Différence entre le rivetage à chaud et le rivetage à froid

L'assemblage par rivet est un type de processus d'assemblage permanent qui peut joindre suffisamment fortement deux composants métalliques. Il fournit un joint durable, solide et fiable ; en particulier, la capacité anti-desserrage, même sous des vibrations incessantes, favorise le rivetage par rapport au soudage dans de nombreuses occasions, y compris les constructions de ponts. Le rivetage est essentiellement l'assemblage par recouvrement de deux pièces à l'aide de rivets à l'aide de plaques de sangle. Rivet est essentiellement une petite tige cylindrique généralement faite d'un matériau souple avec une tête à une extrémité. La tige cylindrique du rivet doit être suffisamment plus longue que l'épaisseur cumulée des composants et des plaques de sangle. Pendant le rivetage, ces rivets sont insérés à travers des trous pratiqués sur les composants et l'extrémité saillante (partie arrière) du rivet est martelée (bouleversée) pour faire une autre tête. De tels trous doivent être percés sur les composants avant le rivetage aux emplacements désignés. Deux extrémités fixes du rivet agrippent fermement les composants.

Sur la base de la température à laquelle la partie saillante des rivets est martelée, le rivetage peut être regroupé en deux catégories :le rivetage à chaud et le rivetage à froid. En rivetage à chaud , l'extrémité du rivet est chauffée par des moyens externes (comme le chauffage à la flamme) avant le martelage. La température de chauffage est d'environ 2/3 ^rd du point de fusion du matériau du rivet. En raison d'un tel chauffage, le matériau devient mou et plastique et une force de refoulement plus faible est donc nécessaire. Ainsi, lorsque le matériau du rivet est dur, comme l'acier inoxydable, le rivetage à chaud est préférable car une force moindre est requise. Il est également favorable pour les rivets de grand diamètre, généralement de diamètre supérieur à 10 mm. La dilatation thermique du rivet due au chauffage joue également un rôle important dans la force de préhension.

Au contraire, le rivetage à froid s'effectue uniquement à température ambiante. Ici, le rivet n'est pas chauffé et le martelage est donc effectué à température ambiante. Une force relativement plus élevée est donc requise pour le renversement; cependant, aucune source de chaleur n'est souhaitée pour chauffer les rivets. Le temps de chauffage n'y est pas non plus associé, de sorte que le processus est relativement plus rapide. Cependant, si le diamètre du rivet est grand ou s'il est fait d'un matériau plus résistant, une grande force de martelage est souhaitée. Les différentes différences entre le rivetage à chaud et le rivetage à froid sont données ici sous forme de tableau.

Table :Différences entre le rivetage à chaud et le rivetage à froid

Chauffage des rivets et source de chaleur : Le rivetage à chaud est effectué en chauffant l'extrémité saillante des rivets à une température élevée (50 à 70% du point de fusion du matériau du rivet) et en bouleversant ensuite cette extrémité pour fabriquer une autre tête. Ainsi, il nécessite une source de chaleur pointue et à haute densité d'énergie pour appliquer rapidement de la chaleur. Habituellement, une flamme de combustible ou de gaz est utilisée à cette fin. Le rivetage à froid, cependant, ne nécessite aucun chauffage pour le martelage et la source de chaleur n'est donc pas pertinente.

Temps de rivetage : Le rivetage à chaud prend plus de temps en raison du réchauffement des rivets juste avant le martelage (refoulement). Le rivetage à froid est réalisé à température ambiante, le temps de chauffe n'y est donc pas associé. Ainsi, il est plus rapide, économique et plus productif.

Contrainte sur les rivets, étanchéité et fuite : Le joint de rivet subit toujours une contrainte de cisaillement car la force est généralement appliquée le long des composants ou perpendiculairement à l'axe du rivet. Elle est indépendante du mode de réalisation du rivetage (à chaud ou à froid). En fait, la rupture par cisaillement des rivets est un critère de conception important lors de la conception des emplacements des rivets. Outre les contraintes de cisaillement, chaque rivet est également soumis à des contraintes de traction lors du rivetage à chaud. Cette contrainte de traction est indépendante de la charge externe sur les composants. Comme tout matériau, le matériau des rivets subit également une dilatation volumétrique lors du chauffage. Étant donné que l'extrémité libre du rivet est martelée à chaud, la contraction libre est restreinte et la contrainte de traction se développe donc lorsqu'elle refroidit. Cette contrainte de traction permet de saisir fermement les composants de manière étanche. Cependant, aucune contrainte de traction de ce type n'est induite dans les rivets lors du rivetage à froid car aucun chauffage n'est effectué et donc aucune expansion ou contraction volumétrique n'y est associée.

Force de frappe : Les matériaux d'ingénierie peuvent être transformés d'un état élastique à un état plastique soit en appliquant une force suffisante, soit en augmentant la température jusqu'à un certain niveau. Un matériau solide à l'état plastique devient très ductile et nécessite une force (contrainte) beaucoup plus faible pour la déformation (changement de dimension). Lors du rivetage à chaud, la queue du rivet devient plastique en raison du chauffage à température élevée et une force de martelage plus faible est donc nécessaire. Lors du rivetage à froid, le matériau du rivet reste à l'état élastique car aucun chauffage n'est effectué et, par conséquent, une force de martelage relativement plus élevée est souhaitée pour gonfler la queue.

Quand le rivetage à chaud est souhaité ? Si le matériau du rivet est dur, comme l'acier inoxydable, le rivetage à chaud est préférable, sinon une force de martelage importante doit être appliquée. Par conséquent, lorsque le matériau du rivet est mou, comme l'aluminium ou le laiton, le rivetage à froid peut être effectué. Du point de vue dimensionnel, si le diamètre du rivet est supérieur à 10 mm, le rivetage à chaud est recommandé car il nécessitera moins de force lors du refoulement. Pour les rivets de plus petit diamètre, un rivetage à froid peut être réalisé.

Une comparaison scientifique entre le rivetage à chaud et le rivetage à froid est présentée dans cet article. L'auteur vous suggère également de parcourir les références suivantes pour une meilleure compréhension du sujet.

• Différence entre le rivetage à chaud et le rivetage à froid par difference.minaprem.com.
• Introduction à la conception de machines par V. B. Bhandari (2017, McGraw Hill Education India Private Limited).