En ce qui concerne les matériaux de fixation, les ingénieurs et les fabricants sont souvent confrontés à un choix critique: rivalités ou vis ? Bien que les deux servent à rejoindre des composants, leurs conceptions et applications fondamentales conduisent à des caractéristiques de performance distinctes, en particulier concernant la force.

Comprendre les attaches

Avant de comparer leur force, définissons brièvement chaque attache:

• Vis: Ce sont des attaches filetées conçues pour être conduites dans un matériau, créant leurs propres filetages d'accouplement (comme des vis à bois ou des vis auto-tape) ou s'engager avec des filetages pré-plaqués ou un écrou. Les vis reposent sur l'intégrité du matériau dans lequel ils sont enfilés ou la résistance de l'écrou pour leur puissance de maintien. Ils sont connus pour leur déménagement et leur réutilisabilité.

• Rivnuts (écrous de rivet / noix): Les rivaux sont des rivets tubulaires en filetage en interne qui sont conçus pour être installés d'un côté d'une pièce (installation aveugle). Lorsqu'il est installé, le rivnut se déforme et les renflements du côté aveugle, créant un fil permanent, fort et portant des matériaux minces ou creux où taper des filetages directement est peu pratique ou impossible. Un boulon ou une vis peut ensuite être enfilé dans le rivnu.

Comparaison de la force: où chacun excelle

La "force" d'une fixation n'est pas une seule métrique; Il englobe divers aspects tels que la résistance à la traction, la résistance au cisaillement, la résistance à la traction et la résistance aux vibrations et au relâchement.

Résistance à la traction (résistance à l'arrache)

Vis: La résistance à la traction d'une vis (sa résistance à être tirée directement) dépend fortement de plusieurs facteurs:

• Propriétés des matériaux: La résistance du matériau à vis lui-même (par exemple, les grades d'acier comme la 8e année sont beaucoup plus forts que le grade 2) et le matériau dans lequel il se fixait est crucial.

• Engagement du fil: Plus il y a de fils engagés et plus les fils de base du matériau de base sont forts, plus la résistance à l'arrachement est élevée. Dans les matériaux doux comme le bois ou la tôle mince, les vis peuvent se déshabiller ou retirer relativement facilement, en particulier sous une contrainte ou une vibration répétée.

• Taille du trou: Un trou pilote de taille incorrecte peut réduire considérablement la puissance de maintien d'une vis.

• Avec une noix: Lorsqu'une vis est utilisée avec un écrou et une rondelle (c'est-à-dire une connexion du boulon), sa résistance à la traction est souvent supérieure à un rivalité de taille comparable car la charge est distribuée sur une zone de support plus grande, et la pleine résistance de la coupe transversale du boulon est utilisée.

Rivnuts: Les rivaux sont conçus pour créer un fil fort et permanent dans les matériaux minces. Leur résistance à l'arrachement est généralement supérieure à une vis auto-tape dans une tôle mince ou des panneaux composites pour plusieurs raisons:

• Extension à l'aveugle: La clé de la force d'un rivnut est son expansion du côté aveugle, ce qui crée une plus grande surface de port contre le matériau, augmentant considérablement la résistance à l'arrachement.

• Distribution de charge: Le rivnut déformé distribue la charge sur une zone plus large du matériau de base, réduisant le stress localisé qui peut entraîner une déchirure ou une déformation.

• Épaisseur du matériau: Les rivaux ont des gammes de poignées spécifiques et nécessitent une épaisseur minimale de matériau pour fonctionner efficacement. Si le matériau est trop mince ou si le rivut n'est pas correctement installé, sa résistance peut être compromise.

• Type de rivnut: Différentes conceptions de rivnut (par exemple, des plus nutrices préalables) offrent une force de retrait encore plus grande en créant une bride plus grande et plus robuste du côté aveugle.

Résistance au cisaillement

Vis: La résistance au cisaillement d'une vis (sa résistance aux forces agissant perpendiculairement à son axe, essayant de la couper) est principalement déterminée par:

• Visser le matériau et le diamètre: Une vis plus épaisse en acier à haute résistance aura généralement une résistance au cisaillement plus élevée.

• Conception conjointe: Comment les composants sont serrés ensemble et l'ajustement de la vis dans le trou d'impact des performances de cisaillement.

Rivnuts: Alors que les rivaux créent une ancre enfilée forte, leur fonction principale n'est pas nécessairement pour fournir une force de cisaillement élevée en tant que fixation autonome. Lorsqu'un boulon ou une vis est enfilé dans un rivnu, la résistance au cisaillement de la connexion dépend largement de la résistance du boulon ou de la vis elle-même, et de la façon dont le rivnu est assis dans le matériau. Dans les applications où des charges de cisaillement très élevées sont présentes, des méthodes de fixation alternatives telles que des rivets solides ou des boulons structurels peuvent être préférés. Cependant, pour de nombreuses applications typiques, un rivnut correctement installé avec un boulon approprié peut offrir une résistance au cisaillement suffisante.

Résistance aux vibrations et au relâchement

Vis: Les vis auto-tapotées, en particulier dans les applications soumises à des vibrations constantes ou aux charges dynamiques, peuvent se desserrer au fil du temps. En effet, les fils peuvent porter le matériau ou que la vis peut simplement reculer. Bien que les rondelles de verrouillage ou les composés de verrouillage de filetage puissent atténuer cela, cela reste une préoccupation.

Rivnuts: Les rivaux fournissent une connexion plus sécurisée et résistante aux vibrations. Une fois installé, le corps élargi du rivnut crée une articulation serrée et immobilière moins sensible à la relâchement sous vibration. Cela les rend particulièrement avantageux dans l'automobile, l'aérospatiale et d'autres industries où les structures sont exposées aux forces dynamiques.

Quand choisir lequel

Le choix entre les rivaux et les vis dépend finalement des exigences de l'application spécifiques.

Choisissez des vis lorsque:

• La relance est essentielle: Les vis permettent un assemblage facile et un démontage sans endommager les composants.

• Le filetage direct est possible: Si le matériau est suffisamment épais pour appuyer directement des filetages forts ou si un écrou est accessible et utilisé à l'arrière.

• Le coût est une préoccupation principale: Les vis sont souvent plus économiques que les rivaux.

• La résistance au cisaillement est primordiale (avec un écrou): Une combinaison de boulons et de noix correctement dimensionnée et torquetée offre généralement une résistance au cisaillement supérieure.

• L'épaisseur du matériau permet: Dans les matériaux plus épais, les vis auto-tape peuvent fournir une puissance de maintien adéquate.

Choisissez les rivaux lorsque:

• L'accès à l'aveugle est requis: Les rivaux sont idéaux pour les situations où vous ne pouvez accéder qu'à un côté de la pièce.

• Ajout de fils forts à des matériaux minces: Ils excellent à créer des fils robustes et réutilisables dans la tôle, les plastiques, les composites ou les tubes où le taraudage traditionnel n'est pas possible.

• La résistance aux vibrations est critique: Le corps élargi d'un rivnut offre une excellente résistance au relâchement des vibrations.

• Une ancre permanente et sécurisée est nécessaire: Les rivaux créent un point d'ancrage fixe et durable.

• L'assemblage / le démontage répété est prévu en matériaux minces: La résistance au fil ajoutée empêche l'usure sur le matériau de base.

Conclusion

Bien qu'une comparaison simple puisse suggérer qu'une grande vis de haute qualité (en particulier avec un écrou) pourrait avoir une résistance à la traction ou au cisaillement ultime plus élevée qu'un rivut plus petit, cela simplifie le véritable processus de prise de décision professionnel. Les rivaux ne sont pas nécessairement "plus forts" que toutes les vis dans tous les scénarios, mais ils offrent des avantages distincts qui en font le choix plus fort pour des applications spécifiques.