Quels sont les avantages et les inconvénients du rivetage, du boulonnage et du soudage ?

 

Le rivetage est une méthode typique de connexion mécanique permanente, largement utilisée dans les structures en plaques minces-et en peau. La charge est principalement transférée par contact de cisaillement entre la tige du rivet et la paroi du trou, tandis qu'une contrainte de compression radiale est générée lors de l'installation, créant une zone de contrainte résiduelle de compression au bord du trou. Cette contrainte de compression localisée réduit efficacement le facteur de concentration des contraintes, améliorant ainsi la durée de vie en fatigue de la structure.

 

Principaux avantages :

Excellente résistance à la fatigue : le renflement du rivet crée un effet de pré-compression sur la paroi du trou, compensant partiellement la charge externe et améliorant la résistance à l'initiation des fissures.

Stabilité élevée de l'environnement de vibration : ne se desserre pas facilement en raison des vibrations, convient aux charges cycliques et aux conditions de vibration à haute -fréquence.

Inspection de haute qualité : l'inspection peut être effectuée visuellement ou via des tests non destructifs de routine, et la maintenance est contrôlable.

Processus mature et bonne répétabilité : outils simples, exigences relativement faibles pour l’environnement d’exploitation.

Bonne efficacité économique : fixations à faible-coût, adaptées à l'assemblage de masse.

 

Principales limites :

Nécessite une opération double-sur les deux côtés (sauf pour le rivetage aveugle).

Le forage est nécessaire, ce qui entraîne un affaiblissement structurel et une concentration des contraintes.

Des réparations répétées agrandiront le diamètre du trou, réduisant ainsi l’intégrité structurelle.

Ne convient pas aux plaques épaisses ou aux structures porteuses à haute -tension-charge de contrainte-.

Dans la fabrication de contacts électriques, le rivetage est également couramment utilisé dans les assemblages structurels bimétalliques, par exemple en combinant mécaniquement des contacts en argent avec un substrat en cuivre pour former des assemblages de contacts électriques structurels dotés de propriétés à la fois conductrices et de support.

 

 

Les joints boulonnés sont un type de connexion mécanique détachable capable de résister à des charges de traction, de cisaillement et combinées, jouant un rôle crucial dans les structures porteuses-à haute résistance-. Les mécanismes de transfert de charge incluent des connexions de type friction-et de type roulement-, en fonction de la précharge et de la conception structurelle.

Principaux avantages :

Haute détachable : facilite la maintenance, le remplacement et la modification structurelle.

Adaptabilité à diverses formes structurelles : convient aux plaques épaisses, aux structures complexes et aux composants porteurs-.

Sélection flexible des matériaux : les niveaux de résistance peuvent être contrôlés avec précision grâce au traitement thermique et au traitement de surface.

 

Convient aux structures à haute -tension-contraintes : un chemin de force fiable est obtenu grâce à la précharge. Principales limites :

Il existe généralement un espace entre le trou et le boulon, entraînant une concentration des contraintes.

La résistance à la fatigue est généralement inférieure à celle du rivetage.

Le préchargement doit être vérifié régulièrement.

Poids par unité de surface relativement élevé.

 

Dans l'industrie électrique, les connexions boulonnées sont couramment utilisées dans les systèmes de jeux de barres ou les assemblages de conducteurs à courant élevé, tels que les assemblages brasés avec contact en argent ou les structures de contacts en argent brasés sur barres de cuivre, pour obtenir des connexions électriques détachables.

 

 

Le soudage est un processus de liaison métallurgique qui permet d'obtenir une liaison au niveau atomique-par le biais d'une fusion localisée ou d'un écoulement plastique, formant ainsi une structure rigide et intégrale. Ses caractéristiques incluent une continuité structurelle élevée, l'absence de perçage et la possibilité de réaliser des connexions étanches et à haute résistance.

En fonction de différents mécanismes d'apport de chaleur, le soudage peut être divisé en deux catégories principales : le soudage par fusion et le soudage-à l'état solide. Le soudage au laser et le soudage par friction malaxage sont couramment utilisés dans la fabrication haut de gamme moderne.

 

Principaux avantages :

Forte intégrité structurelle
Aucun problème d’affaiblissement des trous.

Efficacité pondérale élevée
Aucun poids de fixation supplémentaire.

Excellentes performances d'étanchéité.
Convient aux récipients sous pression et aux structures scellées.

Une production automatisée est possible.
Haute répétabilité.

 

Principales limites :

La zone affectée par la chaleur (ZAT) peut altérer la microstructure du matériau.

Il existe un risque de contraintes résiduelles et de déformation des soudures.

Les fissures peuvent se propager à travers les interfaces, entraînant une faible tolérance aux dommages.

Le contrôle qualité est complexe.

 

La technologie du soudage est largement utilisée dans la fabrication de contacts électriques, par exemple :

Contacter le soudage

Contact d'argent de soudure de projection de résistance

Contact argenté de soudage bout à bout par résistance

Contact en argent pour soudage par points en cuivre

Contact argenté pour soudage par résistance AC

Contact argenté de soudage par points par résistance électrique

 

Ces procédés de soudage résistif avec contact en argent permettent d'obtenir une liaison à haute résistance entre le contact en argent et le substrat en cuivre, adaptée aux structures telles que les contacts en bouton de soudage en argent et en cuivre ou les assemblages de pointes de contact en argent pour le soudage électrique.

 

 

1. Résistance à la fatigue

Le rivetage est supérieur au boulonnage ; le soudage a une résistance élevée en l'absence de fissures, mais le risque de propagation des dommages est élevé.

 

2. Intégrité structurelle

Le soudage présente la plus haute intégrité globale ; le rivetage et le boulonnage affaiblissent les trous.

 

3. Maintenabilité

Le boulonnage est le meilleur, suivi du rivetage ; le soudage est le pire.

 

4. Efficacité pondérale

Le soudage est le meilleur ; les connexions mécaniques nécessitent un poids de fixation supplémentaire.

 

5. Complexité du processus

Le rivetage est relativement simple ; le boulonnage vient ensuite ; le soudage a les exigences les plus élevées en matière d’équipement et de contrôle des paramètres.

 

6. Conductivité électrique

Dans le domaine des contacts électriques, les contacts électriques brasés et les processus de brasage par résistance de contact électrique peuvent maintenir une faible résistance de contact tout en garantissant la résistance structurelle. Ils sont couramment utilisés dans les contacts de brasage pour les MCCB et les systèmes à courant élevé.

 

 

Outre le soudage structurel, le brasage joue un rôle important dans l'industrie électrique. Les technologies de brasage à l'argent et de brasage à l'argent sont couramment utilisées pour connecter des contacts en argent aux substrats en cuivre, obtenant ainsi un chemin conducteur fiable.

 

Les processus typiques comprennent :

Contacts électriques brasés

Contact Assemblage du brasage

Contacts brasés

Contacts électriques brasés

Brasage par contact à l'argent sur barres de cuivre

 

Le brasage a un apport thermique inférieur à celui du soudage par fusion, ce qui réduit les changements dans la structure du matériau de base et améliore la stabilité de la conductivité.

 

 

Dans les structures aérospatiales, le choix de la méthode de connexion dépend de la durée de vie en fatigue, de la tolérance aux dommages et des exigences de redondance structurelle ; dans l'industrie électrique, les méthodes de connexion sont davantage axées sur la conductivité, la stabilité de la résistance de contact et la fiabilité des cycles thermiques.

 

Il n'y a pas de supériorité ou d'infériorité absolue entre les différentes méthodes de connexion, mais seulement si elles correspondent au scénario d'application.

 

 

Nous sommes spécialisés dans la fabrication et l'intégration d'assemblages de contacts électriques-hautes performances, couvrant les contacts électriques de brasage, les assemblages brasés par contact à l'argent et divers processus de soudage par contact. Nos produits sont largement utilisés dans les appareils électriques basse tension, les disjoncteurs MCCB, les relais et les systèmes d'alimentation à énergie nouvelle. Nous soutenons personnaliséBrasage par contact à l'argent sur barres de cuivreet des solutions de contact en argent pour le soudage par résistance de haute-fiabilité.

 

Pour plus de détails techniques sur les contacts brasés ou les assemblages de contacts soudés en argent, n'hésitez pas à nous contacter.