Il est essentiel de s’assurer que vos rivets auto-perçants (SPR) sont correctement insérés pour l’intégrité des joints. Bien qu’une inspection visuelle de la tête de rivet puisse suggérer un assemblage fiable, ce n’est qu’une partie de l’histoire. Découvrons comment garantir des joints SPR cohérents et de haute qualité grâce à une conception intelligente et à des techniques d’évaluation robustes.
Qu’est-ce qui rend un joint solide et fiable ?
Le rivetage auto-perçant (SPR) est une technologie d’assemblage double face qui permet de joindre plusieurs matériaux sans pré-perçage ni apport thermique. Pendant le processus SPR, le rivet est entraîné à travers plusieurs couches de matériau et dans une matrice. La filière permet à la queue du rivet de s’évaser dans la couche inférieure, formant ainsi un assemblage solide et imbriqué. Cela crée une étanchéité à l’air et à l’eau, car le rivet ne traverse pas la couche de matériau inférieure, mais garantit un assemblage riveté robuste qui ne nécessite pas de peinture ou d’étanchéification. La conception du rivet et de la matrice, ainsi que les matériaux utilisés, déterminent la résistance de l’assemblage et la résistance à la corrosion.
Pour assembler avec succès des matériaux à l’aide de la méthode du rivetage auto-perçant (SPR), plusieurs exigences de base doivent être remplies :
- Placement du matériau: un matériau ductile doit toujours être placé comme couche inférieure.
- Rapport d’épaisseur: la tôle supérieure doit être plus fine que la tôle inférieure pour garantir une qualité de joint raisonnable.
Evaluation de la qualité du joint SPR
Pour maintenir l’intégrité des articulations au fil du temps, il est crucial de mesurer et de surveiller les variables clés. Ces contrôles peuvent être à la fois non destructifs et destructifs, en fonction de l’étape de production et du niveau d’informations requis.
1. Contrôles non destructifs : affleurement de la tête
Le contrôle en cours de procédé le plus courant consiste à mesurer le planéité de la tête à l’aide d’une jauge manuelle. Cette méthode permet de détecter les changements dans le processus d’assemblage qui pourraient affecter la résistance de l’assemblage ou la résistance à la corrosion.
- Alignement nominal: une tête de rivet légèrement surélevée est acceptable s’il y a un contact solide entre le rivet et la tôle supérieure.
- Surveillance des changements : les écarts par rapport à la lecture de planéité attendue peuvent indiquer une dérive du procédé ou des points de défaillance potentiels.
Conseil: utilisez la jauge de planéité comme outil de comparaison et non comme dispositif de réussite/échec pour détecter les modifications par rapport à la conception d’origine.
2. Coupe transversale : révélation de l’intégrité internel
L’examen macroscopique d’un joint en coupe transversale est le seul moyen d’évaluer directement les défauts de sous-surface et les caractéristiques d’interface.
Principaux paramètres à mesurer :
- ph : position de la tête de rivet par rapport au diamètre de référence
- intX: Profondeur de verrouillage dans la tôle inférieure
- t-min : épaisseur minimale du matériau restant dans la tôle inférieure
Remarque : des mesures précises nécessitent de couper à travers le centre du joint. Comparer la largeur de la tête au diamètre connu du rivet pour valider le tronçonnage.
Considérations de tolérance :
Si le test montre qu’un joint reste stable avec une légère variation, les tolérances peuvent être ajustées. Par exemple, un verrouillage conçu de 0,4 mm peut encore bien fonctionner à 0,3 mm si l’assemblage conserve 75 % de sa résistance. Compte tenu de l’affleurement de la tête, une valeur d’environ 0,0 mm garantit un joint plat et une protection anticorrosion constante.
3. Essai de traction : mesure de la résistance de l’assemblage
L’essai de traction fournit la mesure la plus définitive de la résistance de l’articulation. L’essai de traction détruit l’assemblage riveté. En examinant les débris résultants du coupon, il est possible de déterminer le mode de défaillance du joint. Idéalement, le matériau des composants d’application est utilisé chaque fois que possible pour éviter des résultats trompeurs.
Types de tests :
- Essai de cisaillement: mesure la force nécessaire pour tirer le rivet latéralement.
- Essai de traction transversale: évalue la résistance du rivet à l’arrachement vertical, souvent l’essai le plus révélateur de faiblesses d’assemblage.
Modes de défaillance courants :
- Arrachement de la queue: l’arrachement de la queue du rivet de la tôle inférieure est le plus fréquent dans les joints multi-piles ou lorsque la tôle inférieure est trop fine.
- Défaillance du palier de tête: le palier de tête de rivet sortant de la tôle supérieure est le mode de défaillance ultime. Ici, l’assemblage est aussi solide que possible sans augmenter le diamètre de la tête de rivet. Ce mode est le plus courant dans les joints à 2 piles lorsque la tôle supérieure est le composant considérablement plus fin.
L'assemblage idéal pour votre application
Il est essentiel d’obtenir la conception du joint dès le départ pour obtenir des performances SPR fiables. En impliquant les spécialistes en assemblage d’Atlas Copco dès la phase de développement, vous vous assurez que vos assemblages SPR répondent à chaque fois aux attentes en matière de performances. Avec plus de 30 ans d’expérience, nous vous accompagnons tout au long du processus, de la sélection du bon rivet à la conception et à la validation de l’assemblage, afin que vous obteniez le bon résultat du premier coup.
