Les rivets doivent presser les deux parties ensemble ET transmettre le cisaillement. La pression se traduit par un frottement qui est responsable d'une partie considérable de la charge transmise entre deux panneaux rivetés. Afin de résister au maximum de cisaillement possible, le rivet a besoin d'une surface lisse. Un filetage le rendrait beaucoup plus vulnérable en raison de l'effet d'entaille du filetage.

Étant donné que les panneaux de peau et les brides varient en épaisseur, BEAUCOUP de tailles de vis différentes devraient être conservées en stock afin que chaque combinaison des épaisseurs de panneau est recouvert d'une vis de fixation qui a juste la bonne quantité de longueur de tige lisse. Les rivets, par contre, seront martelés à la bonne longueur lors de la fabrication, donc seules quelques tailles sont nécessaires pour couvrir toutes ces épaisseurs de panneaux.

Historiquement, les outils de travail des métaux étaient beaucoup moins précis qu'aujourd'hui. Pour une transmission optimale du cisaillement, le boulon doit reposer fermement dans son trou. Dans le passé, cela ne pouvait pas être fait avec des vis, mais uniquement avec des rivets qui grossissaient une fois mis en place. Et comme les autorités de régulation de l'aviation sont TRÈS conservatrices, les joints les plus faciles à certifier sont les joints de rivets éprouvés.

De plus, la réparabilité n'est pas si mauvaise avec les rivets, surtout si vous ne pouvez atteindre qu'un seul côté. Les rivets sont percés (avec un foret de diamètre légèrement plus grand) et après inspection, les pièces sont à nouveau rivetées ensemble. Et si vous avez besoin de la masse la plus faible pour une résistance donnée, les rivets l'emportent à nouveau sur les vis. La différence peut être petite pour le rivet individuel, mais elle s’additionne pour l’ensemble de la cellule.

• Ils sont bon marché et simples , en particulier dans les volumes nécessaires.
• Ils sont impossibles à ouvrir , un élément de sécurité utile. Il vous suffit de vérifier qu'ils sont correctement insérés dès le début. Ils ne se détachent pas.
• Les rivets affleurants sont aérodynamiquement bons car ils peuvent être alignés avec le fuselage, ce qui est difficile (ou possible?) Avec des boulons, je crois.
• Les rivets (aveugles) sont parfaits pour les structures complexes, car vous pouvez les appliquer entièrement d'un seul côté. Vous pourriez être en mesure d'utiliser des vis si vous les pré-inséré et tenu le fil et fait tourner l'écrou, mais les écrous seraient toujours à l'extérieur de la peau à la fin.
• De plus, je crois qu'un revêtement protecteur est appliqué entre plusieurs (commercial) panneaux d'aéronef pour la protection contre l'humidité et la corrosion, vous ne voudriez donc pas les enlever pour commencer.
• Il y a très rarement une raison de commencer à démonter un avion. Si c'est mauvais, vous pouvez riveter dessus ou percer le rivet.
• Les rivets peuvent être un peu plus petits que les boulons, ce qui économise du poids. ( Je ne suis pas entièrement confiant sur celui-ci )

Le remplacement des panneaux de la cellule et l'inspection des pièces difficiles à atteindre seraient plus faciles avec des vis, je suppose.

Chaque fois que vous faites une trappe, elle introduit un point faible dans la cellule chargée, comme la peau recouvrant les ailes et la cabine, elle doit être renforcée pour la porter à la résistance requise , ajoutant du poids. C'est pourquoi elles sont réduites au strict minimum.

Cela ne veut pas dire que l'aviation n'utilise pas de vis ou a ses propres versions. Un dérivé de vis est appelé un hi-lok et est un assemblage permanent comme un rivet. Il fonctionne un peu comme un boulon classique mais a un diamètre calibré entre l'écrou hexagonal supérieur et l'écrou inférieur, de sorte qu'il se détache lorsqu'il atteint le couple correct. De cette façon, il a une garantie de sécurité bien attachée.

La vibration lâche est la principale préoccupation.

Les panneaux sont généralement fabriqués à partir de deux feuilles de peau d'aluminium (.030 - .060 d'épaisseur) avec un nid d'abeille en papier collé entre elles et des rails en aluminium massif de 1 " - 3 "de large sur les bords. Cela rend les panneaux incroyablement résistants à la flexion ou à la compression répartie sur la surface et extrêmement légers. (Vous pouvez facilement, cependant, enfoncer un crayon au milieu (il n'est pas recommandé d'essayer en vol))

L'utilisation de vis a) déformerait facilement la surface des panneaux (considérez la façon dont une vis est appliqué (torsion, ce qui le fait se tirer) par rapport à un rivet (qui n'applique une force contre lui-même que jusqu'à ce qu'une compression presque complète soit atteinte) ou b) être très sensible aux vibrations lâches (d'autant plus que la peau est trop fine pour contenir même un seul fil)

Il est possible d'utiliser des vis dans les arêtes pleines, mais vous avez toujours le risque de vibrer desserré, plus les coûts de fabrication du filetage des trous ou l'utilisation d'écrous de capture.

Les rivets affleurants sont utilisés sur les avions pour des raisons aérodynamiques.

Les rivets résistent mieux aux vibrations que les vis normales.

Ce qui différencie un assemblage riveté d'un assemblage boulonné, c'est que le rivet se dilate lorsqu'il est dévissé pour remplir complètement le trou dans lequel il a été installé. Les boulons / vis nécessitent que le modèle de trous soit percé très près d'emplacements parfaits, mais la tolérance requise du trou sur la taille de la fixation signifie que le joint doit être fixé par une force de serrage suffisante pour tenir par friction, ou il faut accepter que le joint doit bouger pour charger les fixations en cisaillement. Bien sûr, cela signifie que lorsque la charge s'inverse (comme le font de nombreuses charges de cellule), le joint ne peut se charger en cisaillement qu'après s'être déplacé dans la nouvelle direction de charge. Également pour être en charge de cisaillement, le modèle de boulon doit être parfait, sinon, le chargement de TOUS les joints de cisaillement appliqués ne peut pas être partagé jusqu'à ce que la fixation ou la structure se soit suffisamment déformée pour permettre à la tolérance de l'emplacement du trou de correspondre et d'être partagée entre toutes les attaches.

Le prochain problème est le poids, et c'est un autre gros problème. Les boulons sont beaucoup plus lourds que les rivets, et il peut y en avoir des milliers même sur un petit avion.

Ensuite, il y a le transfert de charge: pour avoir un joint chargé par cisaillement avec une attache filetée, les filetages ne doivent pas être en appuyant sur le côté du trou, ce qui signifie une rondelle sous l'écrou pour que la tige puisse se charger contre le trou - et généralement une rondelle sous la tête du boulon, car il y a un rayon en dessous qui ne devrait pas entrer dans le trou sauf s'il y a est une épaisseur suffisante pour qu'une fraise puisse entrer.

Alternative: Ces problèmes peuvent être (et sont) traités dans certaines situations en utilisant des vis à tête fraisée, qui prennent la tolérance de charge de cisaillement en armant légèrement dans leur alésage - mais pas vraiment destiné aux charges de cisaillement importantes mais peut donner un bon ajustement sur les panneaux amovibles.

Quelqu'un a mentionné les joints collés: communs comme de la saleté. Le premier appareil Genav à le faire a été le BD1 de Jim Bede - connu de tous comme un American Aviation Yankee ( AA-1). Les joints collés sont ce qui a rendu la peau de tous les AA1 / A / B / C et AA5 / A / B et AG5B ainsi que des Cougars AG7 si propre qu'ils volent beaucoup plus vite que leurs concurrents rivés contemporains sur la même puissance.

Lorsque l'on compare les rivets et les boulons / écrous pour la fixation de la tôle, le rivetage apparaît comme la meilleure méthode.

Les rivets sont forgés

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Le rivetage est un processus de forgeage qui peut être utilisé pour assembler des pièces au moyen d'une pièce métallique appelée rivet. Le rivet agit pour joindre les pièces à travers des surfaces adjacentes.

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Le rivet est inséré dans le trou pré-percé, puis les extrémités sont pressées ou martelées ensemble afin d'élargir le rivet dans le trou. A la fin de ce processus, le rivet remplit le trou parfaitement et complètement, et la zone de contact aide à transporter les contraintes d'une plaque à l'autre. Le serrage des plaques ensemble permet au frottement de participer également au transfert des contraintes. Le processus de forgeage renforce en fait les rivets en acier.

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Les boulons ne rentrent pas

Le boulonnage de deux tôles fonctionne un peu différemment: un trou est percé dans les tôles et un boulon est inséré, le boulon ayant généralement un diamètre plus petit que le trou. Le boulon lui-même ne contribue pas au transfert des contraintes, qui est purement réalisé par le frottement du serrage. Il est possible de percer un trou de tolérance serrée et d'insérer un boulon qui s'adapte exactement, mais c'est un processus coûteux qui nécessite un perçage parfaitement perpendiculaire et des soins lors de la manipulation. Cher et lent, il est préférable de le faire sur des surfaces droites, et non sur la forme courbée d'un fuselage d'avion.

L'acier et l'aluminium se corrodent

Les boulons sont chargés sous tension et il est préférable de les fabriquer en acier: les boulons en aluminium se détachent facilement de leur filetage et s'étirent beaucoup. Mais si nous utilisons des boulons en acier sur une feuille d'aluminium, nous obtenons une corrosion galvanique. Nous devons soit utiliser l'acier sur l'acier, soit l'aluminium sur l'aluminium, et les boulons en aluminium ne sont tout simplement pas très bons.

Les écrous se détachent de la fatigue

Les écrous se détachent sous des charges alternées, et un avion en a beaucoup. À chaque atterrissage, l'aile descend, se penche à nouveau vers le haut au décollage. Le fuselage est pressurisé en altitude, puis dépressurisé en approche. Les moteurs et les pompes hydrauliques introduisent des vibrations dans la peau de l'avion.

Afin d'empêcher l'écrou de se desserrer, une rondelle de blocage doit être installée ou un composé tel que du loc-tite doit être appliqué - à chaque des milliers de boulons qui permettraient de fixer les plaques de peau de l'avion.

Les rivets sont hermétiques

Un point manqué par les précédents répondants: le fuselage est un récipient sous pression, percez-le plein de trous pour les boulons, même ceux bien ajustés, et il fuira comme un tamis. Remplissez le trou avec de l'aluminium forgé et il restera étanche à l'air.

Pourquoi le rivetage n'est-il pas utilisé dans d'autres applications alors

Boulonnage de tôles ensemble présente l'avantage que la fixation peut être défaite sans outils spécifiques. Un rivet doit être percé, un écrou est juste desserré. Idéal pour effectuer la maintenance, mais dans les constructions permanentes comme les ponts, il n'est pas nécessaire d'en détacher des morceaux. Les avions à longue durée de vie ont besoin que leurs panneaux de peau soient remplacés de temps en temps, mais même si c'est un peu un non-événement avec des rivets en aluminium, ils se perforent facilement.

Pourquoi le rivetage n'est-il donc plus utilisé? Auparavant, il fournissait des structures solides pour les ponts, par exemple. La méthode qui l'a largement remplacé est le soudage:

• Un seul soudeur est nécessaire, au lieu d'au moins deux riveteuses pour chaque côté du rivet.
• Pas besoin de chauffer les rivets à un état chauffé au rouge dans un four et les transporter jusqu'au point d'application.
• Le soudage est un joint linéaire, rivetant un joint ponctuel: les tubes de contrainte doivent éviter les trous de rivet et sont concentrés autour d'eux , alors qu'ils coulent sur toute la largeur de la soudure dans la plaque suivante.

Le collage est encore meilleur

La meilleure méthode d'assemblage pour les feuilles de métal est celle qui relie les surfaces: le collage, bien que pour la construction, le mot approprié soit collage. Fokker a été le pionnier de l'utilisation de feuilles d'aluminium collées dans les F-27 et F-28: pas de trous, peau parfaitement lisse, grande zone de conversion des contraintes avec des contraintes relativement faibles. Pas une méthode facile à mettre en œuvre: de grands autoclaves sont nécessaires pour le processus de collage, et il n'est pas possible d'inspecter visuellement la qualité de la liaison, comme c'est le cas avec une soudure. À cette fin, un testeur de liaison par ultrasons a été développé qui révélerait les imperfections de liaison.

1. Les joints à rivets ont une plus grande capacité d'absorption des chocs,
2. Ils absorbent mieux les contraintes de cisaillement,
3. Ils sont plus étanches et
4. Ils sont permanents joints.