Calcolatore Dimensioni Rivetti: Trova le Dimensioni Perfette del Rivetto

Calcolatore della dimensione dei rivetti

Un calcolatore della dimensione dei rivetti è uno strumento che consiglia diametro, lunghezza e materiale del rivetto in base alla dimensione del foro, allo spessore del materiale e allo spessore di serraggio del giunto. Un rivetto è un breve perno metallico che unisce due o più strati di materiale formando una testa a ciascuna estremità, una prodotta in fabbrica e una formata durante la posa. Scegliere la dimensione sbagliata può lasciare il giunto debole o impedire del tutto l'inserimento del rivetto.

Come si calcola il diametro del rivetto

Il rivetto deve passare attraverso il foro già praticato, quindi il suo diametro non può mai essere maggiore di quello del foro. In pratica un foro viene praticato più grande del corpo del rivetto di circa 0,1 mm - 0,3 mm, perché il rivetto vi scorra dentro con facilità.

Il calcolatore parte da un insieme di diametri standard metrici dei rivetti: 2,4, 3,2, 4,0, 4,8 e 6,4 millimetri. Sceglie il più grande tra questi che entra ancora nel foro.

Formula:

$\text{Diametro del rivetto} = \text{dimensione standard più grande} \leq \text{Diametro del foro}$

Per esempio, un foro da 4,2 mm accoglie un rivetto da 4,0 mm (la dimensione successiva, 4,8 mm, è troppo grande). Un foro più piccolo di 2,4 mm non può accogliere alcun rivetto standard, quindi il calcolatore mostra un errore invece di tirare a indovinare.

Verifica della resistenza a taglio

Un rivetto sottile in un materiale spesso può tranciarsi sotto carico. Come regola pratica, il diametro del rivetto dovrebbe essere almeno due volte e mezza o tre volte lo spessore della lamiera più spessa. Questo calcolatore usa il fattore più severo, tre:

$\text{Diametro minimo per la resistenza a taglio} = 3 \times \text{Spessore del materiale}$

Se il foro è troppo piccolo per consentire un rivetto che rispetti questa regola, il calcolatore restituisce comunque il rivetto più grande che entra nel foro, ma aggiunge un avviso: il giunto potrebbe essere più debole di quanto sarebbe ideale. Per rimediare occorre praticare un foro più grande e usare un rivetto più grande, oppure distanziare più rivetti lungo il giunto in modo che si ripartiscano il carico.

Come si calcola la lunghezza del rivetto

La lunghezza del rivetto dipende dallo spessore di serraggio: lo spessore totale di tutti gli strati da unire. Il rivetto richiede inoltre una lunghezza in più oltre lo spessore di serraggio, perché il suo codolo possa formare una testa; è la cosiddetta sovralunghezza del gambo. Questa sovralunghezza è pari a 1,5 volte il diametro del rivetto stesso.

Formula:

$\text{Lunghezza minima} = \text{Spessore di serraggio} + 1.5 \times \text{Diametro del rivetto}$

Il calcolatore arrotonda questo valore per eccesso alla successiva lunghezza standard: 6, 8, 10, 12, 16, 20 o 25 millimetri. Se la lunghezza richiesta supera 25 mm, nessun rivetto standard è adatto e il calcolatore restituisce un errore invece di tirare a indovinare.

Tipo di rivetto e codice del rivetto

Il materiale consigliato per il rivetto segue quello da unire: la lamiera di alluminio richiede un rivetto di alluminio, l'acciaio un rivetto di acciaio, l'acciaio inossidabile un rivetto di acciaio inossidabile, la plastica un rivetto di plastica e i materiali misti un rivetto multimateriale. Ciò evita la corrosione galvanica, che si verifica quando due metalli diversi si toccano in presenza di umidità e il metallo meno nobile si corrode più rapidamente.

Il calcolatore costruisce anche un breve codice del rivetto, utile per gli ordini o la documentazione:

$\text{Codice del rivetto} = \text{Codice del materiale} + \text{Diametro}\times10 + \text{"-"} + \text{Lunghezza}$

I codici dei materiali sono AL (alluminio), ST (acciaio), SS (acciaio inossidabile), PL (plastica) e MM (multimateriale). Un rivetto di acciaio da 4,0 mm, lungo 8 mm, riceve il codice ST40-8.

Esempio

Si consideri una lamiera di alluminio da 1,5 mm con un foro da 3,2 mm e uno spessore di serraggio di 3,0 mm.

1. Diametro: la dimensione standard più grande pari o inferiore a 3,2 mm è proprio 3,2 mm.
2. Lunghezza: lunghezza minima = 3,0 + 1,5 × 3,2 = 7,8 mm, arrotondata per eccesso alla dimensione standard di 8 mm.
3. Verifica a taglio: la regola pratica richiede un diametro di almeno 3 × 1,5 = 4,5 mm, ma nel foro entra solo 3,2 mm, quindi il calcolatore segnala un avviso sulla resistenza a taglio.
4. Risultato: un rivetto di alluminio da 3,2 mm, lungo 8 mm, codice AL32-8, con l'avviso di valutare un foro e un rivetto più grandi.

Un secondo caso evita l'avviso. Una lamiera di acciaio da 1,0 mm con un foro da 4,2 mm e uno spessore di serraggio di 2,0 mm dà un diametro di 4,0 mm (la dimensione standard più grande pari o inferiore a 4,2 mm), una lunghezza di 2,0 + 1,5 × 4,0 = 8,0 mm (già una dimensione standard) e un diametro che supera il minimo a taglio di 3 × 1,0 = 3,0 mm. Il risultato è un rivetto di acciaio da 4,0 mm, lungo 8 mm, codice ST40-8, senza avvisi.

Rivetti ciechi e rivetti pieni

Un rivetto cieco, spesso chiamato rivetto pop, può essere posato da un solo lato del materiale. Ha un corpo tubolare e un perno centrale, detto mandrino, che si spezza una volta tirato, formando una testa sul lato opposto che l'operatore non vede. Un rivetto pieno richiede l'accesso a entrambi i lati: un'estremità ha già la forma di una testa e l'altra viene ribattuta o pressata fino ad appiattirsi durante la posa. I rivetti pieni in genere sostengono più carico a parità di dimensione, ma richiedono più tempo per la posa.

Usi comuni

La rivettatura unisce la lamiera senza il calore e le deformazioni che può causare la saldatura. I rivestimenti degli aerei e i telai strutturali usano ampiamente i rivetti, perché reggono bene alle vibrazioni ripetute. Carrozzerie di automobili, coperture e rivestimenti metallici, scale e altri lavori in metallo fai da te usano gli stessi elementi di fissaggio in scala minore. Gli scafi delle barche e gli accessori di coperta usano spesso rivetti di alluminio o di acciaio inossidabile, perché resistono alla corrosione in ambienti umidi meglio dell'acciaio comune.

Bulloni, saldatura, adesivi e viti autofilettanti sono alternative comuni. I bulloni permettono di smontare il giunto in seguito; la saldatura dà un giunto continuo e molto resistente, ma richiede attrezzature specializzate; gli adesivi distribuiscono il carico in modo uniforme, ma possono indebolirsi con il calore; le viti autofilettanti evitano la fase separata di foratura in alcuni materiali.

Domande frequenti

Che cosa significa il codice del rivetto? Combina il materiale (AL, ST, SS, PL o MM), il diametro in decimi di millimetro e la lunghezza in millimetri. AL32-8 è un rivetto di alluminio con diametro di 3,2 mm e lunghezza di 8 mm.

Perché il calcolatore mi ha avvisato sulla resistenza a taglio pur dando un risultato? Il foro ha limitato il rivetto a un diametro inferiore a tre volte lo spessore del materiale. Il calcolatore restituisce comunque il rivetto più grande che entra nel foro, perché è l'unico che può fisicamente essere inserito, ma l'avviso significa che il giunto potrebbe non sostenere il carico che dovrebbe.

Posso usare rivetti di alluminio sull'acciaio, o rivetti di acciaio sull'alluminio? Meccanicamente funziona, ma i due metalli possono corrodersi dove si toccano, soprattutto all'aperto o vicino all'acqua salata. I rivetti di acciaio inossidabile sono una scelta più sicura per unire metalli diversi.

Perché il calcolatore mostra un errore invece di una dimensione? Due situazioni producono un errore: un foro più piccolo di 2,4 mm, perché nessun rivetto standard è così sottile, e uno spessore di serraggio così grande che persino il rivetto più grosso, da 6,4 mm, richiederebbe una lunghezza superiore a 25 mm, la dimensione standard più lunga.

Che cos'è lo spessore di serraggio? Lo spessore di serraggio è lo spessore complessivo di tutti gli strati attraversati dal rivetto. Stabilisce quanta parte della lunghezza del rivetto si trova dentro il materiale prima della sovralunghezza del gambo necessaria a formare la testa.

Di quanto deve essere più lungo il rivetto rispetto allo spessore di serraggio? Di circa 1,5 volte il proprio diametro, arrotondato per eccesso alla lunghezza standard più vicina. Un rivetto da 4,0 mm richiede circa 6 mm di lunghezza in più oltre lo spessore di serraggio per formare correttamente la testa.

Riferimenti

1. Federal Aviation Administration. Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, Volume 1 (FAA-H-8083-31A), Capitolo 4. AMT Handbook–Airframe, Vol. 1 (PDF) — lunghezza del rivetto pari allo spessore di serraggio più 1,5 volte il diametro del gambo, e diametro del rivetto di almeno 2,5-3 volte lo spessore della lamiera più spessa.