Rivet ou vis
Les rivets et les vis servent tous deux à fixer des matériaux, mais de manières très différentes. Les rivets créent un assemblage permanent qui devient partie intégrante de la structure, offrant une résistance exceptionnelle aux vibrations, à la pression et au temps. Une fois fixés, ils ne doivent pas être retirés sans endommager l'ensemble.
Les vis, quant à elles, sont conçues pour offrir une grande flexibilité. Elles permettent le démontage, le réglage et l'entretien au besoin. Leur filetage assure un contrôle précis du serrage entre deux surfaces, ce qui les rend idéales pour les assemblages susceptibles de nécessiter des modifications ou des remplacements ultérieurs.
Cet article propose une analyse approfondie des rivets et des vis, démontrant comment tous les types de fixations déterminent la durée de vie, l'entretien et le type d'une structure.
Rivet, vis ou boulon : comment choisir la fixation adaptée à l’assemblage métallique ?
Définitions et mécanismes fondamentaux
Il est utile de comprendre comment chaque fixation est construite et comment elle maintient les matériaux ensemble avant de comparer leurs performances.
Qu'est-ce qu'un rivet ?
Structure standard Rivet
Un rivet est une tige ou un élément de fixation métallique comportant une tête à une extrémité et une queue à l'autre, utilisé pour assembler de façon permanente deux ou plusieurs couches de matériaux. Le rivet est inséré dans des trous percés ou poinçonnés à travers les pièces à assembler, la tête reposant d'un côté et la queue traversant les matériaux.
L'extrémité du rivet est ensuite déformée, ou refoulée, pour créer une seconde tête qui maintient fermement les matériaux ensemble. Au cours de ce processus, le rivet et les matériaux assemblés sont définitivement fixés, formant une liaison solide et indissociable.
Du fait de cette déformation, les assemblages rivetés sont généralement permanents. Le rivet ne peut être détaché et, pour l'extraire, il faut le percer ou le détruire. C'est une caractéristique commune à la plupart des fixations de tôlerie utilisées pour les assemblages, afin d'assurer leur stabilité et d'éviter les vibrations.
Qu'est-ce qu'une vis ?
Qu'est-ce qu'une vis ?
Une vis est un élément de fixation vissé dont la tige est percée d'une rainure hélicoïdale (filetage). L'une des extrémités de la vis, appelée tête, présente une surface d'appui pour l'outil de vissage (tournevis, clé Allen, etc.). Une tige filetée peut être vissée sur un filetage interne déjà existant dans un matériau, ou bien créer un filetage interne par vissage.
Le filetage hélicoïdal s'enclenche dans la vis, et lors du vissage, les filets de la vis convertissent le couple en une force de serrage linéaire, qui est ensuite transmise au matériau. Il en résulte le mouvement et le serrage sécurisé de l'assemblage. L'assemblage peut être démonté ou modifié en inversant le sens de rotation, car la liaison est assurée par le filetage.
Mécanismes du cisaillement, de la tension et de la durabilité
Leur mécanisme joue un rôle essentiel dans la compréhension du fonctionnement de ces deux fixations. Les rivets créent une liaison mécanique indissoluble. Les matériaux sont assemblés grâce à la partie déformée du rivet et à la tête d'origine qui résistent aux forces de cisaillement (glissement) et de traction, sans aucun filetage.
C'est cette déformation qui rend un rivet permanent. Lorsque la queue est devenue large et dispersée, l'assemblage devient fixe et irréparable. Le desserrage dû aux vibrations est beaucoup moins important en raison de l'absence de filetage.
En revanche, les vis génèrent une force de maintien en mordant le matériau grâce à leur filetage, convertissant ainsi le couple en force de serrage et en friction, et assurant un verrouillage. Ceci rend les assemblages nécessitant le retrait ou le repositionnement des vis parfaitement fiables. Cependant, elles peuvent constituer un point faible en cas de fortes vibrations ou de contraintes de cisaillement importantes, car elles risquent de se desserrer si elles ne sont pas correctement fixées.
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Différents types de rivets et de vis
Il s'agit d'un nouvel examen des différents types de rivets et de vis. Nous abordons les critères de différenciation et les cas d'utilisation les plus pertinents.
Différents types de rivets
Le principe des rivets est simple. Une fois les rivets fournis, le matériau est pressé pour assurer leur adhérence. rivetage en tôleIl est conçu pour offrir une articulation pleine de sécurité et de permanence, mais il n'est pas résistant aux vibrations et aux contraintes.
Types de rivets
Ces différents types sont les suivants :
Rivets solides
Rivet solide
Les rivets les plus courants sont des rivets pleins. Dans ce cas, la tige et la tête sont de simples pièces à insérer dans un trou préalablement percé, puis l'extrémité est enroulée pour former une seconde tête. On les trouve notamment dans les ponts, les machines industrielles et les avions, car ils sont utilisés dans les constructions lourdes et les structures complexes, où la résistance et la durabilité sont primordiales.
Rivets aveugles
Rivet aveugle
Les rivets usés sont des rivets aveugles utilisés lorsqu'il n'y a qu'un seul côté de l'assemblage. Ils comportent un mandrin dans un corps creux. Lors de l'étirage, le mandrin dilate le corps et emprisonne ainsi les matériaux. Ces rivets sont extrêmement répandus dans l'automobile, la construction et la fabrication, ce qui les rend particulièrement pratiques et fiables pour la production d'acier.
Rivets auto-perçants
Rivets auto-perceurs
Les rivets autoperceurs pénètrent encore plus profondément et percent des trous dans un matériau qui n'en est pas préalablement percé. Ils sont généralement utilisés dans l'industrie automobile, où le temps et la précision sont essentiels, notamment lors de la fabrication de tôles métalliques revêtues ou d'aluminium.
Variétés de rivets restantes
Les rivets restants sont destinés à des applications spécifiques. Il s'agit de rivets semi-tubulaires ou tubulaires, conçus pour répondre à des besoins de résistance modérée et de pose rapide. Des matériaux souples comme le cuir ou le bois sont utilisés pour les rivets fendus.
Les rivets affleurants permettent d'obtenir un revêtement lisse et aérodynamique. Ils sont parfaitement adaptés aux voitures et aux avions. Le rivet à frappe au marteau est une autre méthode de fixation simple et rapide, utilisée pour les applications légères.
Différents types de vis
Types de vis
Voici les grandes catégories des nombreux types de vis et leur degré d'utilisabilité et d'adaptation à divers matériaux et activités.
Les vis à bois
Les vis à bois
Les pièces de bois à assembler recevront des vis à bois. Ces vis sont pointues et leur filetage est conçu pour pénétrer directement dans le bois, sans pré-perçage. Les assemblages sont conçus pour assurer une force de traction.
Vis mécaniques
Vis mécaniques
Les vis à métaux sont des vis entièrement filetées à tige droite, fabriquées à partir de trous taraudés ou d'un écrou. On les trouve dans les structures métalliques, les machines et les composants électroniques nécessitant une fixation précise. La plupart des assemblages industriels sont réalisés avec des vis à métaux. boulons et vis afin de devenir structurellement stables et de garantir leur facilité d'entretien.
Vis autotaraudeuses et autoperceuses
Les vis autotaraudeuses autoperceuses se vissent vers l'intérieur. Elles sont encore plus performantes car elles réalisent le filetage et le perçage simultanément. Elles sont idéales lorsque la rapidité d'exécution est essentielle et qu'il n'est pas nécessaire de pré-percer le support.
Différences au niveau de la tête, de l'entraînement, du matériau et du revêtement
Outre les types courants, les vis se distinguent par la forme de leur tête (plate, bombée, hexagonale), leur empreinte (Phillips, Torx, fendue), leur matériau (acier, inox, laiton) et leur finition. Ces variations permettent de choisir la vis en fonction du support (bois, métal, plastique), des charges, de l'environnement et de la nécessité éventuelle de la démonter ou de la remplacer.
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Avantages et inconvénients des rivets
Les rivets sont depuis longtemps un choix fiable dans la construction et la fabrication, mais comme toute méthode de fixation, ils présentent des avantages et des inconvénients.
- Jointure solide et durable
Les rivets forment une liaison solide et durable qui résiste aux vibrations et aux forces de cisaillement. Leur permanence en fait un choix fiable pour les structures qui doivent rester sûres et stables dans le temps.
- Aspect lisse
Outre leur robustesse, les rivets apportent une finition nette et polie. Leur ajustement affleurant se fond parfaitement dans la surface, conférant à l'assemblage un aspect lisse et raffiné, souvent privilégié pour les applications visibles ou de précision.
- Difficile à supprimer
Une fois posés, les rivets sont conçus pour rester en place. Leur retrait nécessite généralement un perçage ou une découpe, ce qui peut endommager le matériau. De ce fait, ils sont moins adaptés aux pièces susceptibles de nécessiter un entretien fréquent.
- Effort d'installation plus élevé
La pose de rivets exige précision, outils spécifiques et une manipulation soigneuse. Si cela allonge le temps de préparation et la main-d'œuvre, le résultat est un assemblage reconnu pour sa régularité et sa fiabilité à long terme.
Avantages et dépréciation des vis
Les vis offrent flexibilité et commodité lors des travaux d'assemblage, mais leurs performances dépendent fortement de la manière et de l'endroit où elles sont utilisées.
- Facile à réutiliser
Les vis offrent la possibilité d'être retirées, ajustées et réutilisées sans endommager le matériau. Elles constituent donc un choix pratique pour les assemblages susceptibles de nécessiter un entretien, des mises à niveau ou des réparations rapides au fil du temps.
- Variété de conception
Disponibles dans une multitude de tailles, de longueurs et de types de têtes, les vis s'adaptent facilement aux différents matériaux et aux exigences des projets. Leur polyvalence permet aux ingénieurs et aux constructeurs de trouver la solution idéale, aussi bien pour les travaux de précision que pour les applications à grande échelle.
- Peut se desserrer avec le temps
Bien que fiables, les vis peuvent parfois se desserrer sous l'effet de vibrations ou de mouvements continus. Un resserrage régulier ou l'utilisation de systèmes de blocage permettent de maintenir leur stabilité dans ces conditions.
- Nécessite un pré-perçage
Certains types de vis nécessitent des trous pré-percés ou taraudés pour une installation correcte. Dans les assemblages où les forces de cisaillement sont prédominantes, les rivets offrent souvent une meilleure résistance et une fixation plus stable que les vis.
Quand utiliser un rivet plutôt qu'une vis
En résumé, utilisez des rivets pour un assemblage solide et permanent, et des vis lorsqu'une certaine flexibilité ou la possibilité d'un démontage ultérieur sont nécessaires. Toutefois, lors du choix, il est essentiel de prendre en compte les principaux facteurs qui déterminent la performance et l'adéquation du produit.
Permanence et entretien
Il faut tout d'abord déterminer si l'assemblage est permanent ou s'il nécessitera ultérieurement un démontage ou une intervention. Les rivets ne sont alors plus réutilisables.
Elles sont permanentes et, de ce fait, sont idéales lorsqu'on ne prévoit pas de réutiliser le même assemblage. Les vis, en revanche, peuvent être retirées ou modifiées, ce qui est important lorsqu'on envisage des réparations ou des modifications ultérieures.
Type de charge et environnement
Il faut ensuite prendre en compte le type de charge auquel l'assemblage sera soumis et les conditions dans lesquelles il fonctionnera, car sa plasticité assure la cohésion de l'assemblage et ne dépend pas de filetages susceptibles de se desserrer.
Les vis, en revanche, peuvent s'avérer plus adaptées à une utilisation intensive ou à des applications nécessitant un accès fréquent. De plus, lorsque la pose de rivets est impossible des deux côtés de l'assemblage, les rivets (notamment les rivets aveugles) peuvent constituer une solution.
Accès, coût et outillage
Enfin, il faut tenir compte de l'accessibilité, des coûts et des outils nécessaires. Sa vis est facile à installer et ne requiert qu'un outil courant, ce qui permet de réaliser des économies sur la main-d'œuvre et la formation. Des outils spéciaux sont également nécessaires pour la fixation des rivets, et une fois en place, leur retrait s'avère difficile, ce qui augmente les coûts de réparation.
Exemples de cas d'utilisation pour Rivets
Dans les applications structurelles lourdes et aérospatiales, on recherche généralement une fixation qui ne se desserre pas, résiste aux vibrations et dure aussi longtemps que la structure elle-même. C'est là que les rivets excellent.
À titre d'exemple, les rivets pleins sont souvent utilisés sur le revêtement et les sections de fuselage des avions car ils répartissent la charge, se serrent sous l'effet des vibrations et sont pratiquement impossibles à desserrer une fois en place. Ce sont les plus fiables. attaches aérospatialeset elles sont choisies en raison de leur rapport résistance/poids élevé et de leur durabilité.
Les rivets sont utilisés dans les structures ou pièces en acier préfabriquées qui doivent résister aux chocs, aux vibrations et au transport du sable, car ils s'ajustent parfaitement même dans des conditions difficiles.
De même, dans la production de véhicules automobiles, attaches automobiles Des éléments tels que les rivets autoperceurs sont essentiels dans l'assemblage des panneaux d'aluminium et des métaux empilés.
Exemples d'utilisation des vis
Utilisation de la vis
Pour le mobilier, l'électronique, les machines modulaires ou tout système dont les composants peuvent être démontés, les vis sont la solution recommandée provisoirement. Grâce à leur filetage, elles ne risquent pas d'endommager les matériaux environnants lors de l'installation, du démontage, du réglage ou de la réutilisation.
Les vis, de par leur flexibilité et leur facilité d'entretien, sont privilégiées pour l'assemblage de produits de consommation nécessitant réparations ou mises à niveau, où la flexibilité et la facilité d'entretien sont essentielles. Le démontage n'implique pas la destruction. Le concept d'installation est bien connu et les outils nécessaires sont omniprésents.
Installation et considérations pratiques
Vous trouverez ci-dessous un récapitulatif des facteurs à prendre en compte lors de la pose et de l'entretien d'un rivet ou d'une vis. Ces informations pourront vous aider à choisir la fixation appropriée et à déterminer la meilleure façon de l'utiliser et de l'entretenir.
Outils et techniques
Après avoir choisi un rivet, vous aurez probablement besoin d'autres équipements spécifiques. Pour la pose d'un rivet plein, il faut notamment utiliser une riveteuse qui frappe la tête du rivet et une contre-riveteuse qui soutient l'arrière de la tige. L'opération est légèrement plus simple pour les rivets aveugles, qui peuvent être fixés d'un seul côté à l'aide d'une machine à tirer.
Les visseuses à percussion, les perceuses et les tournevis manuels sont les outils de vissage les plus courants. L'installation de vis est également souvent plus rapide et plus accessible à un large éventail d'utilisateurs, notamment dans le secteur du bricolage. fabrication de tôle dans le secteur des affaires, où la précision, la cohérence et la facilité d'utilisation sont les principales préoccupations en matière de qualité d'assemblage.
Facilité d'installation
La pose de vis requiert généralement moins d'efforts et d'outils spécialisés, ce qui la rend plus rapide et plus pratique, même pour les débutants. En revanche, les rivets exigent une plus grande précision et un équipement spécifique pour garantir une fixation solide, ce qui peut allonger le temps de préparation et augmenter la charge de travail.
Dépose et réparation
Si votre projet nécessite une maintenance, des ajustements, voire un démontage, le choix des fixations est primordial. Un rivet assure une liaison indestructible. Une fois en place, il est impossible de le dévisser. Il faut généralement le creuser ou le détruire pour l'extraire.
On part du principe que les rivets sont plus difficiles à réparer ou à modifier. L'avantage des vis, en revanche, est qu'elles sont amovibles, réversibles, remplaçables et repositionnables.
Coût initial vs cycle de vie et maintenance
À première vue, les vis semblent plus coûteuses et demandent plus de main-d'œuvre. Pourtant, les vis elles-mêmes sont bon marché, le matériel est standard et l'installation ne nécessite pas beaucoup d'efforts. La plupart des travaux impliquant des vis sont donc attrayants.
Les rivets nécessitent plus de main-d'œuvre (des outils spéciaux sont utilisés non seulement pour leur application, mais aussi selon une technique plus délicate), et sont difficiles à retirer ou à remodeler.
En revanche, les rivets peuvent s'avérer plus économiques à long terme, car l'assemblage ne nécessite aucun entretien. On économise sur les vérifications et les réglages, car un assemblage riveté ne se desserre pas comme une vis sous l'effet des vibrations.
Conclusion
En définitive, il n'existe pas de réponse unique à la question du choix entre rivets et vis. Les rivets sont parfaitement adaptés aux applications exigeant un assemblage permanent et résistant aux vibrations, tandis que les vis sont idéales lorsqu'une certaine flexibilité, un démontage ou des ajustements peuvent être nécessaires ultérieurement.
Pour déterminer le type de fixation requis (par exemple, une fixation permanente résistante aux vibrations ou une fixation amovible et démontable), il est essentiel d'adapter la fixation au matériau, à la charge, à l'environnement et aux exigences de service. L'accessibilité, la maintenance, le sens de la charge et le coût sont des facteurs importants. Il est donc conseillé de prendre le temps d'évaluer et de choisir la solution la plus adaptée à vos besoins.
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