リベットとは何か：種類、用途、作業工程、用途

リベットは、2 つ以上の材料を恒久的に接合するために使用される機械的な留め具です。信頼性、耐久性、大きな負荷に耐える能力があるため、さまざまな業界で広く使用されています。この記事では、リベットの種類、用途、作業プロセス、さまざまな分野での用途について説明します。

リベットとは何ですか?

リベットは、2 つ以上の材料を恒久的に接合するために使用される機械的な留め具です。リベットは円筒形のシャフト (通常は片方の端にヘッドがあります) で構成され、接合する材料にあらかじめ開けられた穴に挿入されます。次に、リベットを変形または拡張して 2 番目のヘッドを作成し、材料を所定の位置に固定します。

リベットはどのように機能するのでしょうか?

このプロセスは、材料に穴を開ける、またはパンチで穴を開けることから始まります。リベットは、通常、片端にヘッドが付いた円筒形のシャフトで、これらの一列に並んだ穴に挿入されます。次に、リベットの末端を、リベット ガンやハンマーなどの機械的な力で押し込んだり曲げたりします。

圧縮成形中、テールはシャフトの元の直径の約 1.5 倍に膨張し、リベットを材料間にしっかりと固定します。この変形によりテールが平らになり、ダンベル型のリベットが形成されます。リベットの元のヘッドは「ファクトリー ヘッド」と呼ばれ、変形した端は「バックテール」と呼ばれます。リベットは構造の両端の張力を支えることができる強力な接合部を形成します。両端のヘッドが永久的に形成されるため、リベットがドリル穴から外れることがありません。

リベットは溶接接合に比べて振動に対する耐性が優れており、接合部がしっかりと固定されます。リベットは溶接や構造用接着剤と同様に永久接合用に設計されており、強力で信頼性の高い締結ソリューションを必要とする業界では欠かせないものとなっています。

さまざまな種類のリベット

リベットは不可欠な留め具であり、各タイプは材料とアクセシビリティの要件に基づいて特定の用途向けに設計されています。主なタイプの概要は次のとおりです。

画像例	種類	説明	アプリケーション
	ソリッドリベット	片端にヘッドが付いた頑丈なシャフトで構成されます。リベット ガンまたはハンマーでテールを変形させて取り付けます。	航空宇宙、重機。
	スプリットリベット	分割シャフトを採用しており、取り付け後の表面積が広がり、革や木材などの柔らかい素材の抜けを防ぎます。	基本的な修理、重要でないアプリケーション。
	ブラインドリベット（ポップリベット）	ジョイントにアクセスできない片側から取り付けます。マンドレルを使用してリベット本体を変形させ、弱い部分で折り取ります。	自動車、建設。
	フリクションロックリベット	セルフプラギングリベットとも呼ばれ、内部圧力を利用してシャフトを拡張し、穴を塞ぎます。	構造アセンブリ、密閉ジョイント。
	セルフピアスリベット（SPR）	事前に穴を開ける必要がなく冷間鍛造されるため、ガスや水が漏れない接合部が形成されます。	自動車のボディパネル、家電製品。
	ねじ付きリベット	内部にねじ山が切られたシャフトを備えたブラインドリベットで、マンドレルにねじ込むことでグリップ力が強化されます。	家具の組み立て、電子機器。
	半管状リベット	ソリッドリベットに似ていますが、半管状の端部が取り付けられると外側に転がるため、必要な力が少なくなります。	繊維機械、組立ライン。
	オスカーリベット	ブラインドリベットのように機能しますが、取り付け時に折りたためる分割シャフトを備えているため、振動の多い環境に最適です。	航空宇宙、海洋用途。

各タイプのリベットは、特定のエンジニアリング ニーズに合わせて調整された独自の利点を提供し、さまざまな業界で安全で信頼性の高い接合を保証します。

ブラインドリベットとポップリベットの違いは何ですか?

ブラインド リベットと POP™ リベットはどちらも材料を固定する上で同様の目的を果たしますが、POP™ リベットは片側へのアクセスに特化して設計されているため、取り付けのために作業物の片側のみにアクセス可能な用途に便利です。

ポップリベットはどのように機能するのでしょうか?

ポップリベットは、 ブラインドリベットは、片側から材料を接合するように設計されており、反対側へのアクセスが制限されている状況に最適です。プロセスは、接合する必要がある両方の材料にドリルまたはパンチでパイロット穴を開けて表面を準備することから始まります。

次に、リベットのマンドレルをリベットガンのノーズピースに取り付け、シャフトを準備した穴に挿入します。リベットガンのトリガーを引くと、マンドレルがリベットの中空シャフトに引き込まれます。この動作によりリベットの本体が圧縮され、材料間の安全な接合部が形成されます。

リベットが適切な深さまで完全に圧縮されると、マンドレルは弱くなった「ネック」ポイントできれいに折れ、整然とした平らな仕上がりになります。このプロセスは、必要に応じて追加のリベットに繰り返すことができ、材料を効果的に固定します。

リベットのサイズを計算する方法は?

リベットは材料を安全に固定する上で重要な役割を果たしており、構造の完全性を確保するには適切なサイズを選択することが不可欠です。リベットのサイズを計算する簡単な方法は次のとおりです。

を決定するには 長さ リベットの:

• まず、リベットで留めるすべての材料の厚さを合計します。
• この合計厚さにリベットの直径の 1.5 倍を加えます。これにより、リベットが抜けることなくすべての材料に十分に貫通することが保証されます。

　 直径 リベットの:

• 接合される材料の最も厚い部分の厚さを特定します。
• この厚さを 3 倍します。この計算により、リベットが横方向および垂直方向の力に効果的に耐えるために必要な最小直径が算出されます。

計算例:

• 厚さ 2 mm の金属板 XNUMX 枚を接合する場合:
  • リベットの直径 = 3 x 2 mm = 6 mm。
  • したがって、6.35 mm (XNUMX/XNUMX インチ) のリベットが適切です。
  • リベットの最小長さ = 総厚 (4 mm) + 直径の 1.5 倍 (1.5 × 6.35 mm ≈ 9.5 mm) = 13.5 mm。

ボルトの代わりにリベットを使用する理由は何ですか?

リベットは、特定の用途において、ねじ付きボルトよりも優れた利点があります。振動が発生しやすい環境では、時間が経っても緩むことなくしっかりと固定されるため、優れた性能を発揮します。また、リベットは最小限のクランプ長さで強力な接合部を実現します。

ただし、ねじ付きボルトと比較すると、リベットの取り付けと取り外しはより手間がかかり、特殊な工具と技術が必要になります。また、アプリケーションの要件によっては、クランプ荷重能力が制限される場合もあります。

スチールリベットはアルミニウムより強いですか?

スチール リベットは一般に、アルミニウム リベットに比べて強度が高く、より高い耐荷重能力が求められる用途に適しています。ただし、アルミニウム リベットとステンレス鋼のソリッド リベットは耐腐食性に優れており、錆や劣化が発生しやすい環境では非常に重要です。最適なパフォーマンスと耐久性を確保するには、リベットの機械的特性と接合するコンポーネントを一致させることが重要です。

リベットはどのくらいの重量に耐えられるのでしょうか?

リベットの強度は、材質とサイズによって異なります。以下は、リベットの種類ごとのおおよその最小せん断強度です。

• アルミリベット/スチールボディ:
  • 1/8インチ: 170ポンド
  • 5/32インチ: 260ポンド
  • 3/16インチ: 380ポンド
• スチールリベット/スチールボディ:
  • 1/8インチ: 260ポンド
  • 5/32インチ: 370ポンド
  • 3/16インチ: 540ポンド
• ステンレスリベット/スチールボディ:
  • 1/8インチ: 420ポンド
  • 5/32インチ: 650ポンド
  • 3/16インチ: 950ポンド

これらの値は最小せん断強度を表し、負荷がかかった状態でリベットをせん断するために必要な力の量を示します。適切なリベットのサイズと材質を選択することは、意図した重量とアプリケーションの条件に耐えられるようにするために重要です。

リベットと溶接

溶接ではなくリベットを使用する理由は何ですか?

リベットは、2 種類の異なる材料を接合する場合に理想的なソリューションです。金属とプラスチックなどの異なる材料を接合するには適していない、または不可能な溶接とは異なり、リベットは効果的な代替手段となります。特殊な装置や大がかりな準備を必要とせずに、安全で耐久性のある接合部を実現できるため、さまざまな製造および修理用途で多用途に使用できます。

リベットと溶接のどちらが強いでしょうか?

溶接により、リベット接合の強度を上回る永久的で強固な接合部が実現します。溶接接合部は、優れた強度、耐久性、および強固なフレームを作成できることで知られています。そのため、優れた強度と剛性が求められる製品の製造には、溶接が好まれることが多いです。溶接は、異なる形状の材料を扱う場合に特に有利です。異なるコンポーネントをシームレスに結合して 1 つのユニットにすることができるからです。

リベットの利点と欠点

リベットは、材料を接合する際の信頼性と強度で広く使用されている留め具です。ただし、他の機械的留め具と同様に、リベットにも長所と短所があります。

Advantages:

1. 強度と耐久性リベットは、高荷重や振動に耐えられる強力で永続的な接合部を形成するため、航空宇宙、自動車、建設業界の構造用途に最適です。
2. 特別なツールは不要リベットガンやハンマーなどの基本的なリベット工具で設置が可能なため、複雑な機器への依存度が軽減されます。
3. 高い費用対効果リベットは一般的に他の締結方法に比べて安価であり、大規模な製造および組み立てに経済的なソリューションを提供します。
4. 多才リベットは、さまざまな材質（アルミニウム、スチール、銅など）とタイプ（ソリッド、ブラインド、チューブラー）で提供されており、さまざまな材質のタイプや厚さに適応できる汎用性を備えています。
5. 改ざん防止: リベットは一度取り付けると、材料を損傷することなく取り外すことが困難になるため、セキュリティが強化され、不正な分解を防止できます。

短所：

1. 永久固定： ようではない ボルトまたはネジリベットは一度取り付けると簡単に取り外したり調整したりすることができず、解体するには穴を開ける必要があり、材料を損傷する可能性があります。
2. 接合厚さの制限リベットは、材料の厚さが一定範囲内にある場合、最も効果的です。材料が極端に薄い場合や厚い場合は、別の固定方法の方が適している場合があります。
3. 両側へのアクセスが必要ブラインドリベットなどの一部のタイプのリベットでは、取り付け時に接合する材料の両側にアクセスする必要があり、特定の用途では困難な場合があります。
4. 腐食の可能性: 使用されている材料によっては、特に湿度の高い環境や化学物質にさらされる環境では、リベットが時間の経過とともに腐食しやすくなる場合があります。
5. 必要なスキルと精度リベットを適切に取り付けるには、材料を損傷したり構造の完全性を損なうことなく、リベットが確実に安全な接合部を形成するためのスキルと精度が必要です。

リベットは強度、コスト効率、汎用性の点で大きな利点がありますが、恒久的な固定と設置の要件に関連する制限もあります。

リベットは何に使用されますか?

リベットは主に、2 つ以上の材料を恒久的に接合するための留め具として使用されます。これは、張力、せん断、振動などのさまざまな力に耐えられる、強力で安全な接続を作成することによって実現されます。リベットの具体的な用途は次のとおりです。

リベットの用途

リベットはさまざまな業界で使用されています。

• 構造部品
• エンクロージャとケース
• シャーシとフレーム
• 取り付けブラケット
• 自動車用ファスナー
• 密閉ジョイント
• ケーシングパネル
• 内部サポート構造
• ウェアラブル技術

リベットの材質

リベットは、特定の用途に合わせてさまざまな材料から作られています。

• アルミ: 軽量で耐腐食性に優れており、変形が容易なアプリケーションでの手動設置に最適です。
• ステンレス鋼: 耐腐食性に優れていますが、硬いため取り付けには空気圧工具が必要です。
• 銅: 優れた電気伝導性と成形のしやすさで知られています。
• 鋼鉄: 中実または中空シャンク形状で使用可能。取り付けには空気圧または油圧装置が必要。延性があるため低炭素鋼が推奨されます。
• 真鍮: 耐腐食性と強度、非発火性を兼ね備えており、信頼性と美観の良さから石油・ガス業界で好まれています。

ガルバニック腐食を回避し、締結する材料との適合性を確保するには、リベット材料を慎重に選択することが重要です。

リベットの代替品は何ですか?

リベットは手頃な価格で信頼性が高いですが、取り付けに時間がかかり、永久的に固定されるため、ワークピースを損傷せずに取り外すのは困難です。

DIYプロジェクトでは、ポップリベットは片側からアクセスできるため人気がありますが、後でリベットをドリルで取り外すつもりがない限り、その耐久性が欠点になる可能性があります。別の代替案は セルフクリンチスタッド、それは プレスフィットナットは、片側のみにアクセスする必要があり、固定回転の利点があります。

リベットまたはリベットナットは必要ですか?

保管や再配置のためにアセンブリを分解する必要がある場合は、リベット ナットなどのハードウェアを挿入することをお勧めします。リベット ナットを使用すると、ジョイントの整合性を損なうことなく、繰り返し組み立てと分解を行うことができます。

一方、最軽量と最高の耐振動性を実現することを優先する場合は、ソリッド シャフト リベットが最適です。ソリッド シャフト リベットは、振動に強い安全で永続的な接合部を提供するため、耐久性と安定性が極めて重要な用途に適しています。

まとめ

リベットは、材料を接合する際の強度と耐久性で知られる、不可欠な留め具です。リベットの種類、用途、作業プロセス、および用途を理解することは、さまざまな産業および製造のコンテキストで適切な留め具ソリューションを選択するために不可欠です。

特定の用途に適したリベット タイプを活用することで、業界は運用環境の要求に耐える堅牢で信頼性の高いジョイントを実現し、製品と構造の安全性、耐久性、パフォーマンスを確保できます。

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Q＆A

カタログ： CNC加工ガイド

陳福泉

この記事は、BOYI チームのエンジニアによって執筆されました。Fuquan Chen は、ラピッドプロトタイピング、金型製造、プラスチック射出成形の分野で 20 年の経験を持つプロのエンジニア兼技術専門家です。