Nieten und andere Befestigungselemente gehören möglicherweise nicht zur Raketenwissenschaft, aber wenn die Rakete den Weltraum vollständig erreichen soll, muss sie ordnungsgemäß befestigt werden. Gleiches gilt für Verkehrsflugzeuge, Militärflugzeuge, Waffensysteme, Hubschrauber, Raumfahrzeuge und Satelliten. Verkehrsflugzeuge erfordern eine große Anzahl von Befestigungselementen, jedoch nicht so viele wie zuvor. Zum Beispiel startete Boeing die 747 in 1969 mit fast 1. 5 Millionen Verbindungselementen. In scharfem Gegensatz zu der Boeing 787, die in 2009 mit nur Hunderttausenden von Verbindungselementen gestartet wurde.
Was hat dazu geführt, dass dieses Befestigungselement erheblich abgenommen hat? Die 787 besteht aus 50% Verbundmaterial, das im Vergleich zu Flugzeugen mit Metallhaut mit weniger Befestigungselementen zusammengebaut werden kann.
Luft- und Raumfahrthersteller entwickeln zunehmend Flugzeuge und Raumfahrzeuge aus Verbundwerkstoffen. Sie verwenden auch zunehmend automatisierte Technologie (Roboterarme), um Befestigungselemente zu installieren. Die Lieferanten von Verbindungselementen haben darauf reagiert, indem sie spezielle Verbindungselemente für Verbundwerkstoffe entwickelt und stärkere Nieten aus verschiedenen Legierungen hergestellt haben.
Änderungen beim Nieten
Das traditionelle Nieten hat in der Luft- und Raumfahrt einen bewährten Prozess durchlaufen. Flugzeugmonteure installieren jedes Jahr Millionen von Voll- und Blindnieten. Was sich geändert hat, sind die Nieten selbst, und die Installation der Nieten erfolgt jetzt eher automatisiert als manuell.
GG "In den letzten Jahren konnten wir durch Anpassung der chemischen Zusammensetzung von Metallen die Festigkeit fester Nieten um mehr als 10%, GG" erhöhen. sagte Omar Honegger, Vice President of Engineering bei Allfast Fastening Systems Inc. Durch die Optimierung der Körner der Legierung kann der Durchmesser des Bodens unserer Nieten jetzt auf das 1. 7 -fache des Originals erweitert werden Schraubendurchmesser, und es gibt keine Risse auf der Oberfläche im Vergleich zu den herkömmlichen 1. 5 Zeiten."
Massivnieten haben eine zylindrische Basis mit einem glatten Boden (Buck Tail) und normalerweise einem Kopf, obwohl einige Nieten kopflos sind. Diese Nieten sind 1 / 16 bis 1 / 2 Zoll breit, 1 / 8 bis 3. {{7 }} Zoll lang und kostengünstig (jeweils 3 bis 20 Cent).
Aufgrund ihrer hervorragenden Verriegelungseigenschaften können Vollnieten verwendet werden, um die Hauptstruktur eines Flugzeugs zusammenzubauen. Im Allgemeinen werden sie verwendet, um Skins an Flugzeugrahmen zu befestigen.
Die Installation erfordert Platz auf beiden Seiten des Niets. Verwenden Sie während der Installation eine Luftpistole, um die Oberseite mit Luft durch das Loch zu treiben, und drücken Sie die Unterseite gegen den Stoßfänger. Der Durchmesser des Nietbodens nimmt zu, um den Niet an Ort und Stelle zu halten. Bei der Installation für zwei Personen muss eine Person die Spritzpistole bedienen und eine Person den Stoßfänger halten. Bei der Installation für eine Person muss die Stoßstange sicher installiert sein.
Blindnieten werden verwendet, wenn nur eine Seite der Struktur zugänglich ist. Blindnieten sind zwar viel teurer als Vollnieten (jeweils 25 bis 70 Cent), bieten jedoch eine viel geringere Festigkeit. Daher werden sie hauptsächlich zur Montage von Sekundärstrukturen von Flugzeugen wie Decken, Seitenwänden und Kabinenteilen verwendet.
Dazu gehören eine Niethülse, ein Sicherungsring, ein Antriebsamboss und eine Zickzackstange. Während der Installation drückt der Monteur das Spezialwerkzeug auf den Nietkopf und drückt dann den Werkzeugauslöser. Diese Aktion klemmt die Platten zusammen, bringt den Nietkopf in Position und bricht die Stange. Blindnieten sind 1 / 8 bis 1 / 4 Zoll breit und 1 / 16 bis 7 / {{1 }}Zoll lang.
In den letzten Jahrzehnten wurden Vollnieten nur aus ein oder zwei Aluminiumlegierungssorten hergestellt. Heute bestehen sie aus Aluminiumlegierungen in einer der 9 Standardqualitäten (1100, 2017, 2024, 2117, 2219, {{ 6}}, 7050, 55000 und V-65) sowie Titan, Edelstahl und Kohlenstoffstahl sowie Nickel und Nickel-Chrom aus Legierung. Nicht-Aluminium-Nieten werden für Stellen empfohlen, an denen Korrosion berücksichtigt werden muss.
Blindnieten waren mehrteilige Befestigungselemente, aber in der Vergangenheit wurden diese Teile immer aus demselben Material hergestellt. Dies ist nicht mehr der Fall. Lieferanten können Nieten aus einem oder mehreren Metallen (Aluminiumlegierung, Edelstahl sowie Nickel und Nichrom) herstellen, um die Spezifikationen des Herstellers&# 39 zu erfüllen.
Honegger sagte, dass sich die Kopfstile der Nieten nicht geändert haben, aber engere Toleranzen haben, um Gleichmäßigkeit zu gewährleisten und die Notwendigkeit eines sekundären Estrichbetriebs zu beseitigen. Allfast' s AF 1061 Vollnieten haben ein kontrolliertes Bit, um Kratzvorgänge zu vermeiden. Allfast verwendet auch eine statistische Prozesskontrolle, um Nietköpfe mit einer Toleranz von ± 0, 0004 Zoll herzustellen.
Massivnieten sind als Universal- (hervorstehender), modifizierter Universal-, 100 Grad-Senkkopf und Expansionskopf erhältlich. Der NAS 1097 verfügt über einen anderen Kopftyp, um das Spülen zu reduzieren und die Installation des Spülvorgangs in sehr dünnen Materialien sicherzustellen.
Einige Aluminiumnieten haben auf ihren Köpfen Code-Markierungen zur einfachen Identifizierung der Legierung. Zum Beispiel hat ein Niet aus 2017-T eine erhabene Schnullerform, ein Niet aus 2024-T hat zwei Striche und ein Niet aus 2117-T hat eine Nut.
Zu den Blindkopf-Befestigungskopfarten gehören Universal, 120 Grad bündig und Unisink. Letzteres ist eine Kombination aus Senkköpfen und hervorstehenden Köpfen, die für sehr dünne Platten geeignet sind.