Garantire che i tuoi rivetti autoperforanti (SPR) siano inseriti correttamente è fondamentale per l’integrità del giunto. Sebbene un’ispezione visiva della testa del rivetto possa suggerire un giunto affidabile, rappresenta solo una parte della valutazione. Esploriamo come assicurare giunti SPR costanti e di alta qualità attraverso una progettazione intelligente e tecniche di valutazione rigorose.
Cosa rende un giunto forte e affidabile?
La rivettatura autoperforante (SPR) è un metodo bilaterale per unire due o più pezzi di materiale utilizzando un rivetto senza la necessità di un foro preforato o di un processo termico. Durante il processo SPR, il rivetto viene spinto attraverso più strati di materiale e in uno stampo. Lo stampo fa sì che la coda del rivetto si svasi nello strato inferiore, formando una giunzione solida e a incastro. In questo modo si crea una tenuta ermetica e a tenuta d'aria, poiché il rivetto non attraversa lo strato di materiale inferiore, ma garantisce una giunzione rivettata robusta che non richiede verniciatura o sigillatura. La struttura del rivetto e dello stampo, insieme ai materiali utilizzati, determinano la resistenza del giunto e la resistenza alla corrosione.
Per unire correttamente i materiali con il metodo della rivettatura autoperforante (SPR), devono essere soddisfatti diversi requisiti di base:
- Posizionamento del materiale: come strato inferiore deve essere sempre posizionato un materiale duttile.
- Rapporto di spessore: la lamiera superiore deve essere più sottile della lamiera inferiore per garantire una qualità di giunzione ragionevole.
Valutazione della qualità del giunto SPR
Per mantenere l'integrità delle giunture nel tempo, è fondamentale misurare e monitorare le variabili chiave. Questi controlli possono essere sia non distruttivi che distruttivi, a seconda della fase di produzione e del livello di approfondimento necessario.
1. Controlli non distruttivi: sporgenza della testa del rivetto
Il controllo in-process più comune consiste nella misurazione della sporgenza della testa mediante un calibro manuale. Questo metodo consente di individuare variazioni nel processo di giunzione che potrebbero compromettere la resistenza del giunto o la sua protezione dalla corrosione.
- Sporgenza nominale: una testa del rivetto leggermente sollevata è accettabile se c'è un contatto solido tra il rivetto e la lamiera superiore.
- Monitoraggio delle variazioni: deviazioni dal valore di planarità atteso possono indicare una deriva del processo o potenziali punti di cedimento.
Suggerimento: utilizza il calibro di planarità come strumento di confronto, non come dispositivo di accettazione/scarto, per rilevare variazioni rispetto al progetto originale.
2. Analisi della sezione trasversale: l’integrità sotto-superficiale
Un esame macroscopico di un giunto sezionato è l’unico modo per valutare direttamente i difetti sotto-superficiali e le caratteristiche dell’interfaccia.
Parametri chiave da misurare:
- ph: posizione della testa del rivetto rispetto al diametro di riferimento
- intX: profondità di interblocco nella lamiera inferiore
- t-min: spessore minimo residuo del materiale nella lamiera inferiore
Nota: pMisurazioni accurate richiedono un taglio eseguito attraverso il centro del giunto. Confronta la larghezza della testa con il diametro noto del rivetto per validare la correttezza della sezione.
Considerazioni sulla tolleranza:
Se i test dimostrano che il giunto rimane sicuro nonostante piccole variazioni, le tolleranze possono essere regolate. Ad esempio, un interblocco progettato di 0,4 mm può ancora funzionare bene a 0,3 mm se il giunto mantiene il 75% della sua resistenza. Tenendo conto della planarità della testa, l'obiettivo di un valore di circa 0,0 mm garantisce un giunto piatto e una protezione dalla corrosione costante.
3. Prova di trazione: misurazione della resistenza dei giunti
Le prove di trazione forniscono la misura più definitiva della resistenza del giunto. Il test di trazione tira il giunto rivettato fino alla rottura. Analizzando i frammenti risultanti del provino, è possibile determinare la modalità di cedimento del giunto. Idealmente, è preferibile utilizzare, quando possibile, i materiali reali dei componenti dell’applicazione, così da evitare risultati fuorvianti.
Tipi di test:
- Prova di taglio: misura la forza necessaria per estrarre il rivetto lateralmente.
- Prova di trazione trasversale: valuta la resistenza del rivetto alla trazione verticale, spesso la prova più indicativa di punti deboli del giunto.
Modalità di cedimento comuni:
- Rompimento della coda: lo strappo della coda del rivetto dalla lamiera inferiore è più comune nei giunti multistrato o quando la lamiera inferiore è troppo sottile.
- Guasto del cuscinetto della testa: il cuscinetto della testa del rivetto fuori dalla lamiera superiore è la modalità di guasto definitiva. In questo caso il giunto è il più forte possibile senza aumentare il diametro della testa del rivetto. Questa modalità è più comune nei giunti a 2 pile quando la lamiera superiore è il componente significativamente più sottile.
Il giunto giusto per la tua attività
Progettare correttamente il giunto fin dall’inizio è fondamentale per garantire prestazioni affidabili nelle applicazioni SPR. Coinvolgere fin dalle prime fasi gli specialisti di giunzione di Atlas Copco assicura che i vostri giunti SPR soddisfino sempre i requisiti prestazionali. Con oltre 30 anni di esperienza, vi affianchiamo lungo l’intero processo: dalla scelta del rivetto più adatto alla progettazione e validazione del giunto, così da ottenere il risultato corretto al primo tentativo.
