳 열은 직선에서 서로 정확히 반대 방향으로 놓일 수 있습니다.

4. 지그재그 리벳 조인트 위의 유형과 달리 여기에서는 행이 서로 보완되지 않고 엇갈리게 나타날 수 있습니다.

5. 다이아몬드 리벳 조인트 일반적으로 맞대기 조인트에서 이러한 유형의 조인트를 찾을 수 있습니다. 여기에서 리벳은 맞대기 끝에서 더 넓고 다이아몬드 모양을 형성하는 반대쪽 가장자리에서 점점 가늘어지는 열로 배열됩니다.

 

리벳 조인트의 적용

▷ 리벳 조인트는 주로 시트 및 성형 압연 금속을 고정하는 데 사용되는 영구 조인트입니다.

▷ 알루미늄을 사용하는 항공기 구조에 사용됩니다. 버스 및 무궤도 전차 본체 제조에 사용되어 하중이 많이 가해지는 조인트를 생성합니다.

▷ 용접성이 불량한 금속에 사용.

▷ 석면 마찰 라이닝 및 강철과 같은 이종 재료에 사용됩니다.

▷ 용접의 경우와 같이 후열효과를 피해야 하는 경우에 사용합니다.

▷ 용접 조인트는 진동 감쇠 기능이 좋지 않으므로 필요한 리벳이 대신 사용됩니다.

▷ 랩, 지대주 및 이중 커버 플레이트 조인트에 사용됩니다.

▷ 가볍고 훨씬 저렴하며 강도가 높습니다. ​​금속 다리, 크레인, 보일러 및 압력 탱크를 들어 올리는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 다른 가입 절차가 더 효과적일 수 있습니다.

▷ 본질적으로 리벳은 항공기, 보일러, 선박, 상자 및 기타 인클로저의 구성 요소를 결합하는 데 널리 사용됩니다.

 

리벳팅의 장점과 단점 리벳팅의 이점

▷ 비교적 저렴한 방법. 리벳의 생산이 저렴합니다.

▷ 리벳은 알루미늄 및 구리 합금과 같은 철 및 비철 금속의 접합에 사용할 수 있습니다.

▷ 리벳은 나무, 플라스틱, 석면 시트 등과 같은 비금속 재료의 접합에 사용할 수 있습니다.

▷ 리벳의 주요 장점 중 하나는 이종 재료를 결합하는 데 사용할 수 있다는 것입니다. (알루미늄 판과 동판 결합).

▷ 장소에 구애받지 않고 접합하는 능력. (수직, 오버헤드 등)

▷ 용접에서와 같이 흄과 가스가 발생하지 않습니다. 생산은 환경적일 뿐만 아니라 사용자 친화적입니다.

▷ 리벳 조인트는 조인트가 과도한 진동과 충격력을 받는 응용 분야에서 다른 방법보다 신뢰할 수 있습니다.

▷ 높은 전단 강도, 좋은 피로 저항.

▷ 알루미늄 리벳은 볼트와 나사보다 가볍습니다. 또한 대기 및 화학적 부식에 대한 높은 내성을 가지고 있습니다.

▷ 접합 과정에서 금속이 녹지 않고 가열 및 냉각이 고르지 않기 때문에 리벳 접합부에 대한 열적 영향이 최소화됩니다. ▷ 따라서 재료의 보호 코팅에 거의 또는 전혀 손상을 입히지 않습니다.

▷ 리벳 조인트의 품질 검사는 용접 검사보다 쉽습니다.

▷ 리벳 조인트를 분해하면 용접 조인트에 비해 손상이 적습니다.

 

리벳팅의 한계

▷ 리벳팅은 용접보다 노동 시간이 더 걸립니다. 레이아웃 및 드릴링과 같은 추가 작업이 필요합니다. 리벳 조인트의 인건비가 높습니다.

▷ 금속판의 리벳 구멍에서의 응력 집중.

▷ 구멍은 플레이트의 작업 단면을 약화시킬 수 있습니다. 그런 다음 이 문제를 보완하기 위해 추가 두께가 필요합니다. 이 추가 두께와 리벳팅을 위한 플레이트의 겹침은 금속 소비를 증가시킵니다.

▷ 스트랩 플레이트와 리벳으로 인해 용접 조인트보다 무게가 더 큽니다.

▷ 리벳 조인트는 용접 및 브레이징보다 부피가 큽니다. 리벳의 돌출은 미적 외관에도 영향을 미칩니다.

▷ 그들은 일반적으로 리벳과 함께 뜨거운 리벳이나 실런트를 사용하지 않는 한 단단하거나 누출 방지 조인트를 만들지 않습니다.

▷ 리벳팅 공정은 해머 블로잉으로 인해 용접보다 시끄럽습니다.

 

리벳 조인트의 고장 유형

▷ 전단 실패

▷ 판의 인장 파괴

▷ 판의 분쇄 실패

▷ 마진 영역에서 플레이트의 전단 파손

▷ 마진 영역의 플레이트 찢어짐