小型リベットのソリューション

Jay-Cee Sales は、ミシガン州ファーミントンの施設に、多数のベンダーの標準的な小型リベットを含む 1,000 万ポンド近くのファスナーを在庫しています。 写真提供：Jay-Cee Sales & Rivet Inc.

さまざまな業界のメーカーが、小さなリベットを放射状に成形するために BSV-125 機械を使用しています。 写真提供：Orbitform Group

ER-O3U 電動サーボ リベッティング ユニットは、直径 0.079 インチまでのリベットを正確に取り付けます。 写真提供：BalTec Corp.

ネジ付きファスナーである Avdel Rivscrew は、リベットの取り付けを迅速に行うことができ、取り外しと再利用が可能という利点があります。 写真提供: Stanley Engineered Fastening

最近、ハリウッドでは、有名なキャラクターを使って古いテレビ番組をリブートすることが大流行しています。 この動きが製造業に定着することがあれば、Rosie the Riveter は業界に再紹介するのに最適なアイコンとなるでしょう。

もちろん、再起動されたロージーは未来の工場でコードレスツールを使用します。 彼女はまた、飛行機の製造に使用される単なる固体リベットではなく、あらゆる種類とサイズのリベットを取り付けることで、多用途性を誇示しました。 彼女が紹介できる 2 つの見落とされがちなタイプは、小さなリベットとマイクロ リベットです。

「小型リベットとマイクロ リベットはどちらも取り付けが非常に簡単で、適切な機器を使用すれば、少量、中量、または大量の量で取り付けることができます」と、スタンレー エンジニアド ファスニング社のブラインド ファスニング担当北米プロダクト マネージャーのサミール カストヴィッチ氏は説明します。 「重要なのは、材料の穴を素早く位置合わせし、リベットを適切に挿入するためのセットアップの再現性です。」

スタンレーでは、POP マイクロ リベット 1 種類と、アヴデル リブスクリューを含む小型リベット 2 種類を提供しています。 このユニークなネジ付きファスナーは、リベットの取り付けを迅速化するとともに、取り外し可能で再利用できるという利点をもたらします。 また、コストのかかるタッピングやねじ山形成作業の必要性を排除し、標準のねじよりも高い耐振動性を備えたねじロックを実現します。

リブネジは六角頭で、さまざまな長さと構成があり、金属、プラスチック、アルミニウム、マグネシウム、ナイロン、亜鉛ダイカストと互換性があります。 オプションの錫メッキ鋼板を使用すると、はんだ付けが容易になり、導電性が向上します。 取り外しは標準の六角レンチで簡単に行えます。

2020 年以来、米国の大手自動車 OEM およびティア 1 が Rivscrew の大量ユーザーとなっています。 Tier 1 はバックアップ カメラの取り付けにいくつかのリベットを使用し、OEM はリブネジで内側のドア プレート アセンブリを所定の位置に保持します。

「メーカーが使用していたいくつかの小さなネジのドライブヘッドが頻繁に剥がれてしまったため、Rivscrew を試すことを検討しました」と Custovic 氏は述べています。 「整備性と空気圧ツールによる設置の簡素化は、会社にとって同様に重要な利点です。」

小型およびマイクロリベットの人気の高まりは、製造における小型化の傾向に直接関係しています。 実際、エンジニアは、これらの留め具がなければ、小型のガジェットや製品を設計するのに苦労するでしょう。

小さなリベットはシャンクの直径が 2 ～ 3.5 ミリメートル (0.079 ～ 0.138 インチ) で、ブラインド (開放端)、中実、管状、半管状、または分割されたものがあります。 通常、シャンクの長さは 3 インチを超えません。 マイクロ リベットのシャンクは、幅 2 ミリメートル、長さ 5 ミリメートル (0.197 インチ) までです。

小さなリベットは、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、真鍮、または銅でできています。 Custovic氏によると、スタンレーのマイクロリベットはアルミニウム製のヘッドとスチール製またはステンレス製のマンドレルを備えているという。 ステンレス鋼のリベットは耐食性があるため、医療製品に推奨されます。

BalTec Corp.の技術マネージャー、デニー・ライトル氏は、「当社の顧客のほとんどは、医療機器、小型電子機器、宝飾品に小さなリベットを取り付けています。これらの企業は、ネジが緩む可能性よりもリベットの永続性を好みます。特にエレクトロニクス企業はそうです」と語った。小さいリベットの方が安価で取り付けが早いという事実は言うまでもなく、PCB に端子を固定する際のこの利点も同様です。」

オービットフォーム・グループの販売・マーケティング担当副社長ブライアン・ライト氏は、ヒューズブレーカーやブロック、照明器具やコンセントなどに小さなリベットが見つかる可能性があると語る。 HVAC ダクトを製造する企業も大規模なユーザーです。

「手動工具、多目的ナイフ、飛び出し刃を製造する企業は、小さなリベットが大好きです」とライト氏は付け加えます。 「その理由は、これらの製品はすべて非常に小さなピボットジョイントを必要とし、小さなリベットがそれに最適だからです。」

1940年代後半から小型リベットを販売してきたJay-Cee Sales & Rivet Inc.の副社長、アラン・ワイツマン氏は、「当社はあらゆる主要産業のメーカーやその他の流通業者に小型リベットを販売している」と語る。 「これらのリベットの販売を独占している業界はありません。購入者は、医療機器、はしご、折りたたみ椅子のメーカーから、バーベキュー設備、トレーラー、自動車を組み立てるメーカーまで多岐にわたります。後者は、リベットを使用して 2 枚の板金を接合し、それを製造します」できるだけ軽く。」

小さなリベットには欠点がほとんどありません。 リブネジを除くすべてのリベットに共通する主な点は、分解しないことです。 リベットは永久的な留め具であるため、ネジやナットとは異なり、取り外しが困難な作業になります。 ワイツマン氏によると、せん断強度と引張強度が限られていることも問題だという。 リベットが小さいほど、せん断強度と引張強度は低くなります。

スタンレーのマイクロリベットのせん断強度は66ポンド、引張強度は87ポンドである、とクストビッチ氏は言う。 同氏はまた、小さな銅製リベットはせん断強度と引張強度が高いものの、材料が柔らかく損傷を受けやすいため、より選択的に使用される傾向があると指摘しています。

Jay-Cee は、ミシガン州ファーミントンの施設に、多数のベンダーの標準的な小型リベットを含む 1,000 万ポンド近くのファスナーを在庫しています。 ご要望に応じて、同社はカスタムのヘッドとシャンクの直径、材質の種類、リベットの長さを備えた小型リベットを入手できます。

ワイツマン氏によると、カスタム リベットの最小注文サイズは通常 25,000 個です。 企業は、標準的な小型リベットを、小さいものでは 100 個、大きいものでは 100 万個のロットで購入します。 今年は価格が上昇しており、場所によっては20％以上も上昇しているにもかかわらず、小型リベット市場は安定していると同氏は付け加えた。

「ホームセンターのような大型店では小さなリベットも販売していますが、通常はブラインドタイプのみです」とワイツマン氏は言います。 「同様に重要なことは、彼らのリベットは私たちのものと同じ基準や品質レベルで作られていないということです。」

Jay-Cee の多くの小さなリベットの顧客の中には、シートやはしごを製造する会社があります。 あるシートメーカーは数年前、より小さなリベットを探してジェイシー社を訪れました。

「使用していたリベットは少なくとも3サイズ長すぎました」とワイツマン氏は振り返る。 「私たちは彼らに、空気圧リベットガンで取り付けられる適切なサイズの小さなリベットを提供しました。それ以来、リベットのコストを約 20% 節約することができました。」

はしごに関しては、ある製造業者は、使用していた固体の小さなリベットが時々わずかに膨張して旋回できなくなるため、Jay-Cee に助けを求めました。 ワイツマン氏によれば、彼の会社はこのリベットを、径方向に拡張したり、はしごの動きを妨げたりしない、シャンク直径 0.1875 インチの半管状リベットに置き換えることを推奨したという。

「早い段階でリベットサプライヤーと強力な関係を築き、仕様を満たすリベットを一貫して提供する責任を負ってください」とライト氏は推奨します。 「これは、通常、標準リベットよりも公差が厳しく、追加の機械加工が必要なためコストが高くなる小型リベットにとって非常に重要です。」

スタンレーのアヴデル SKK ブラインド リベットは、取り付け中にマンドレルを引き抜くことができるため、ジョイントのどこにもヘッドが緩むことがありません。 Custovic 氏によれば、この利点は、ジョイントが振動するときにガタガタ音が発生しないことです。

亜鉛メッキスチールボディ (上部) とコーティングスチール直径 0.118 インチのマンドレルを備えたダブル皿頭リベットは、アプリケーションの両側に一貫したクランプ力と面一の設置面を提供します。 構造的剛性も利点の 1 つであるとクストヴィッチ氏は言います。

「当社の自動 POP リベット プレゼンター システムを使用すると、2 秒ごとのリベットの取り付けが可能です」と Custovic 氏は述べています。 「取り付けられた各ファスナーの後部シートのテールの突出は、最大 0.016 インチまで許容されます。エンドユーザーは、さまざまな部品サイズを視覚的に迅速に識別するために、色付きのマンドレルを要求することもできます。」

標準リベットと同様に、小型リベットは、従来の装置 (カスタムノーズピース、ジョー、ジョープッシャーを装備)、インパクトリベッター、プレス、オービタルまたはラジアル成形機のいずれかを使用して取り付けられます。 機器サプライヤーは、完全に自動化されたインライン システムに加えて、手動、空気圧、電動、バッテリー駆動の幅広い半自動ツールを提供しています。

軽量で汎用性の高い手動ペンチのようなハンドツールは、通常、少量の用途に限定されます。 ピストル グリップ リベット ガンなどの自動取り付けツールは、より大きな引っ張り能力を提供し、リベットを固定するときに生じるキックによく耐えることができます。

インラインリベッターは、大量生産用途向けに設計されています。 複数のファスナーを同時に取り付ける複数のヘッドを装備したり、大量のリベットを保持する自動供給ユニットを備えたりすることができます。 いずれの場合も、ブラインド リベットが取り付けられると、折れたマンドレルは地面に落ちるか、真空によって収集装置に移動します。

ジェイシーの機器ラインナップには、パワーリベットガン、ポップガンおよびブラインドリベット用ツール、空圧圧縮リベッター、エアハンマー（レギュレーター付）、リベッティングハンマー、インパクトリベッターが含まれます。 同社は中実および半管状リベット、リベットナット用の特殊工具も販売しています。

BalTec は、リベット取り付け用のラジアル成形機をいくつか製造しています。 ラジアルリベット留めは、回転スピンドル上のピーンツールを使用する冷間成形プロセスです。 必要なツールの長さに応じて、ツールは 2 ～ 6 度の角度で移動し、リベットの頭上でロゼット パターンで移動し、材料を一定の速度と均一な速度で混練して目的の形状にします。

ライトル氏によると、多くのメーカーが小型リベットを使用した中量部品の組み立てに、BalTec の ER-O3U 電動サーボ リベット締めユニットをロータリー インデクサーと組み合わせて使用​​しています。 ER-O3U はスリムなデザイン (内部ケーブル配線付き) で、直径 0.079 インチまでのリベットを正確に取り付けるための高度なプロセス制御を提供します。 最大 100 ミリメートルの直線ストロークで、0.3 ～ 3 キロニュートンの成形力を生成します。

このユニットは 2 つの独立したシステムを介してリベットの位置を測定し、そのサーボドライブはモーターの温度を監視してパフォーマンスを最適化します。 スピンドルの潤滑は継続的に行われ、ソフトウェアによって制御されます。

ライト氏によれば、オービタルリベット留めはラジアルリベット留めとは基本的な点で異なります。 スピンドルはさまざまな速度で材料を移動させ、リベットの周囲に近い材料は中心近くの材料よりも速く、より遠くに移動します。

「特定の用途要因によって、小さなリベットを取り付けるのに放射状成形と軌道成形のどちらが最適であるかが決まります」とライト氏は言います。 「ラジアルは、リベットが小さく、シャンクが比較的長く、成形プロセス中にアクセスして固定するのが難しい場合に適したソリューションです。オービタル機械は、操作とメンテナンスのコストが低いため、ほとんどすべての用途でリベット締めの選択肢として推奨されています。」 」

Orbitform の BSV-125 および BR-240 モデルは、小さなリベットを取り付けるメーカーの間で非常に人気があります。 定期的なユーザーには、医療機器、電子機器、窓やドアのロックを製造する企業が含まれます。

最近、外科用ステープラーのメーカーは、プレス機を使用して新製品のプロトタイプを組み立てていました。 テストでは、デバイスの 3 つのステンレス鋼リベット接合部のそれぞれで、部品ごとに気密性とトルクが一貫していないことが示されました。 これは、リベットの成形中に加えられた力によってリベットのシャンクが膨張し、ジョイント スタックの一部のコンポーネントが変形したために発生しました。

「私たちは、ステープラー ジョイントの一貫した機能要件を達成するために、追加の実験室テストを実施し、最適なリベット留めプロセスを決定するよう求められました」とライト氏は思い出します。 「ラジアル リベット締めは、リベットを正常に形成するために最小限の下向きおよび横方向の荷重をかける最適なプロセスであることが判明しました。ラボ テストでは、3 つすべてを同時に行うのではなく、各リベットを個別に形成することが最善であることもわかりました。報道陣によって行われた。」

この用途に対する同社の生産要件を満たすために、Orbitform は XY 治具スライド パッケージを備えた BR-240 ラジアル リベット締め機を提供しました。 組み立てでは、機械を手動で起動して小さなリベットを取り付ける前に、BR-240 のリベット打ちヘッドの下の各リベット位置にステープラーを配置する必要があります。 継続的なメリットとしては、損傷のない一貫した接合と、最大の生産スループットが挙げられます。

リブセット ファスナーの取り付けには、Custovic は組み立て業者に Stanley のバッテリー駆動の SB25PT-05 を使用することを推奨しています。 このツールは、再現可能なジョイントを高精度で迅速に作成します。 標準機能には、低力の 1 本指トリガー、オペレーターの快適性を高める人間工学に基づいたソフト グリップ ハンドル、アプリケーションへの明確な視線を確保する LED ライトが含まれます。

Jim は ASSEMBLY の上級編集者で、30 年以上の編集経験があります。 ASSEMBLY に入社する前は、PM Engineer、Association for Facilities Engineering Journal、および Milling Journal の編集者を務めていました。 ジムはデポール大学で英語の学位を取得しています。