21世紀の航空用ファスナー:リベッティングの変化と自動化の台頭

Mar 28, 2020

ご伝言

リベットやその他の留め具はロケットサイエンスに属していない場合がありますが、ロケットが宇宙空間に完全に到達する場合は、適切に固定する必要があります。同じことが民間航空機、軍用機、兵器システム、ヘリコプター、宇宙船、衛星にも当てはまります。民間航空機は多数の留め具を必要としますが、以前ほど多くはありません。たとえば、ボーイングは 747 イン 1969 ほぼ 1。5 百万個のファスナーを発売しました。わずか数十万のファスナーで 2009 ローンチしたボーイング 787とは対照的です。


このファスナーが大幅に減少した原因は何ですか? 787 は、 50%の複合材料でできており、金属の外皮を付けた航空機と比較して、より少ないファスナーで組み立てることができます。


航空宇宙メーカーは、複合材料で作られた航空機や宇宙船をますます設計しています。また、ファスナーの取り付けに自動化技術(ロボットアーム)を使用することも増えています。ファスナーサプライヤーは、複合材料用の特殊なファスナーを開発し、さまざまな合金で作られたより強力なリベットを製造することで対応しています。


リベッティングの変更


従来のリベット留めは、航空宇宙アセンブリで実績のあるプロセスを経てきました。航空機の組み立て業者は、毎年何百万もの固体およびブラインドリベットを取り付けています。変更されたのはリベット自体であり、リベットの取り付けは手動ではなく自動化されています。


GGの引用;過去数年間、金属の化学組成を調整することにより、固体リベットの強度を 10%以上、GGの引用を増加させることができました。 Allfast Fastening Systems Inc.のエンジニアリング担当副社長であるOmar Honegger氏は述べました。合金の結晶粒を最適化することにより、リベットの底の直径を元の 1。7 倍に拡大できるようになりました従来の 1。5 回と比較して、ネジ径、および表面に亀裂はありません。 GGの引用;


中実のリベットには、滑らかな底部(尾部)と通常は頭部が付いた円筒形のベースがありますが、一部のリベットは頭部がありません。これらのリベットは、 1 / 16 〜 1 / 2 インチ幅、 1 / 8 〜 3です。{{7 }}長さがインチで、安価です(それぞれ3 から 20 セント)。


優れたロック特性により、ソリッドリベットを使用して航空機の主要構造を組み立てることができます。一般に、航空機のフレームにスキンを取り付けるために使用されます。


取り付けには、リベットの両側に操作スペースが必要です。取り付け中は、エアガンを使用して、穴の上部を空気で動かし、下部をバンパーに押し付けます。リベットを固定するために、リベットの底の直径が大きくなります。 2人で設置するには、1人がスプレーガンを操作し、もう1人がバンパーを保持する必要があります。一人で取り付けるには、バンパーロッドをしっかりと取り付ける必要があります。


ブラインドリベットは、構造の片側だけにアクセスできる場所で使用されます。ブラインドリベットは、固体リベットよりもはるかに高価ですが(25 〜 70 セント)、強度ははるかに低くなります。したがって、これらは主に航空機の二次構造、たとえば天井、側壁、キャビンコンポーネントの組み立てに使用されます。


それらには、リベットスリーブ、ロックリング、ドライブアンビル、ジグザグバーが含まれます。インストール中、アセンブラはリベットヘッドに特別なツールを押し、次にツールトリガーを引きます。この動作によりプレートが固定され、リベットヘッドが所定の位置に配置され、ロッドが破損します。ブラインドリベットの幅は、 1 / 8 〜 1 / 4 インチで、 1 / 16 〜 7 / {{1 }}インチ長い。


過去数十年の間、固体リベットは、1つまたは2つのグレードのアルミニウム合金からのみ製造されてきました。今日では、 9 標準グレード(1100、 2017、 2024、 2117、 2219、{{}のいずれかのアルミニウム合金で作られています6}}、 7050、 55000 、およびV-65)、チタン、ステンレス鋼および炭素鋼、ニッケルおよびニッケルクロム合金製。腐食を考慮する必要がある場所には、非アルミニウムリベットが推奨されます。


ブラインドリベットはマルチピースのファスナーでしたが、以前はこれらのピースは常に同じ材料で作られていました。これはもう当てはまりません。サプライヤーは、メーカーGG#39の仕様を満たすために、1つ以上の金属(アルミニウム合金、ステンレス鋼、ニッケルとニクロム)のリベットを製造できます。


ホネガー氏によると、リベットの頭のスタイルは変更されていませんが、均一性を確保し、二次スクリード操作の必要性を排除するために、より厳しい許容差があります。 Allfast GG#39;のAF 1061 ソリッドリベットには、削り取り操作を排除するための制御ビットがあります。 Allfastはまた、統計的プロセス制御を使用して、許容誤差±0。0004 インチのリベットヘッドを製造しています。


ソリッドリベットは、ユニバーサル(突出)、変更されたユニバーサル、 100 度の皿頭および拡張ヘッドで利用できます。 NAS 1097 には、フラッシュを減らし、非常に薄い材料でフラッシュを確実に取り付けるための別のヘッドタイプがあります。


一部のアルミニウムリベットには、合金を簡単に識別できるように、頭にコードマークが付いています。たとえば、2017-Tで作られたリベットには隆起したおしゃぶりの形があり、2024-Tで作られたリベットには2つのダッシュがあり、2117-Tで作られたリベットには溝があります。


止まり穴ファスナーヘッドのスタイルには、ユニバーサル、 120 度のフラッシュとユニシンクが含まれます。後者は、皿頭と突き出たヘッドの組み合わせで、非常に薄いプレートに適しています。