航空のリベット：航空機の航空機の「金属ステッチ」プロセスの背後にある工学の原則
航空機の製造におけるリベットプロセスは、重要な技術です。 なぜ航空機は溶接ではなくリベットプロセスを利用するのですか？主に、製造材料に密接に結びついています—簡単に溶接できないアルミニウム合金などの複合材料。 乗客の安全と信頼の責任を負う航空機は、空を通り抜けます。 製造材料の欠陥は、計り知れない結果につながり、いつでも航空機の安全な操作を潜在的に妥協する可能性があります。
I. リベットプロセスの基本原則と分類
1. 基本 P 原則
リベットは、リベットを使用して複数のワークピースを結合する機械的な固定方法です。 リベットは、リベットシャンクと穴の壁の間の干渉適合を介して、プラスチックの変形と伝達負荷を介して永続的な接続を作成します。 リベットプロセスには通常、ポジショニングが含まれます。 スタンピング , ピアス , 形にする 、およびリリース。 リベットはリベット穴内で変形を受け、リベットヘッドと拡張セクションの両方を形成し、それによりワークピース間の安全な接続を確立します。
航空機のリベットプロセスは、主に次の3つの次元に従って分類されます：
1. 温度制御によると：
- コールドリベット：リベットは室温で実行され、直径10 mm未満の鋼鉄のリベット、および非鉄金属、光金属、および良好な可塑性の合金に適しています。
- ホットリベット：リベットを特定の温度に加熱した後、リベットが行われます。 通常、10 mmを超える直径のスチールリベットはに加熱されます 1000–1100°cホットリベットの場合は、650〜800 MPaの範囲のリベットロッドに単位面積あたりのハンマー力があります。 ホットリベットは、リベットロッドとリベットの穴の間にギャップが残っているため、強制送信に関与するのを防ぎますが、優れた緊張を提供します。
2. リベット方法に従って：
- 最初は、主にリベット銃を使用して実行された手動のリベットが支配的な方法でした。 労働集約的ですが、柔軟性が高くなりました。
- 産業の進歩により、機械的リベットが主要なアプローチになり、特殊なリベット装置を利用して効率と一貫性を高めました。
3. リベットタイプに応じて：
- 固体リベット：固体金属で構成されたこれらのリベットは、優れた強度と耐久性を示し、航空機構造で最も広く使用されているタイプになります。
- 中空のリベット：中空の中心を備えているか、完全に中空であるため、これらのリベットは重量が軽くなりますが、強度が低く、軽く荷で搭載された接続に適しています。
- ブラインドリベット：片側から取り付けられたこれらのリベットは、翼の内部構造など、簡単にアクセスできない表面を結合するのに最適です。
II. 航空機の製造におけるリベット技術の特定のアプリケーション
1. アプリケーションシナリオとリベット選択
リベットは航空機の製造で広く利用されており、主に次の構造に適用されます：
• 胴体構造：航空機の胴体は、主に前部の胴体、中骨、尾部のセクションで構成されています。 さまざまなサイズの皮膚と胴体構造は、リベットプロセスを通じて安全に結合されます。 中型の旅客航空機には、体全体に何百万ものリベットが含まれていますが、エアバスA380には通常、約500万個のリベットが採用されています。
• 翼の構造：翼は、航空機のリフトの主要な供給源として機能し、リベットのための重要なコンポーネントです。 翼の前縁のリベットは可動部品であり、逆行している必要があります。つまり、表面は設置後に皮膚と一緒に洗い流したままでなければなりません。 これを達成できないと、気流中に乱流が生じる可能性があり、燃料消費量が増加します。
• 尾の構造：尾は、航空機のピッチとヨーを制御する水平安定剤と垂直フィンで構成されています。 尾の安定剤と可動制御表面も、リベットを介して接続されています。
• 複合材料接続：複合材料としての航空機構造の割合がますます増加する（会計 40–最新の戦闘機で60％）、リベットテクノロジーは、複合材料接続に特に重要です。 複合材料は最小限の可塑性を示し、リベット中に損傷に衝突しやすく、高度なリベット技術とプロセスが必要です
2. リベットの材料と仕様
航空機のリベットの材料の選択と仕様基準は、非常に厳しいものです。 重要な要件はどれほど厳しいですか？航空宇宙コンポーネントのものよりもさらに厳密です！
次の要因が主に考慮されます：
材料タイプ：
- アルミニウム合金リベット：主に航空機の皮を接続するために使用される軽量アプリケーションの好みの選択。
- チタン合金リベット：より高い強度を提供します（1100–1250 MPa）および優れた腐食抵抗、通常、空気などの重要な成分に使用される クラフト フレーム構造と着陸装置
- ステンレス鋼のリベット： 優れた腐食抵抗を提供し、長期にわたる湿度または腐食性の環境にさらされる領域に適しています。
寸法耐性：
- 直径の耐性：航空機のリベットは、非常に高次元の一貫性を必要とします。 たとえば、C919国内の大型航空機で使用される家庭用リベットの直径の許容要件は0〜0.05 mmで、これは髪の直径の8iethに相当します。
- 穴の直径の耐性：コールドリベットの場合、穴の直径はリベットシャンクの直径と密接に一致する必要がありますが、ホットリベットの場合、穴とシャンクの直径のわずかに大きな違いが許容されます。
- 強度の要件：航空機のリベットの特定の強度要件は1100 MPaにもなり、1平方メートルの中心領域で10台の車の重量をサポートすることに相当します。 異なる材料から作られたリベットは、さまざまな強度レベルに対応しています。 たとえば、チタン合金リベットは通常、2500Nを超えるせん断強度を示します。
3. プロセスパラメーターと品質制御
プロセスパラメーターと品質管理は重要であり、細心の注意を払って考慮する必要があります。 1mmの違いにより、航空機が崩壊する可能性があります。 航空機のリベットプロセスでは、次のパラメーターの厳密な制御が必要です。リベット圧力、リベット速度、リベット力です。
航空機のリベットの品質要件は非常に厳しいものであり、リベットの直径は0〜0.05mmです。 最初のリベットは100万リベットと同一でなければなりません 国内および国際的な基準は、リベット材料、寸法、強度、およびその他の仕様に関する厳格な規制を課しています。