Calculadora de Mida de Reblons: Trobeu les Dimensions Perfectes del Rebló

Calculadora de la mida dels reblons

Una calculadora de la mida dels reblons és una eina que recomana el diàmetre, la longitud i el tipus de material d’un rebló a partir de la mida del forat, el gruix del material i el rang de subjecció de la unió. Un rebló és un passador metàl·lic curt que uneix dues o més capes de material formant un cap a cada extrem: un de fabricat prèviament i un altre que es forma durant la instal·lació. Triar una mida incorrecta pot deixar la unió feble o impedir que el rebló hi encaixi.

Com es calcula el diàmetre del rebló

El rebló ha de passar pel forat perforat prèviament, de manera que el seu diàmetre mai no pot ser més gran que el del forat. A la pràctica, es perfora un forat aproximadament 0,1 mm a 0,3 mm més gran que el cos del rebló, perquè hi entri fàcilment.

La calculadora parteix d’un conjunt de diàmetres mètrics estàndard de reblons: 2,4, 3,2, 4,0, 4,8 i 6,4 mil·límetres. Tria el més gran d’aquests que encara càpiga al forat.

Fórmula:

$\text{Diàmetre del rebló} = \text{mida estàndard més gran} \leq \text{Diàmetre del forat}$

Per exemple, en un forat de 4,2 mm hi cap un rebló de 4,0 mm (la mida següent, 4,8 mm, és massa gran). Un forat més petit que 2,4 mm no admet cap rebló estàndard, de manera que la calculadora mostra un error en lloc de fer una estimació.

Comprovació de la resistència al tall

Un rebló prim en un material gruixut es pot trencar per tall sota càrrega. Com a regla pràctica, el diàmetre del rebló ha de ser com a mínim tres vegades el gruix de la capa més gruixuda que s’uneix:

$\text{Diàmetre mínim per a la resistència al tall} = 3 \times \text{Gruix del material}$

Si el forat és massa petit per permetre un rebló que compleixi aquesta regla, la calculadora continua retornant el rebló més gran que hi càpiga, però hi afegeix un avís que la unió pot ser més feble del que seria ideal. Per solucionar-ho, cal perforar un forat més gran i utilitzar un rebló més gran, o bé distribuir més reblons al llarg de la unió perquè comparteixin la càrrega.

Com es calcula la longitud del rebló

La longitud del rebló depèn del rang de subjecció: el gruix total de totes les capes que s’uneixen. El rebló també necessita una longitud addicional més enllà del rang de subjecció perquè la seva cua pugui formar un cap, quantitat anomenada sobrant del cos. Aquest sobrant equival a 1,5 vegades el diàmetre del mateix rebló.

Fórmula:

$\text{Longitud mínima} = \text{Rang de subjecció} + 1.5 \times \text{Diàmetre del rebló}$

La calculadora arrodoneix aquesta xifra cap amunt fins a la longitud estàndard següent: 6, 8, 10, 12, 16, 20 o 25 mil·límetres. Si la longitud necessària és superior a 25 mm, no hi ha cap rebló estàndard que hi encaixi i la calculadora retorna un error en lloc de fer una estimació.

Tipus i codi del rebló

El material recomanat per al rebló correspon al material que s’uneix: una xapa d’alumini requereix un rebló d’alumini, l’acer un rebló d’acer, l’acer inoxidable un rebló d’acer inoxidable, el plàstic un rebló de plàstic i els materials mixtos un rebló multimaterial. Això evita la corrosió galvànica, que es produeix quan dos metalls diferents estan en contacte en presència d’humitat i el metall menys noble es corroeix més ràpidament.

La calculadora també genera un codi breu de rebló per a comandes o documentació:

$\text{Codi del rebló} = \text{Codi del material} + \text{Diàmetre}\times10 + \text{"-"} + \text{Llargada}$

Els codis dels materials són AL (alumini), ST (acer), SS (acer inoxidable), PL (plàstic) i MM (multimaterial). Un rebló d’acer de 4,0 mm i 8 mm de longitud rep el codi ST40-8.

Exemple resolt

Considerem una xapa d’alumini de 1,5 mm, amb un forat de 3,2 mm i un rang de subjecció de 3,0 mm.

1. Diàmetre: la mida estàndard més gran igual o inferior a 3,2 mm és 3,2 mm.
2. Longitud: longitud mínima = 3,0 + 1,5 × 3,2 = 7,8 mm, arrodonida cap amunt fins a la mida estàndard 8 mm.
3. Comprovació del tall: la regla pràctica exigeix un diàmetre d’almenys 3 × 1,5 = 4,5 mm, però al forat només hi cap 3,2 mm, de manera que la calculadora mostra un avís sobre la resistència al tall.
4. Resultat: un rebló d’alumini de 3,2 mm de diàmetre i 8 mm de longitud, amb el codi AL32-8, i un avís que recomana considerar un forat i un rebló més grans.

Un segon cas evita l’avís. Una xapa d’acer de 1,0 mm, amb un forat de 4,2 mm i un rang de subjecció de 2,0 mm, dona un diàmetre de 4,0 mm (la mida estàndard més gran igual o inferior a 4,2 mm), una longitud de 2,0 + 1,5 × 4,0 = 8,0 mm (que ja és una mida estàndard) i un diàmetre superior al mínim de tall de 3 × 1,0 = 3,0 mm. El resultat és un rebló d’acer de 4,0 mm de diàmetre i 8 mm de longitud, amb el codi ST40-8 i sense cap avís.

Reblons cecs i reblons massissos

Un rebló cec, sovint anomenat rebló de tracció, es pot instal·lar accedint només a una cara del material. Té un cos tubular i un passador central, anomenat mandrí, que es trenca quan s’estira i forma un cap a la cara oposada, que l’instal·lador no pot veure. Un rebló massís requereix accés a totes dues cares: un extrem ja té forma de cap i l’altre s’aplana amb un martell o una premsa durant la instal·lació. En general, els reblons massissos suporten més càrrega per a una mateixa mida, però triguen més a instal·lar-se.

Usos habituals

El reblat uneix xapes metàl·liques sense la calor ni les deformacions que pot causar la soldadura. Els revestiments i les estructures dels avions utilitzen reblons àmpliament, ja que resisteixen bé les vibracions repetides. Les carrosseries d’automòbil, les cobertes i els revestiments metàl·lics, les escales i altres treballs domèstics amb metall utilitzen els mateixos elements de fixació a menor escala. Els cascs de les embarcacions i els accessoris de coberta sovint utilitzen reblons d’alumini o d’acer inoxidable perquè resisteixen millor la corrosió en condicions humides que l’acer sense aliatge.

Els cargols, la soldadura, els adhesius i els cargols autorroscants són alternatives habituals. Els cargols permeten desmuntar la unió més endavant; la soldadura proporciona una unió contínua i molt resistent, però necessita equip especialitzat; els adhesius distribueixen la càrrega uniformement, però es poden debilitar amb la calor; els cargols autorroscants permeten ometre la perforació prèvia del forat en alguns materials.

Preguntes més freqüents

Què vol dir el codi del rebló? Combina el material (AL, ST, SS, PL o MM), el diàmetre en dècimes de mil·límetre i la longitud en mil·límetres. AL32-8 és un rebló d’alumini de 3,2 mm de diàmetre i 8 mm de longitud.

Per què la calculadora m’ha avisat sobre la resistència al tall encara que m’hagi donat un resultat? El forat limitava el rebló a un diàmetre inferior a tres vegades el gruix del material. La calculadora continua retornant el rebló més gran que hi càpiga, ja que és l’únic que hi entrarà físicament, però l’avís indica que la unió pot no suportar tanta càrrega com hauria.

Puc utilitzar reblons d’alumini en acer o reblons d’acer en alumini? Mecànicament funciona, però els dos metalls es poden corroir en el punt de contacte, especialment a l’exterior o prop de l’aigua salada. Els reblons d’acer inoxidable són una opció més segura per unir metalls diferents.

Per què la calculadora mostra un error en lloc d’una mida? Hi ha dues situacions que produeixen un error: un forat més petit que 2,4 mm, ja que no hi ha cap rebló estàndard tan prim, i un rang de subjecció tan gran que la suma del rang i del sobrant del cos supera 25 mm, la mida estàndard més llarga. Un rebló més ample necessita un sobrant més llarg, de manera que es queda sense longitud abans: un rebló de 6,4 mm necessita 9,6 mm de sobrant, de manera que deixa d’encaixar quan el rang de subjecció supera 15,4 mm.

Què és el rang de subjecció? El rang de subjecció és el gruix combinat de totes les capes que travessa el rebló. Determina quina part de la longitud del rebló queda dins del material abans del sobrant del cos necessari per formar el cap.

Quant més llarg que el rang de subjecció ha de ser un rebló? Aproximadament 1,5 vegades el seu propi diàmetre, arrodonit cap amunt fins a la longitud estàndard més propera. Un rebló de 4,0 mm necessita aproximadament 6 mm de longitud addicional més enllà del rang de subjecció per formar correctament el cap.

Referències

1. Higgins, Raymond A. (2001). Materials for Engineers and Technicians. Newnes. ISBN 978-0750652506.
2. Messler, Robert W. (2004). Joining of Materials and Structures: From Pragmatic Process to Enabling Technology. Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0750677578.
3. ASME B18.1.1: Small Solid Rivets. American Society of Mechanical Engineers.
4. ISO 14.588: Blind rivets — Terminology and definitions. International Organization for Standardization.