Kalkulator Ukuran Rivet: Temukan Dimensi Rivet yang Tepat

Kalkulator Ukuran Paku Keling

Kalkulator ukuran paku keling adalah alat yang merekomendasikan diameter, panjang, dan jenis bahan paku keling berdasarkan ukuran lubang, ketebalan bahan, dan rentang jepit sambungan. Paku keling adalah pin logam pendek yang menyatukan dua lapisan bahan atau lebih dengan membentuk kepala pada kedua ujungnya; satu kepala dibuat di pabrik dan satu lagi dibentuk saat pemasangan. Pemilihan ukuran yang salah dapat membuat sambungan lemah atau membuat paku keling sama sekali tidak dapat dipasang.

Cara Menghitung Diameter Paku Keling

Paku keling harus melewati lubang yang telah dibor, sehingga diameternya tidak boleh lebih besar daripada lubang. Dalam praktiknya, lubang dibor sekitar 0,1 mm hingga 0,3 mm lebih besar daripada badan paku keling agar paku keling dapat dimasukkan dengan mudah.

Kalkulator menggunakan seperangkat diameter paku keling metrik standar: 2,4, 3,2, 4,0, 4,8, dan 6,4 milimeter. Kalkulator memilih ukuran terbesar yang masih dapat masuk ke lubang.

Rumus:

$\text{Diameter Paku Keling} = \text{ukuran standar terbesar} \leq \text{Diameter Lubang}$

Sebagai contoh, lubang berukuran 4,2 mm dapat menampung paku keling 4,0 mm (ukuran berikutnya, 4,8 mm, terlalu besar). Lubang yang lebih kecil daripada 2,4 mm tidak dapat menampung paku keling standar apa pun, sehingga kalkulator menampilkan kesalahan, bukan menebak.

Memeriksa kekuatan geser

Paku keling yang tipis pada bahan yang tebal dapat terputus akibat beban. Sebagai aturan praktis, diameter paku keling harus sekurang-kurangnya tiga kali ketebalan lapisan paling tebal yang disambungkan:

$\text{Diameter Minimum untuk Kekuatan Geser} = 3 \times \text{Ketebalan Bahan}$

Jika lubang terlalu kecil untuk memungkinkan penggunaan paku keling yang memenuhi aturan ini, kalkulator tetap mengembalikan paku keling terbesar yang dapat masuk ke lubang, tetapi menambahkan peringatan bahwa sambungan mungkin lebih lemah daripada yang ideal. Untuk mengatasinya, bor lubang yang lebih besar dan gunakan paku keling yang lebih besar, atau pasang lebih banyak paku keling dengan jarak yang lebih rapat di sepanjang sambungan agar beban terbagi.

Cara Menghitung Panjang Paku Keling

Panjang paku keling bergantung pada rentang jepit, yaitu ketebalan total semua lapisan yang disambungkan. Paku keling juga memerlukan panjang tambahan di luar rentang jepit agar ujung ekornya dapat membentuk kepala; tambahan ini disebut kelonggaran batang. Kelonggaran tersebut sama dengan 1,5 kali diameter paku keling itu sendiri.

Rumus:

$\text{Panjang Minimum} = \text{Rentang Jepit} + 1.5 \times \text{Diameter Paku Keling}$

Kalkulator membulatkan angka ini ke atas ke panjang standar berikutnya: 6, 8, 10, 12, 16, 20, atau 25 milimeter. Jika panjang yang diperlukan lebih besar daripada 25 mm, tidak ada paku keling standar yang sesuai dan kalkulator mengembalikan kesalahan, bukan menebak.

Jenis Paku Keling dan Kode Paku Keling

Bahan paku keling yang direkomendasikan mengikuti bahan yang disambungkan: lembaran aluminium menggunakan paku keling aluminium, baja menggunakan paku keling baja, baja tahan karat menggunakan paku keling baja tahan karat, plastik menggunakan paku keling plastik, dan bahan campuran menggunakan paku keling multibahan. Hal ini mencegah korosi galvanik, yang terjadi ketika dua logam berbeda bersentuhan saat terdapat kelembapan dan logam yang kurang mulia terkorosi lebih cepat.

Kalkulator juga membuat kode paku keling singkat untuk pemesanan atau dokumentasi:

$\text{Kode Paku Keling} = \text{Kode Bahan} + \text{Diameter}\times10 + \text{"-"} + \text{Panjang}$

Kode bahannya adalah AL (aluminium), ST (baja), SS (baja tahan karat), PL (plastik), dan MM (multibahan). Paku keling baja berdiameter 4,0 mm dengan panjang 8 mm memperoleh kode ST40-8.

Contoh perhitungan

Misalkan digunakan lembaran aluminium setebal 1,5 mm dengan lubang berukuran 3,2 mm dan rentang jepit 3,0 mm.

1. Diameter: ukuran standar terbesar yang tidak melebihi 3,2 mm adalah 3,2 mm itu sendiri.
2. Panjang: panjang minimum = 3,0 + 1,5 × 3,2 = 7,8 mm, dibulatkan ke atas menjadi ukuran standar 8 mm.
3. Pemeriksaan geser: aturan praktis mensyaratkan diameter sekurang-kurangnya 3 × 1,5 = 4,5 mm, tetapi hanya 3,2 mm yang dapat masuk ke lubang, sehingga kalkulator menandai peringatan kekuatan geser.
4. Hasil: paku keling aluminium berdiameter 3,2 mm dan panjang 8 mm, dengan kode AL32-8, disertai peringatan untuk mempertimbangkan lubang dan paku keling yang lebih besar.

Kasus kedua tidak menimbulkan peringatan. Lembaran baja setebal 1,0 mm dengan lubang berukuran 4,2 mm dan rentang jepit 2,0 mm menghasilkan diameter 4,0 mm (ukuran standar terbesar yang tidak melebihi 4,2 mm), panjang 2,0 + 1,5 × 4,0 = 8,0 mm (sudah merupakan ukuran standar), serta diameter yang melampaui minimum geser 3 × 1,0 = 3,0 mm. Hasilnya adalah paku keling baja berdiameter 4,0 mm dan panjang 8 mm, dengan kode ST40-8, tanpa peringatan.

Paku Keling Buta dan Paku Keling Pejal

Paku keling buta, yang sering disebut paku keling pop, dapat dipasang hanya dari satu sisi bahan. Paku ini memiliki badan berbentuk tabung dan pin tengah yang disebut mandrel; pin tersebut patah setelah ditarik dan membentuk kepala pada sisi jauh yang tidak dapat dilihat oleh pemasang. Paku keling pejal memerlukan akses ke kedua sisi: salah satu ujungnya sudah berbentuk kepala, sedangkan ujung lainnya dipukul atau ditekan hingga pipih saat pemasangan. Paku keling pejal umumnya menahan beban lebih besar untuk ukurannya, tetapi memerlukan waktu pemasangan lebih lama.

Kegunaan Umum

Pemasangan paku keling menyatukan lembaran logam tanpa panas dan perubahan bentuk yang dapat ditimbulkan oleh pengelasan. Kulit pesawat dan rangka struktural banyak menggunakan paku keling karena paku keling tetap kuat saat mengalami getaran berulang. Bodi mobil, atap dan pelapis logam, tangga, serta pekerjaan logam swadaya lainnya menggunakan pengencang yang sama dalam skala lebih kecil. Lambung kapal dan perlengkapan dek sering menggunakan paku keling aluminium atau baja tahan karat karena lebih tahan terhadap korosi dalam kondisi basah daripada baja biasa.

Baut, pengelasan, perekat, dan sekrup sadap sendiri merupakan alternatif yang umum. Baut memungkinkan sambungan dibongkar kemudian; pengelasan menghasilkan sambungan kontinu yang sangat kuat, tetapi memerlukan peralatan khusus; perekat menyebarkan beban secara merata, tetapi dapat melemah pada suhu tinggi; sekrup sadap sendiri menghilangkan tahap pengeboran lubang secara terpisah pada beberapa bahan.

Pertanyaan yang sering diajukan

Apa arti kode paku keling? Kode ini menggabungkan bahan (AL, ST, SS, PL, atau MM), diameter dalam sepersepuluh milimeter, dan panjang dalam milimeter. AL32-8 adalah paku keling aluminium dengan diameter 3,2 mm dan panjang 8 mm.

Mengapa kalkulator memperingatkan saya tentang kekuatan geser meskipun memberikan hasil? Lubang membatasi diameter paku keling hingga lebih kecil daripada tiga kali ketebalan bahan. Kalkulator tetap mengembalikan paku keling terbesar yang dapat masuk ke lubang karena hanya paku keling itulah yang dapat dipasang secara fisik, tetapi peringatan tersebut berarti sambungan mungkin tidak dapat menahan beban sebesar yang seharusnya.

Dapatkah saya menggunakan paku keling aluminium pada baja, atau paku keling baja pada aluminium? Secara mekanis hal itu dapat dilakukan, tetapi kedua logam tersebut dapat terkorosi di tempat keduanya bersentuhan, terutama di luar ruangan atau di dekat air asin. Paku keling baja tahan karat merupakan pilihan yang lebih aman untuk menyambungkan logam yang berbeda.

Mengapa kalkulator menampilkan kesalahan, bukan ukuran? Dua situasi menghasilkan kesalahan: lubang yang lebih kecil daripada 2,4 mm karena tidak ada paku keling standar yang setipis itu, dan rentang jepit yang begitu besar sehingga rentang jepit ditambah kelonggaran batang melebihi 25 mm, ukuran standar terpanjang. Paku keling yang lebih lebar memerlukan kelonggaran yang lebih panjang, sehingga panjangnya lebih cepat tidak mencukupi: paku keling 6,4 mm memerlukan kelonggaran 9,6 mm, sehingga tidak lagi sesuai ketika rentang jepit melebihi 15,4 mm.

Apa yang dimaksud dengan rentang jepit? Rentang jepit adalah ketebalan gabungan semua lapisan yang dilewati paku keling. Nilai ini menentukan seberapa banyak panjang paku keling yang berada di dalam bahan sebelum kelonggaran batang digunakan untuk membentuk kepala.

Seberapa panjang paku keling harus melebihi rentang jepit? Sekitar 1,5 kali diameternya sendiri, dibulatkan ke atas ke panjang standar terdekat. Paku keling 4,0 mm memerlukan kira-kira 6 mm panjang tambahan di luar rentang jepit agar kepalanya terbentuk dengan baik.

Referensi

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.