용접 조인트와 리벳 조인트의 차이점 - 2020 - 다른 사람

접합은 복잡한 모양의 부품을 쉽고 효율적이며 경제적으로 생산할 수 있도록 하기 때문에 제조의 필수적인 부분입니다. 결합의 기본 목적은 단일 단위를 형성할 수 있고 후속적으로 의도한 기능을 수행할 수 있는 방식으로 둘 이상의 솔리드 구성 요소를 함께 조립하는 것입니다. 이러한 목적을 달성하기 위해 다양한 방식으로 구조 부재를 결합할 수 있는 여러 결합 프로세스가 시대에 따라 발전했습니다. 광범위하게 이러한 프로세스는 임시 및 영구 결합 프로세스로 분류할 수 있습니다. 임시 조인트를 사용하면 결합된 부품을 파손하지 않고 분해할 수 있습니다. 반면 영구 조인트는 결합된 구성 요소를 부러뜨리지 않고 쉽게 분해할 수 없습니다.

용접 조인트와 리벳 조인트는 모두 영구 조인트로 간주됩니다. 그러나 접합 기술, 접합 특성 및 적용 영역이 다릅니다. 정의에 따르면 용접 열, 압력 및 충전재의 적용 여부에 관계없이 2개 이상의 구성요소가 유착 형성에 의해 함께 결합될 수 있는 영구 결합 공정의 한 유형입니다. 따라서 여기에서 의도한 결합은 용접 비드의 형성 또는 두 구성요소 간의 유착에 의해 얻어집니다.

반면에 리벳팅 또한 구멍을 통해 삽입된 긴 원통형 리벳을 사용하여 두 개의 구성요소를 결합할 수 있는 하나의 영구 결합 프로세스입니다. 용접은 판 두께가 더 두꺼울 때 모서리 준비가 필요하지만 리벳팅에는 항상 구성 요소에 미리 드릴 구멍이 필요하므로 접합된 구조의 하중 지지 능력이 감소합니다. 그러나 진동을 받으면 용접 조인트의 성능이 저하됩니다. 그러나 리벳 조인트는 동일한 상황에서 우수한 성능을 나타냅니다. 용접 이음과 리벳 이음의 다양한 차이점은 아래 표 형식으로 제공됩니다.

표:용접 이음(용접)과 리벳 이음(리벳)의 차이점

구성요소의 구멍 요구사항: 용접 시 상위 구성요소에 구멍이나 슬롯을 만들 필요가 없습니다. 그러나 구성 요소 두께가 더 두꺼울 경우 모서리 준비가 필요합니다. 이러한 준비된 모서리는 용접 중에 용가재로 다시 채워집니다. 리벳을 끼우려면 리벳이 통과하기 위해 구성요소에 구멍을 만들어야 합니다. 이러한 구멍은 실제로 약한 부분이며 다음 섹션에서 설명하는 것처럼 구성 요소의 전체 강도를 감소시킵니다.

조인트의 강도 및 하중 지지력: 건전한 용접 조인트는 100% 강도를 갖는 것으로 간주됩니다. 사실 무결점 조인트의 강도는 부품의 강도 이상입니다. 따라서 용접 어셈블리는 모체 부품과 동일한 강도를 갖습니다. 그러나 리벳이 있는 이음매는 리벳이 통과하기 위해 구성 요소에 일련의 구멍이 뚫려 있기 때문에 강도가 훨씬 낮습니다. 이러한 구멍은 실제로 조립된 부품의 결과 단면적을 줄입니다. 리벳 자체는 결합된 구조의 전체 강도에 기여하지 않습니다. 이 영역은 또한 엄청난 응력 집중으로 인해 기계적으로 약한 부분입니다. 강도는 중실재의 내하력에 비례하므로 용접구조물의 내하력은 리벳구조물보다 상당히 높다.

야금학적 특성의 변화: 야금학적 변화는 주로 고온에서 가열하고 후속 냉각으로 인해 많은 용접 공정에 내재되어 있습니다. 대부분의 용융 용접 공정(예:아크 용접, 가스 용접, 저항 용접 및 강렬한 에너지 빔 용접) 및 특정 고체 상태 용접 공정(마찰 용접처럼 온도 상승이 상당히 높은 곳)은 결정립 구조, 결정립 방향과 같은 다양한 야금학적 특성을 변경하는 경향이 있습니다. , 결정 결함의 수준 등. 이러한 변화는 용접 비드뿐만 아니라 열영향부(HAZ)의 비드 주변에서도 관찰될 수 있습니다. 대부분의 경우 이러한 변경은 바람직하지 않고 불리합니다. 반면에 리벳 접합은 모재에 열이 발생하지 않기 때문에 기본 부품의 야금학적 특성에 영향을 미치지 않습니다.

진동 시 성능: 용접 조인트는 끊임없는 진동으로 인해 파손되기 쉽습니다. 이러한 이유로 교량 건설에서 다양한 접합에 적합하지 않습니다. 그러나 지난 수십 년 동안 용접 분야의 광범위한 발전과 많은 현대 용접 기술의 출현으로 이제 용접 조인트는 많은 문제없이 이러한 응용 분야에 적용될 수 있습니다. Rivet Joint는 진동하에서도 우수한 성능을 나타내기 때문에 전통적으로 Bride Construction, Machinery Casing 등과 같은 용도로 사용됩니다.

액세서리 요구 사항 및 결과 무게: 리벳 조인트는 조인트의 한쪽 또는 양쪽에 추가 스트랩 플레이트가 의무적으로 필요합니다. 이러한 판은 전체 구조의 무게를 증가시킵니다. 리벳은 또한 단일 리벳이 리벳 통과를 위해 드릴로 제거된 구성 재료의 것보다 무거우므로(리벳 머리와 자루의 돌출된 끝으로 인해) 무게 증가에 기여합니다. 반면에 용접은 추가 플레이트를 사용하지 않으므로 용접된 어셈블리의 무게가 더 가볍습니다. 균질 및 이종 용접 방법에서는 필러 재료가 사용됩니다. 그러나 두 구성 요소 사이에 존재하는 루트 간격만 채우므로 구조 무게 증가에 기여하지 않습니다.

크기, 관절 모양 및 슬라이딩 동작 증가: 섕크의 돌출 부분에 있는 스트랩 플레이트, 리벳 헤드 및 망치질로 인해 리벳 어셈블리의 전체 치수가 크게 증가합니다. 이러한 돌출 부분은 또한 외관을 방해하고 표면의 슬라이딩 동작을 제한합니다. 이것은 때때로 적용에 제한을 부과합니다. 이와는 대조적으로 결함이 없는 용접 어셈블리는 부품 치수의 변경 없이 외관상 양호한 접합을 제공합니다. 보강된 금속은 과도한 용가재의 적용으로 인해 접합부에 존재하는 경우 공정 후 연삭으로 쉽게 제거될 수 있습니다. 이것은 외관을 개선하는 것 외에도 표면의 슬라이딩 특성을 향상시킵니다.

설계 및 처리에 필요한 시간: 용접 조립을 위한 설계가 더 쉽고 시간과 비용면에서 효율적입니다. 용접 공정도 빨라져 생산성이 높아집니다. 리벳팅은 필요한 최적의 리벳 수, 크기 및 위치 등을 찾기 위해 많은 계산을 필요로 합니다. 따라서 설계는 더 복잡하고 시간이 많이 걸립니다. 또한 부품에 정확한 위치에 여러 개의 구멍을 뚫고 리벳의 돌출된 끝을 망치질하는 작업은 특히 작업자가 직접 수행하는 경우 상당한 시간이 필요합니다. 따라서 리벳팅은 용접보다 더 많은 시간이 소요됩니다.

다양한 재료를 다양한 방식으로 결합할 수 있는 가능성: 용접은 금속, 세라믹, 플라스틱 및 복합 재료를 포함한 다양한 재료를 접합하는 데 유리하게 적용될 수 있습니다. 이 요구 사항을 충족시키기 위해 많은 용접 공정이 존재합니다. 또한 용접을 통해 랩 접합, 맞대기 접합, T 접합, 원통형 접합 등과 같은 다양한 방향의 접합이 가능합니다. 맞대기 접합 모드에서 금속 재료 조립에는 리벳팅이 선호됩니다. 랩 접합에는 모든 경우에 가능하지 않을 수 있는 추가 플레이트가 필요하기 때문입니다.

적용 분야: 지난 수십 년 동안 용접이 광범위하게 발전하면서 오늘날에는 다양한 제조 목적에 사용할 수 있는 수많은 용접 공정이 존재합니다. 그 응용 분야에는 일반 가정용 접합, 자동차 산업, 전기 및 전자 산업, 토목 건축, 항공 우주 접합 용도 등이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다. 시트, 판, 막대, 파이프 등과 같은 다양한 형태의 접합에 유리하게 사용할 수 있습니다. 이에 비해 리벳팅은 적용 범위가 좁습니다. 일반적으로 리벳팅이 사용되는 분야는 신부구조, 압력용기, 보일러, 선박 터슬, 가정용 프레임 등입니다. 그러나 오늘날의 리벳팅은 대부분 용접으로 대체됩니다. 후기의 리벳팅은 건전하고, 강하고, 신뢰할 수 있고, 새는 것을 제공하기 때문입니다. - 증거 조인트.

이 기사에서는 용접 조인트와 리벳 조인트 사이의 과학적 비교를 제시합니다. 저자는 또한 주제에 대한 더 나은 이해를 위해 다음 참조를 검토할 것을 제안합니다.

• Klas Weman의 용접 공정 핸드북(1 ^st 에디션, CRC Press).
• Springer 기계 공학 핸드북, 10권 K. H. Grote 및 E. K. Antonsson 편집(Springer Science &Business Media)
• P. G. Ormandy의 야금학 실험실 기법 소개(1 ^st 판, Pergamon Press).
• M. C. Chaturvedi가 편집한 항공우주 재료의 용접 및 접합(1 ^st 판, Woodhead Publishing).