Qu'est-ce qu'un rivet et comment fonctionne-t-il ?

Un rivet est utilisé pour assembler deux matériaux de manière permanente et résiste mieux aux vibrations et aux tensions qu'une vis ou un boulon. Il existe différents types de rivets utilisables dans différents secteurs d'activité. Cet article examine les parties d'un rivet, son fonctionnement et les différents types de rivets utilisés.

Table des matières

• Qu'est-ce qu'un rivet ?
• Comment fonctionnent les rivets ?
• Différents types de rivets
• Comment fonctionnent les rivets pop ?
• Comment calculer la taille des rivets ?
• Avantages et inconvénients
• Applications de rivets
• FAQ

Qu'est-ce qu'un rivet ?

Le rivet est une fixation mécanique très répandue qui permet d'assembler deux ou plusieurs matériaux. Un rivet se compose d'une tête à une extrémité et d'un corps cylindrique à l'autre extrémité, appelé tige. L'extrémité conique de la tige est appelée queue du rivet. La queue ressemble à une épingle en métal. Les rivets sont utilisés pour assembler de grandes pièces structurelles et de petits assemblages électroniques. Les arbres sont creux et comportent une autre pièce interne appelée mandrin. Le mandrin permet au riveur de déformer la queue du rivet sans la frapper directement.

Comment fonctionnent les rivets ?

Tout d'abord, un trou est percé ou perforé dans les matériaux à connecter. Le rivet est inséré entre les deux trous. La queue est ensuite renversée ou déformée par une force mécanique à l'aide d'un marteau ou d'un pistolet à rivets. La queue se dilate alors pour atteindre environ 1,5 fois le diamètre original de l'arbre, maintenant le rivet en place entre les deux matériaux. La déformation écrase la queue, la rendant plus plate, ce qui donne un rivet en forme d'haltère. La tête originale du rivet est appelée "tête d'usine" et l'extrémité déformée est appelée "queue de bouclier".

Un rivet peut supporter une tension à chaque extrémité de la structure. Les têtes formées en permanence aux deux extrémités empêchent le rivet de se détacher du trou percé. L'arbre à rivets empêche tout mouvement radial. Les rivets sont conçus pour réaliser des assemblages permanents similaires au soudage ou aux adhésifs structurels. Mais contrairement aux assemblages soudés, les rivets résistent aux vibrations et sécurisent mieux les assemblages.

Différents types de rivets

Une grande variété de rivets est disponible en raison des nombreux matériaux différents qui doivent être assemblés. Voici quelques-uns des différents types de rivets et leur fonctionnement.

Rivet solide

Un rivet plein (figure 3 étiquetée A) est constitué d'une tige pleine avec une tête à une extrémité. La queue d'un rivet plein est déformée à l'aide d'un pistolet à rivets ou d'un marteau pour la maintenir en place.

Rivet fendu

Un rivet fendu (figure 3 étiquetée B) a une tige divisée pour créer une plus grande surface après son passage dans le joint. Le rivet a une extrémité pointue, et la surface ajoutée empêche le rivet de s'enfoncer dans des matériaux plus souples tels que le cuir, le bois et le plastique. Les rivets fendus sont couramment utilisés pour des travaux de réparation de base à la maison et ne sont pas utilisés dans des applications critiques.

Rivet aveugle (rivet pop)

Les rivets aveugles (figure 1) conviennent lorsque l'un des côtés du joint n'est pas visible ou accessible. Ils sont également connus sous le nom de "rivets pop" et utilisent un pistolet à rivets pour tirer un mandrin à travers la tige creuse du rivet après avoir été inséré dans le trou reliant deux surfaces. Le mandrin déforme le corps du rivet et permet au riveur de fixer les matériaux en n'ayant accès qu'à un seul côté de la surface. Le mandrin se détache à l'endroit où il est le plus faible, le laissant plus ou moins au même niveau que la tête du rivet.

Rivet à friction

Également connus sous le nom de rivets autogrippants, les rivets à friction (figure 3 étiquetée C) sont un type de rivets aveugles qui utilisent la pression interne d'une tige qui est tirée à travers un manchon creux qui dilate la tige et utilise la pression à l'intérieur de la tige pour assembler les matériaux et boucher le trou derrière elle.

Rivet autoperceur

Les rivets autoperceurs, ou SPR (figure 3 étiquetée D), ne nécessitent pas de trous préperforés, contrairement aux autres types de rivets. Les SPR sont forgés à froid dans une forme semi-tubulaire, et la géométrie de l'extrémité comporte une rainure qui aide le rivet à percer le matériau à assembler. Ces types de rivets permettent de créer un joint étanche au gaz et à l'eau.

Rivet fileté

Les rivets filetés (figure 3 étiquetée E) sont des rivets aveugles dont la tige est creuse et filetée intérieurement. Ces rivets s'enfilent sur le mandrin d'un pistolet à rivets. Le mandrin est tiré à travers l'arbre, ce qui bouleverse l'arbre. Ces rivets aveugles sont solides et présentent parfois des arêtes externes qui permettent un meilleur contact avec la surface du trou pilote.

Rivet semi-tubulaire

Tout comme un rivet plein, un rivet semi-tubulaire (figure 3 étiquetée F) présente un trou à l'extrémité de la queue. Le trou fait rouler l'arbre vers l'extérieur lorsqu'une force est appliquée, ce qui nécessite moins de force pour l'application et l'assemblage.

Rivet Oscar

Un rivet oscar (figure 3 étiquetée G) est similaire à un rivet aveugle, mais la seule différence est que la tige se fend et se replie lorsque le mandrin est tiré à travers le rivet. Les rivets Oscar sont idéaux pour les applications impliquant de fortes vibrations et pour lesquelles la surface arrière est inaccessible.

Comment fonctionnent les rivets pop ?

Les rivets pop sont un type de rivet aveugle, c'est-à-dire qu'ils sont fixés d'un seul côté. Procédez comme suit pour utiliser un rivet pop :

1. Percez un trou pilote à travers les deux surfaces.
2. Placer le mandrin du rivet dans le nez du pistolet à rivets et pousser la tige à travers les trous perforés ou percés pour créer le joint.
3. La compression de la gâchette du pistolet à rivets tire le mandrin à travers l'arbre creux pour renverser l'extrémité de la queue et créer un joint solide et riveté.
4. À la profondeur appropriée, le mandrin se détache au niveau du "col".
5. L'utilisateur peut poser le rivet suivant et répéter le processus si nécessaire.

Comment calculer la taille des rivets ?

Les rivets sont disponibles dans une large gamme de tailles ; la longueur et la largeur sont tout aussi importantes. Comme il s'agit de matériaux de fixation, il est essentiel d'estimer le nombre de rivets nécessaires pour déterminer la répartition adéquate de la surface afin de garantir la résistance et la stabilité de la structure achevée. Les rivets doivent passer par le trou pilote des deux surfaces et se dilater ensuite pour fonctionner correctement. L'utilisateur doit faire face à des forces latérales et verticales qui risquent de cisailler le rivet. Les estimations générales pour les dimensions des rivets sont les suivantes :

• La longueur du rivet doit être égale à la somme de l'épaisseur de tous les matériaux rivetés plus 1,5 fois le diamètre du rivet. Un rivet trop petit peut entraîner l'arrachement du rivet à travers le matériau, et une tige de rivet trop fine peut facilement se cisailler sous l'effet de la pression.
• Le diamètre du rivet doit être trois fois supérieur à l'épaisseur de la pièce la plus épaisse du matériau assemblé.

Par exemple, pour assembler deux tôles de 2 mm d'épaisseur, le diamètre du rivet doit être de 6 mm. Un rivet de 6,35 mm (un quart de pouce) convient ici. La longueur du rivet doit être d'au moins 9,5 mm.

Avantages et inconvénients des rivets

Avantages

1. Peu coûteux
2. Les rivets permettent d'assembler deux matériaux différents (comme des plaques de cuivre et d'aluminium).
3. Processus respectueux de l'utilisateur et de l'environnement, car il n'y a pas de fumées ni de gaz produits lors du soudage.
4. Joints fiables, notamment en cas de vibrations.
5. L'inspection de la qualité d'un joint riveté est plus facile que celle d'un joint soudé.

Disadvantages

1. Les joints rivetés sont plus volumineux que les joints soudés.
2. La projection du rivet affecte l'aspect esthétique.
3. Temps de production élevé pour l'assemblage
4. Les trous nécessaires à l'insertion des rivets provoquent une concentration de contraintes.

Applications de rivets

Les rivets sont très courants et trouvent leur place dans diverses applications pour lier deux ou plusieurs matériaux. De nombreuses industries utilisent des rivets, notamment

• Applications automobiles
• Objets ménagers
• Appareils électriques
• Couteaux de cuisine
• Industrie aérospatiale
• Satellites et engins spatiaux
• Construction navale et autres applications nautiques

Lisez nos articles sur les pistolets à rivets pneumatiques et électriques pour plus de détails sur le fonctionnement de chaque type de pistolet à rivets.

FAQ

Qu'est-ce qu'un rivet ?

Un rivet est une fixation mécanique couramment utilisée pour assembler deux ou plusieurs matériaux.

Les assemblages par rivets sont-ils solides ?

Les rivets peuvent fixer de façon permanente un joint solide. Lorsqu'ils sont correctement réalisés, ils ne permettent aucun mouvement entre les couches de matériau.

Pourquoi les rivets aveugles sont-ils utiles ?

Un avantage particulier est de pouvoir riveter d'un seul côté, alors qu'un boulon nécessite de tarauder ou d'utiliser un écrou de l'autre côté pour assembler deux surfaces.