金属部品は永久的な接合を必要とすることが多い。しかし、溶接が常に最良の選択とは限りません。熱で部品が損傷する可能性がある場合、またはアクセスが制限されている場合、通常はリベットがより良い解決策です。それでも、正しいタイプのリベットを選ぶのは簡単ではありません。あるものは高荷重を扱うように設計されている。他のものは、スピードやきれいな外観のために作られています。間違ったものを選ぶと、ジョイントが失敗したり、必要以上のコストがかかったりする可能性がある。
それぞれのリベットには目的があります。違いを知ることで、製品に合ったものを選ぶことができます。それでは、順を追って説明しましょう。
リベットとは何か？
リベットは、滑らかな軸と頭部を持つ金属製ファスナーである。穴に挿入され、尾部で変形することにより、2つ以上の材料を結合します。これは、材料を一緒に保持する第二の頭を作ります。一度取り付けられると、リベットは破壊されない限り取り外せない。そのため、永久的な解決策となる。
リベットにはさまざまな形や素材がある。多くはアルミニウム、スチール、ステンレススチール製。固形のものもあれば、可動部分があるものもある。それぞれのデザインは、異なる使用ケースに適合する。
リベットの仕組み
リベットは穴の内部で膨張することによって部品を固定する。これにより、材料と材料の間にクランプが形成されます。
リベットを下穴に挿入すると、最初はゆるく収まる。一方の端にはすでに頭部がある。もう一方の端はテールと呼ばれ、次に変形される。これはハンマー、プレス、またはリベット・ガンで行うことができる。テールが平らになり、2つ目の頭部が形成される。2つの頭部は、その間にある材料をつかむ。
このプロセスにより、堅く永久的な接合部が作られる。ブラインド・リベットのようないくつかのタイプでは、マンドレルがテールを引っ張って広げる。その後、マンドレルは折れます。これは、片側からの取り付けを可能にする。
接合部の強度は、リベットの種類、材質、接合する部品の厚さによって異なる。
取り付け方法によるリベットの種類
異なるリベットは異なる問題を解決する。ここでは、それらの仕組みとシステム内での役割について説明する。
ソリッドリベット
ソリッドリベットは強い。シンプルな構造で、固い軸に頭部があります。取り付けには、材料の両側へのアクセスが必要です。リベットは穴に挿入されます。その後、工具が尾端を変形させ、第二の頭部とする。これによって部品がロックされる。
航空機、橋梁、重機などに使用されている。接合部は永久的で振動に強い。しかし、熟練した施工と、リベットガンやハンマーなどの重い工具が必要である。
ブラインド・リベッツ（ポップ・リベッツ）
ブラインド・リベットは、部品の片側にしかアクセスできない場合に使用されます。中心を通るマンドレルが付属しています。リベットは穴に置かれ、リベット・ガンがマンドレルを引っ張ります。この動作はリベットの背面を拡張し、材料を一緒にクランプする。その後、マンドレルが折れる。
このようなケースは シートメタル・エンクロージャー電子機器、車両パネルなど。素早く取り付けられ、両側からアクセスする必要がありません。そのため、時間を節約でき、閉じた部品や中空の部品に最適です。
半管状リベット
半管状リベットはソリッド・リベットのように見えるが、尾部に穴がある。リベット・ツールで打つと、尾部は転がってフレアーになる。これはソリッド・リベットより少ない力で済む。
電子機器、電化製品、照明器具によく使用される。これらのリベットは取り付けを容易にし、工具の摩耗を減らします。それらは適度な強度を提供し、大量の組立ラインに適しています。
スプリット・リベット
スプリット・リベットには、取り付けの際に分かれる2本の脚がある。打ち込むと、脚は外側に曲がる。これは、木材、革、プラスチックなどの柔らかい素材をグリップする。
重い荷重がかかる金属部品には向いていない。しかし、工芸品や梱包材、軽い家具などには、素早く簡単に使用できる。
材料タイプ別に分類されたリベット
リベットの材質は、その強度、耐食性、接合する部品との適合性に影響します。正しいものを選ぶことは、錆、汚れ、または接合不良を防ぐのに役立ちます。
アルミ製リベット
アルミ製リベットは軽量で耐食性に優れています。取り付けが簡単で、最小限の力しか必要としない。これらは薄い板金、電子機器、消費者製品によく使用される。
スチールほど強くないので、低～中程度の荷重に適している。しかし、錆びにくいため、屋外や湿気の多い環境には理想的です。
スチール・リベット
スチールリベットは強靭で耐久性があります。高いせん断強度が必要な場合に使用されます。これらは建設、重機械、輸送機器に一般的です。
錆びるので、コーティングやメッキが必要になることが多い。耐食性よりも強度を重視するのであれば、スチールを選ぶのが堅実だ。
銅製リベット
銅リベットは柔らかく変形しやすい。耐食性と導電性に優れている。電気工事、皮革製品、屋根工事などに使用される。
銅は柔らかいので、強いストレスのかかるジョイントには向きません。しかし、銅板との接着は良好で、露出した用途ではきれいに見えます。
ステンレス・スチール製リベット
ステンレス鋼リベットは耐久性があり、錆に強い。海洋機器、食品加工、屋外構造物に使用されている。
取り付けにはより大きな力が必要だが、過酷な環境でも持ちこたえる。湿気、熱、化学薬品に強い。そのため、失敗が許されない重要な接合部には最適です。
ヘッドスタイルに基づくリベット
リベットのヘッド・スタイルは、それがどのように表面に座り、どのように荷重を広げるかに影響します。それぞれのタイプは特定のデザインや機能でより良く働きます。
フラットヘッドリベット
フラット・ヘッド・リベットは表面と同一平面に位置する。それらは、きれいで、薄型の仕上げを提供します。これらは、スペースやクリアランスが重要なエンクロージャ、パネル、金属構造で一般的です。
荷重を均等に分散し、引っ掛かりのリスクを軽減します。部品が互いにスライドしたり積み重ねたりする必要がある場合に役立ちます。
丸頭リベット
ラウンド・ヘッド・リベットは、ドーム状に盛り上がった頭部を持っている。見つけやすく、取り付けも簡単である。これらは、外観が気にならない構造でよく使用される。
背の高いヘッドは、面接触を増やし、圧力を均等に分散させる。そのため、厚い素材や強い力がかかる場合に適しています。
皿リベット
皿リベットは表面と完全に同一平面に収まる。頭部は、あらかじめカットされた角度のある穴に収まる。これにより、表面は滑らかで平らに保たれる。
航空機のスキン、電子機器、金属ケーシングなどに広く使われている。部品が引っかかることなく通過できるようにし、設計によってはエアフローを改善する。
機能的リベットの種類
いくつかのリベットは特別な性能の必要性のために作られます。これらのタイプは、ユニークな方法で応力、振動、または材料のギャップを扱います。
爆発するリベット
爆発リベットは内部にノッチのある中空ボディを持つ。取り付けられると、マンドレルは膨張し、ボディを脚に分割します。これらの脚は材料の後ろでフレアし、それをしっかりと固定する。
プラスチックや複合材など、柔らかい素材や薄い素材に最適です。拡張された脚は、引き抜くことなくしっかりとしたグリップを与えます。これらのリベットは、航空機の内装、断熱パネル、軽量構造でよく使用されます。
フリクションロック・リベット
摩擦ロック・リベットは滑らかなシャンクとロック・マンドレルを持つ。リベットがセットされると、摩擦がマンドレルを所定の位置に保持します。これは強度を増し、応力下でも部品を堅く保ちます。
これらのリベットは航空宇宙、自動車、高振動環境で使用されます。それらは時間の経過とともに緩むことなく張力を維持します。取り付けには専用工具が必要ですが、きれいでしっかりとした仕上がりを提供します。
リベットの利点と欠点
リベッティングは強力で信頼性の高い接合方法です。しかし、リベッティングには、プロジェクト特有のニーズによって異なるトレードオフがあります。
利点:
- 丈夫で耐久性がある： リベットは、せん断や振動にも耐える永久的な接合部を作る。
- 熱は必要ない： とは異なり 溶接リベッティングは熱で金属を歪ませない。
- 迅速な設置： リベットは手工具や空気圧工具で素早くセットできる。
- 一貫した品質： リベット接合は、予測可能で再現性のある結果をもたらす。
- 異種材料に適している： リベッティングは、金属とプラスチックや複合材を溶かさずに接合することができる。
デメリット:
- 正社員： リベット接合は、部品を傷つけずに取り外すのが難しい。
- 場合によっては）アクセスが必要： 多くのリベットは、取り付けのために材料の両面を必要とする。
- 封印されていない： リベットは、密閉されたリベットが使用されない限り、気密性や水密性を提供しない。
- エクストラウェイト： リベットは溶接や接着よりも重量が増す。
- 表面に膨らみが生じる可能性がある： 薄いシートでは、リベットはわずかな表面の歪みを引き起こす可能性がある。
リベットを使用する一般的な産業
リベットは、迅速かつ低コストで永久的な接合方法を提供するため、多くの産業で使用されています。ここでは、最も一般的な使用例を紹介する。
自動車製造
リベットは車体、ブレーキライニング、内装部品に使用される。取り付けが早く、振動に耐える。軽量ブラインドリベットは、強度を犠牲にすることなく車の重量を減らすのに役立ちます。
航空宇宙
航空機は何千ものリベットを使って表皮をフレームに固定している。ソリッド・リベットとフリクション・ロック・リベットが標準である。これらは低重量を維持しながら、応力、圧力、振動に対応する。
建設・建築
構造用鋼の接合部、アルミフレーム、カーテンウォールはすべてリベットを使用する。溶接が実用的でないか、現場で安全でない場合に役立つ。リベットはまた、検査と修理を容易にする。
コンシューマー・エレクトロニクス
ケーシングを固定する小さなブラインド・リベットまたは半管状リベット、 括弧と部品を所定の位置に固定する。ノートパソコン、スピーカー、電源装置などに使用されている。これらのリベットはコンパクトで、組み立て時に素早く取り付けられます。
金属加工とアプライアンス
オーブン、HVACユニット、キャビネット、エンクロージャの板金部品は、しばしばその組立にリベットに依存している。リベットは熱、振動、繰り返しの使用に耐える。また、生産における自動化も容易である。
リベットを選択する際に考慮すべき要素
正しいリベットを選択することは、接合不良、腐食、または生産遅延を防ぐのに役立ちます。これらの基本的なチェックは正しい選択をするのに役立ちます。
素材適合性
リベットの材料を接合する部品に合わせる。異なる金属を使用すると、ガルバニック腐食を引き起こす可能性があります。例えば、コーティングされていない限り、アルミニウム・シートにスチール・リベットを使用することは避けてください。腐食を防ぐために、金属を似たものにするか、バリア層を使用するようにしてください。
耐荷重要件
接合部にかかる力を考えてください。重量を保持したり、せん断に抵抗する必要がある場合は、ソリッドまたはスチール・リベットを使用する。より軽い荷重に対しては、アルミニウムまたは半管状リベットがうまく働きます。リベットのサイズとグリップ範囲も、材料の厚さに一致しなければなりません。
環境条件
屋外や高湿度の環境では、錆に強いリベットが必要です。ステンレス鋼またはコーティングされたアルミニウムが最も効果的です。熱に敏感な場所では、過度に膨張したり強度を失うリベットを避ける。振動が問題なら、ロッキング・リベットか摩擦嵌合リベットを使用する。
結論
リベットには多くの種類があり、それぞれ異なる仕事のために設計されている。ソリッド・リベットは強度を提供する。ブラインド・リベットは、両側が届かない場合に機能する。ドライブ・リベット、セミ・チューブラー・リベット、スプリット・リベットは、高速または軽負荷の組立に役立ちます。適切なリベットは材料、荷重の必要性、作業条件によって異なります。正しいタイプを選ぶことは、より安全で、より強く、より効率的な組立を確実にします。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
