Le guide ultime des rivets : une lecture incontournable

Pendant de nombreuses décennies, les rivets ont été les héros méconnus de l'industrie manufacturière. Avant la généralisation du brasage et du soudage, le rivet était la fixation de prédilection des industries lourdes. Il est utilisé dans de nombreux secteurs pour la construction de ponts, de gratte-ciel, de navires, d'avions, d'automobiles et de bâtiments. L'assemblage de matériaux par ce moyen dans ces industries est appelé rivetage. Cependant, le rivetage n'est pas la forme de fixation la plus répandue dans l'industrie à l'heure actuelle, mais il reste largement utilisé de nos jours. En raison de son utilisation, il est très important d'avoir un aperçu complet des rivets et du rivetage. Ce guide fournit les informations les plus détaillées sur les rivets et le rivetage à titre de référence.

CHAPITRE 1 : Informations de base sur le rivet

Cette section vise à dresser un tableau clair de ce qu'est un rivet. Elle contient également des informations sur la fonction du rivet, son fonctionnement et les avantages des rivets comme outil de fixation.

1.1 Définition du rivet : qu'est-ce qu'un rivet ?

Le mot rivet, employé comme verbe, signifie maintenir quelque chose en place ou le fixer solidement. De cette définition, nous pouvons déduire le sens contextuel de ce que fait un rivet. Ainsi, les rivets sont des fixations mécaniques permanentes dotées d'une tête à une extrémité et d'une tige cylindrique à l'autre, utilisées pour assembler deux pièces de matériau.

Lors de l'installation, le rivet est placé dans un trou percé ou poinçonné tandis que la queue est refoulée ou déformée. Cette opération provoque une expansion d'environ 1,5 fois le diamètre initial de la tige afin d'empêcher le rivet de se détacher. De plus, les rivets sont préférés aux boulons dans la plupart des cas où les installateurs n'ont accès qu'à un seul côté du matériau. C'est pourquoi l'application des rivets dans les industries manufacturières est si répandue.

1.2 La fonction d'un rivet

Les rivets sont utilisés dans une grande variété de secteurs de la fabrication. En effet, ils peuvent supporter des charges de traction et sont particulièrement adaptés aux charges de cisaillement perpendiculaires à leur axe. Comme mentionné précédemment, ils sont idéaux lorsque les opérateurs ne peuvent pas accéder à l'autre côté du matériau. C'est le cas notamment pour la fixation murale et la tuyauterie. C'est le cas notamment pour la fixation murale et la tuyauterie.

1.3 De quels matériaux sont faits les rivets ?

Les rivets sont fabriqués sous différentes formes et à partir de différents matériaux. On peut les classer selon le type de matériau qui les compose. On distingue les rivets métalliques et les rivets en plastique.

Les rivets métalliques sont conçus pour obtenir des assemblages à haute résistance dans une grande variété de matériaux tels que les métaux, les plastiques, le cuir et le bois. Pour atteindre cet objectif, les rivets doivent satisfaire à des exigences minimales en matière de matériau. C'est pourquoi les rivets métalliques sont disponibles sous de nombreuses formes de matériaux, notamment :

• Aluminium
• Cuivre
• Monel
• Acier
• Acier inoxydable

Les rivets en plastique sont fabriqués pour obtenir des assemblages à haute résistance dans des matériaux tels que le plastique, le bois et bien d'autres. Ils s'appliquent aux appareils grand public, à l'automobile, au mobilier et à l'électronique grand public. Les rivets en plastique sont constitués de matériaux tels que :

• Polyéthylène basse densité (PEBD)
• Polypropylène (PP)
• Nylon
• Acétal
• Polysulfone

CHAPITRE 2 : Avantages et inconvénients de l'utilisation d'un rivet

Les assemblages rivetés sont largement utilisés dans les industries manufacturières. Leur utilisation présente des avantages, mais aussi des inconvénients. Toutefois, ces inconvénients peuvent être évités si les règles du rivetage sont strictement respectées.

2.1 Avantages

Si l'on considère l'utilisation du soudage pour assembler des matériaux, il faut préparer les deux pièces à assembler. Ce procédé nécessite un équipement considérable pour souder deux matériaux ensemble. Par conséquent, le coût de production augmente et la productivité quotidienne diminue. En revanche, le rivetage nécessite beaucoup moins d'équipement et ne laisse que des résidus négligeables après l'opération. Il en résulte une réduction des coûts et une augmentation de la production.

L'utilisation de rivets est une alternative économique aux adhésifs métalliques et au soudage. Elle permet d'économiser l'électricité qu'exige le soudage en grande quantité. Elle ne nécessite pas non plus de matériaux spéciaux pour les assemblages, contrairement au soudage qui requiert des adhésifs métalliques à chaud.

Les rivets sont produits dans diverses structures et formes selon les besoins d'utilisation. Ils sont également disponibles dans différents matériaux. Avec les modèles à tête bombée, à tête ovale et tubulaires, ils offrent différentes valeurs de tolérance et de résistance.

Les rivets sont très durables. Ils résistent à l'humidité, à la corrosion et même à certains produits chimiques. Les exemples utilisés dans le secteur de la construction sont des métaux et alliages résistants, notamment l'acier galvanisé, le titane, l'aluminium, le nickel, etc. Les propriétés anticorrosives des rivets prolongent la durée de vie des pièces assemblées.

L'inspection et la maintenance des structures soudées prennent plus de temps que celles des structures rivetées. Dans le cas des structures soudées, il faut procéder à une nouvelle installation lorsqu'elles sont usées. En revanche, les rivets usés peuvent être reposés avec un équipement minimal, comme un simple marteau ou une riveteuse hydraulique.

2.2 Inconvénients

L'utilisation des rivets est très durable, mais elle présente certains inconvénients. En voici la liste :

• Une main-d'œuvre plus importante peut être nécessaire
• Une augmentation du poids des structures dans le cas de l'assemblage de pièces métalliques
• Un manque de finition esthétique par rapport aux structures soudées
• Les assemblages rivetés sont permanents et difficiles à démonter une fois posés
• Des problèmes de corrosion potentiels peuvent survenir si le matériau riveté diffère de celui des rivets

CHAPITRE 3 : Types courants de rivets

Les rivets existent sous diverses formes et peuvent être classés selon le matériau, la fonction et la forme. Ces formes comprennent les rivets aveugles, à tête fraisée, à enfoncer, affleurants, à verrouillage par friction, Oscar, auto-perceurs, semi-tubulaires, à tête ronde pleine standard, et bien d'autres.

Le rivet standard, le rivet aveugle et le rivet à tête fraisée sont les formes de rivets les plus utilisées aujourd'hui. Le type standard est utilisé lorsqu'un extérieur lisse n'est pas nécessaire pour l'esthétique ou lorsqu'une surface ne peut pas s'appuyer contre une autre. L'utilisation du rivet à tête fraisée exige un extérieur lisse sur des surfaces planes. Enfin, lorsque seule une face des matériaux à assembler est accessible, on utilise le rivet aveugle.

3.1 Rivets aveugles (également appelés rivets pop ou creux)

Ce type de rivets est populaire et largement utilisé, car il est idéal lorsque les opérateurs n'ont pas accès à la seconde face des matériaux. Pour ce type de rivet, un préperçage d'un trou peut être nécessaire pour loger le rivet. Cependant, certains rivets aveugles ne nécessitent pas de préperçage : ce sont les rivets autotaraudeurs, les rivets à fixation rapide et les rivets autoperceurs. Les rivets aveugles ou pop sont largement utilisés dans la construction navale, l'aérospatiale et l'industrie électronique.

3.2 Rivet plein

Ce type de rivets est l'un des plus anciens de l'industrie. Ils sont extrêmement résistants et sont considérés comme parmi les rivets les plus inviolables et les plus résistants aux vibrations qui existent. Ce type nécessite de chauffer la fixation pour l'installation. Ils sont fabriqués à partir de plusieurs gammes de matériaux, notamment l'acier, l'acier inoxydable, le laiton, le bronze, l'aluminium, le cuivre, le maillechort, et bien d'autres. En raison de leur résistance, les rivets pleins sont utilisés dans les bâtiments à structure en acier.

3.3 Rivets à enfoncer

Ce type de rivets est installé en enfonçant la tige centrale dans le corps du rivet à l'aide d'un marteau. Cela permet de faire s'évaser l'autre extrémité du rivet pour assembler les matériaux. Ils possèdent un mandrin court qui dépasse de la tête. Les rivets à enfoncer existent en différentes variétés, notamment :

• Rivets à enfoncer à tête universelle
• Rivets à enfoncer à tête bombée
• Rivets à enfoncer à tête fraisée

3.4 Inserts filetés et écrous rivetés

Les inserts filetés et les écrous rivetés sont utilisés lorsque les installations doivent être réalisées ou sont possibles depuis une seule face. Ils permettent d'obtenir un filetage permanent particulièrement résistant à travers des tôles et d'autres matériaux. Voici des exemples d'inserts filetés et d'écrous rivetés :

• Goujon à traction
• Fixations à sertir
• Écrou riveté à extrémité ouverte
• Écrou riveté hexagonal complet
• Écrou riveté semi-hexagonal
• Écrou mince
• Écrou à embase

3.5 Rivets fendus

Ce type de rivets est largement utilisé en dehors de l'industrie de la construction lourde. C'est un rivet idéal pour traverser des matériaux plus tendres, notamment le cuir, le plastique et le bois. Les branches fendues des rivets fendus sont pliées pour maintenir les matériaux ensemble.

3.6 Rivets auto-perceurs

Les rivets auto-perceurs sont un type de rivet qui ne nécessite ni pré-perçage ni trou poinçonné. L'extrémité des rivets auto-perceurs comporte une pointe chanfreinée qui sert à percer les matériaux à assembler. Un aspect intéressant des rivets auto-perceurs est qu'ils traversent la tôle supérieure du matériau mais ne percent pas entièrement jusqu'à l'autre face de la tôle. En substance, ils ne ressortent pas de l'autre côté du matériau. Par conséquent, ils créent des joints étanches aux gaz et à l'eau puisqu'ils ne traversent pas entièrement jusqu'au bas des matériaux assemblés.

3.7 Rivets en acier de construction

Ces rivets en acier de construction étaient largement utilisés à l'époque pour assembler l'acier de construction. Récemment, ils ont été largement remplacés par l'utilisation de boulons à haute résistance. En effet, la pose de tels boulons à haute résistance peut être réalisée par n'importe qui, contrairement à la pose de rivets en acier de construction qui exige des ouvriers qualifiés.

3.8 Rivets Oscar

Les rivets Oscar sont en quelque sorte similaires aux rivets aveugles. Ils présentent une fente le long de la tige creuse et se présentent généralement par ensembles de trois. La fente fait plier et s'évaser la tige à mesure que le mandrin est tiré dans le rivet. L'évasement contribue à créer une large surface qui permet de réduire les risques d'arrachement après la pose.

3.9 Rivet affleurant

Ce type de rivets est également appelé rivets à tête fraisée, car ils utilisent une tête fraisée et un trou fraisé pour leur pose. Les rivets affleurants servent à offrir un aspect soigné aux surfaces extérieures. Ils sont également utilisés pour éliminer la traînée aérodynamique.

3.10 Rivets à frein de friction

Les rivets à frein de friction s'apparentent à un boulon expansible. Ils figurent parmi les premiers types de rivets à être largement utilisés dans une application aérospatiale. De par leur structure, ils se présentent sous forme bombée ou fraisée.

3.11 Rivets en plastique

Les rivets en plastique sont classés selon le type de matériaux utilisés pour leur production. Ils sont largement utilisés dans la fabrication d'électronique grand public, d'appareils électroménagers et bien d'autres. Le type de rivets en plastique à utiliser dépend des propriétés des matériaux que les rivets sont destinés à assembler. Ils existent en diverses variétés, notamment :

• Rivets à pousser
• Rivets à cliquet (idéaux pour les appareils électroménagers et l'électronique, la construction automobile et le mobilier)
• Rivets à encliqueter (idéaux pour l'électronique grand public, la vente au détail et la signalétique)
• Rivets à trois ou quatre griffes – non pré-enfoncés (idéaux pour les appareils électroménagers et l'électronique, la construction et le mobilier)
• Rivets sapin (idéaux pour le mobilier)
• Rivets en plastique fraisés

CHAPITRE 4 : Les applications des rivets

En raison de leurs fonctions puissantes et de leur petite taille, les rivets sont largement utilisés dans divers domaines et produits de la vie courante. Voici les applications courantes des rivets :

Construction aéronautique

Les aéronefs sont fabriqués à partir de matériaux solides et résistants. Si ces matériaux à haute résistance ne sont pas correctement assemblés, ils peuvent se désolidariser et provoquer un accident grave. Dans cette construction, le boulonnage, le soudage et le brasage sont utilisés. Cependant, le rivetage est un procédé essentiel dans la construction d'un aéronef et il est également largement utilisé. L'objectif final du rivetage est d'obtenir l'union la plus solide possible des pièces assemblées. Dans l'industrie aéronautique, il est le plus souvent utilisé pour assembler des alliages d'aluminium, car ils ne sont pas faciles à souder. Une autre raison de son utilisation est que, lors des réparations, il n'est pas toujours possible d'accéder à l'extrémité arrière de la structure à assembler. Dans cette situation, le rivetage devient plus essentiel et plus utile.

Construction de bâtiments

Si l'on observe de plus près les bâtiments qui nous entourent, à l'intérieur comme à l'extérieur, on peut y voir quelques rivets. Les rivets sont largement utilisés dans la construction de bâtiments, notamment pour les toitures en fibre de verre, les stores vénitiens et les sangles de suspension. D'autres applications de construction incluent la pose de portes et de fenêtres, les pare-vent, la construction de gouttières et bien d'autres. Le rivetage est efficace dans les situations où les clous ne permettent pas de fixer efficacement des tôles métalliques.

Décoration de plafonds et de murs et signalétique

Le rivetage est idéal pour fixer des enseignes, des plaques signalétiques ou des décorations aux murs ou aux plafonds d'un bâtiment. En effet, vous ne pouvez accéder qu'à une seule face du plafond ou du mur. Citons par exemple la fixation de lanternes de Noël, d'objets décoratifs, de cadres photo, de tableaux encadrés et de tout autre type de décoration aux plafonds et aux murs.

Bijouterie

Les bijoutiers amateurs comme professionnels ont recours au rivetage comme méthode d'assemblage à froid. Cela permet aux bijoutiers de fixer facilement des pièces métalliques entre elles sans recourir à la chaleur ni à la soudure. Le rivetage permet d'ajouter du relief et de la texture aux bijoux réalisés. Il contribue à économiser du temps et des coûts en bijouterie, car cette technique est très simple et facile à maîtriser.

Projet de menuiserie

Le rivetage est couramment utilisé dans les projets de menuiserie. Il s'agit souvent de l'option la plus performante en menuiserie. Grâce à leur durabilité et à leur résistance, les rivets contribuent à garantir des produits finis plus robustes, ce qui permet d'assembler les meubles pour une plus longue durée. Les rivets sont utilisés dans des produits tels que les étagères en bois, les supports, les casiers, les armoires, les poignées de tiroir, les poignées et les boutons de porte.

Installation CVC

Les rivets sont largement utilisés dans les installations CVC. Ils sont utiles pour fixer les gaines CVC afin de garantir l'étanchéité à l'air de tous les joints sur site. Pour ce faire, on perce des trous de rivet à l'aide de forets de différents diamètres selon les besoins, à travers les deux couches de gaine. On assemble ensuite les gaines à l'aide de rivets pop à tige. Les rivets sont le plus souvent utilisés, car les vis à tôle peuvent accrocher un morceau de bois et finir par obstruer le système. De plus, la vitesse de l'air dans la gaine, combinée à la poussière de bois, peut user la vis avec le temps. Les vis finissent alors par se dévisser, ce qui peut faire tomber le conduit s'il n'est pas correctement soutenu.

Électronique grand public et électroménager

Les rivets ont également de nombreuses applications en électronique. On y utilise des rivets en plastique. Ces rivets en plastique servent à fixer des matériaux souples tels que le plastique, le caoutchouc et les revêtements en uréthane des appareils électroniques. On en trouve un exemple d'utilisation dans les ordinateurs et les panneaux.

CHAPITRE 5 : Comment choisir le bon rivet ?

Choisir le bon rivet pour votre projet est essentiel à la réussite de vos projets. Voici les facteurs à prendre en compte pour garantir l'utilisation des bons rivets.

Diamètre et taille du trou

Le diamètre du rivet à utiliser est déterminant pour un rivetage réussi. Si le diamètre est trop petit pour son trou, le jeu dans le trou peut entraîner des problèmes d'installation et augmenter la contrainte de cisaillement. Si l'on n'y prend pas garde, la tête du rivet peut, avec le temps, traverser le trou. Pour y remédier, il convient de mesurer correctement la taille du trou et d'éviter d'utiliser un rivet inadapté dans le trou.

Plage de serrage

La plage de serrage d'un rivet désigne l'épaisseur qu'il peut fixer efficacement. Par exemple, si l'on doit assembler deux pièces de matériau d'un quart de pouce, il faut un rivet pop dont la plage de serrage minimale est d'un demi-pouce. Les bonnes pratiques de rivetage exigent d'utiliser la taille de serrage optimale d'un rivet, et non la taille minimale ou maximale. L'objectif est d'obtenir une résistance à la traction et au cisaillement et de prolonger la durée de vie des pièces assemblées.

Longueur du corps

La longueur du corps correspond à la longueur totale du rivet, tête exclue. La longueur du corps d'un rivet est très importante lorsqu'on considère la face aveugle du matériau de fixation. En effet, un rivet trop long peut nuire à tout ce qui se trouve de l'autre côté du matériau de fixation.

Taille de la tête

La taille de la tête du rivet est prise en compte pour accroître la valeur esthétique, assurer une saillie efficace et déterminer l'intégrité du rivetage. Les rivets à tête bombée restent au-dessus des matériaux assemblés, tandis que les rivets à large collerette permettent de couvrir davantage de surface. Cela permet d'offrir de meilleures capacités de fixation en couvrant davantage de surface.

CHAPITRE 6 : Comment installer et retirer les rivets

Dans ce chapitre, je vais aborder brièvement les questions qui préoccupent beaucoup de gens : comment installer les rivets et comment les retirer.

Comment installer les rivets ?

Il existe plusieurs façons d'installer un rivet. La méthode à utiliser dépend du type de rivet à installer. Dans ce cas, nous décrirons comment installer un rivet plein. Ce type de rivet se compose d'un tube plein surmonté d'une tête qui ressemble à une vis plate. Voici l'outillage requis et les quelques étapes de l'installation d'un rivet plein :

• Craie ou marqueur
• Rivet
• Foret au diamètre approprié
• Marteau pneumatique

• Alignez correctement votre pièce pour l'installation
• À l'aide d'un marqueur ou d'une craie, marquez les trous de rivet
• Percez les trous de rivet à travers les pièces
• Insérez le rivet dans les trous de rivet
• Utilisez le marteau pneumatique pour aplatir l'extrémité du rivet sur la surface métallique
• Répétez le processus ci-dessus pour l'installation des rivets suivants
• Vérifiez l'ajustement serré pour éviter que le rivet fixé ne se desserre ou ne bouge

Comment retirer un rivet ?

Le retrait d'un rivet nécessite sa destruction définitive, car il n'est plus réutilisable ensuite. La méthode la plus simple pour retirer un rivet consiste à le percer.

• Poinçon
• Marteau
• Foret
• Lunettes de sécurité

• Faites un avant-trou dans la tête du rivet avec un poinçon
• Insérez soigneusement un foret parfaitement adapté dans l'avant-trou
• Lubrifiez l'extrémité du foret pour réduire les frottements
• Portez vos lunettes de sécurité avant de commencer le perçage
• Placez le foret contre l'avant-trou, au centre du rivet
• Percez le rivet à une vitesse lente mais régulière
• Retirez le rivet de la surface avec le foret jusqu'à son extraction complète

CHAPITRE 7 :

FAQ sur les rivets

Résumé

Les rivets offrent des capacités de fixation exceptionnelles, tant pour les applications lourdes que légères. Utilisés depuis plusieurs décennies, on les retrouve dans les assemblages de tôles, les sous-marins, les aéronefs et bien d'autres domaines. À ce stade, il est évident que les rivets sont très importants et essentiels dans les processus de fixation. Quel que soit le type de rivet nécessaire à votre projet, soyez assuré que votre projet sera couronné de succès. Pour plus d'informations, n'hésitez pas à nous contacter.