Pourquoi utilise-t-on des rivets sur les avions au lieu de la soudure ?
Les fixations sont largement utilisées dans l'aéronautique. Les ailes d'avion sont généralement fines, mais très résistantes. En observant un avion de près, on constate la présence de nombreux rivets sur son enveloppe.
On dit qu'il y a des millions de rivets sur un avion. Alors, pourquoi les avions ne choisissent-ils pas simplement le procédé de soudage pratique, mais plutôt ce procédé de rivetage apparemment fastidieux qui nécessite des millions de clous ?
1. Le soudage est difficile.
Pour réduire le poids des avions, les ingénieurs utilisent les matériaux les plus légers possibles dans la construction aéronautique. Les enveloppes des avions sont généralement très fines. Pour les enveloppes trop fines, il est très difficile de les souder ensemble. De plus, le matériau composite de l'enveloppe est plus susceptible d'être endommagé par soudage, et l'interconnexion des différents matériaux doit être fixée par des moyens physiques. Il est donc préférable d’utiliser des rivets.
2. Le matériau à souder génère beaucoup de chaleur pendant le vol et le soudage, et il n'est pas adapté à une utilisation dans les avions.
Lorsqu’un avion vole à grande vitesse, une grande quantité de chaleur est générée à la surface. Et comme la température de l’environnement de vol change considérablement, ce phénomène de dilatation et de contraction thermique affectera considérablement la qualité des joints de soudure.
Certains fuselages d'avions sont fabriqués en aluminium, un matériau qui présente une faible résistance à la chaleur. Le processus de soudage génère beaucoup de chaleur pendant le soudage, ce qui signifie que le processus de soudage n'est pas adapté aux avions avec fuselage en aluminium.
3. L'avion est dans un environnement de résonance pendant une longue période.
Parce que l'avion est dans un environnement de résonance pendant une longue période lorsqu'il vole. Si l'on utilise la soudure, elle est facile à casser.
4. Les rivets sont plus stables que la soudure.
(1) Le soudage présente de nombreux inconvénients. Une soudure fine ou épaisse peut avoir un impact sur l'avion.
(2) Les rivets rendent l'avion plus sûr et jouent également un rôle dans la réduction de la résistance en vol.
(3) L’utilisation de rivets peut réduire considérablement les coûts.
(4) Les rivets sont plus respectueux de l’environnement que le soudage.
(5) Pendant le vol de l'avion, si les turbulences sont importantes, les ailes de l'avion oscilleront considérablement de haut en bas. Lors du swing, l'enveloppe de l'aile est étirée ou comprimée. Si le procédé de soudage est utilisé, la résistance de la soudure sera considérablement réduite en cas de changements de contrainte répétés. Au fil du temps, ces points de soudure sont susceptibles de produire de petites fissures. Après une longue période, la soudure est sujette à des problèmes de fatigue du métal.
La connexion par rivet peut réduire la transmission des vibrations entre les joints, réduisant ainsi le risque de fissuration par choc. Pour de tels changements de stress répétés, la fermeté est meilleure et plus fiable.
5. Le rivetage facilite une production standard et quantitative unifiée.
La qualité du soudage dépend en grande partie de la compétence de l'opérateur et le caractère aléatoire de l'épaisseur du soudage est relativement important. Il est encore difficile d’élaborer des normes uniformes.
Les paramètres des rivets utilisés dans le processus de rivetage présentent de très petites erreurs et il est facile d'effectuer un contrôle qualité et une production standardisée. La précision d’usinage des rivets est contrôlée au niveau du micron.
6. Les rivets réduiront la traînée aérodynamique de l'avion pendant le vol.
Les rivets n’augmentent pas la traînée aérodynamique mais la diminuent. Parce que les rivets utilisés dans le domaine de la fabrication aérospatiale sont principalement des rivets convexes et fraisés. À l'intérieur de l'avion, comme il n'y a aucune exigence de forme aérodynamique, les rivets à tête convexe à faible coût et à traitement facile sont principalement utilisés. Les rivets à tête fraisée sont principalement utilisés pour la partie extérieure de l'avion, ce qui peut réduire efficacement la traînée de l'avion. Des exigences strictes sont imposées aux tolérances du capuchon du clou et des structures voisines pendant le processus d'usinage.
Cette application a apporté des résultats remarquables. Selon les données pertinentes de la Seconde Guerre mondiale, après l'utilisation de rivets fraisés, la résistance de l'avion peut être réduite d'environ 3 %.
KENENG est un fabricant de fixations proposant une large gamme de vis, écrous, boulons, rivets, rondelles , etc. Nous disposons d'un stock important de produits standards et sur mesure, offrant un excellent rapport qualité-prix. N'hésitez pas à nous contacter pour toute demande de devis.
