Blindnieten: Eigenschaften, Struktur, Anwendung und Entwicklung

Blindnieten, auch bekannt als Blindnieten, sind eine Nietart mit großen Vorteilen im Bereich der einseitigen Nietung. Mit seinen vielen Vorteilen wie hoher Zuverlässigkeit, hoher Verbindungsfestigkeit, langer Lebensdauer und einfacher Bedienung spielt es eine Schlüsselrolle bei der Verbindung vieler Materialien wie Aluminiumlegierungen, Baustahl und Verbundwerkstoffen. Im Bereich der Flugzeugherstellung und -wartung, insbesondere bei Nietarbeiten an nicht offenen Flugzeugteilen, spielen Blindnieten eine unverzichtbare Rolle.

1. Struktureller Aufbau

Blindnieten bestehen hauptsächlich aus vier Teilen, nämlich Nagelstange, Nagelhülse, Sicherungsring und Deckplatte. Die spezifische Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt. Der Nagelstangenteil ist einzigartig gestaltet, mit einem gezackten Kopf und einer gebrochenen Halsnut und einem Scherring. Wenn die Nagelhülse am Ende vernietet wird, entsteht am Kopf ein winziger innerer Hohlraum. Dieser innere Hohlraum ist für den anschließenden Nietprozess von entscheidender Bedeutung. Nach der Verformung des Sicherungsrings dringt dieser einfach ein und füllt den inneren Hohlraum vollständig aus. Der Sicherungsring spielt im gesamten Nietsystem eine Schlüsselfunktion. Die Montage erfolgt in der gebrochenen Halsnut. Nachdem die Vernietung abgeschlossen ist, ist sie in der Mitte des Nagelkopfes deutlich sichtbar. Während des Nietvorgangs verformt sich der Sicherungsring und verriegelt so effektiv den Nagelstab und die Nagelhülse fest. Die Aufgabe der oberen Platte besteht darin, der Nietpistole eine Referenzfläche zu bieten, um die beim Betrieb der Nietpistole wirkende Kraft aufzunehmen und so einen reibungslosen Ablauf des Nietvorgangs sicherzustellen.

2. Entwicklungsgeschichte

Im Ausland sind die Vereinigten Staaten das erste Land, das Blindnieten herstellt und verwendet. Die am häufigsten verwendeten Produkte sind CherryMax, der Typ Cher-ryMax „AB“, der Typ CherryLock sowie der Huck-Clinch-Typ und der HuckMax-Typ von Alcoa.

Zu Beginn des 21. Jahrhunderts entwickelte China auch erfolgreich inländische Blindnieten, erstellte entsprechende Navigationsstandards und verwendete Tausende von Blindnieten verschiedener Spezifikationen für einen bestimmten Flugzeugtyp.

Blindnieten können in vielen geschlossenen und geschlossenen Strukturen Vollnieten oder Bolzen und andere Befestigungselemente ersetzen, um den mechanischen Übertragungseffekt sowie die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Struktur zu gewährleisten.

3. Installationsmethode und Umformprozess

• Vorbereitung und Einfügung: Führen Sie zunächst den Blindniet passgenau in das vorgestanzte Nietloch ein. Setzen Sie dann den Nagelstab vorsichtig in den Zugkopf der Nietpistole ein, um sicherzustellen, dass die Position korrekt ist. Nachdem Sie die Nietpistole befestigt haben, bereiten Sie sich darauf vor, mit dem Ziehen des Nagelstabs zu beginnen.

• Anfängliches Ziehen und Verformen: Da sich die Nagelhülse beim Ziehen des Nagelstabs in einem festen Zustand befindet, kommt es zu einer relativen Verschiebung zwischen dem Nagelstab und der Nagelhülse. Zu diesem Zeitpunkt drückt der Scherring am Nagelstab die Nagelhülse zusammen und bohrt dann in das Innenloch der Nagelhülse, wodurch nach und nach eine Sacklochstauchung entsteht. Gleichzeitig führt dieser Vorgang dazu, dass sich die Nagelhülse ausdehnt und sich eng an die umgebende Struktur anschmiegt, wodurch eine starke Klemmkraft entsteht.

• Schneiden und Weiterbewegen: Der Zugkopf zieht weiter am Nagelstab, bis der Scherring abgeschnitten und als Ganzes vom Nagelstab getrennt wird. Zu diesem Zeitpunkt können sich der Nagelstab und der darauf befindliche Sicherungsring weiter durch die Nagelhülse bewegen. Wenn der Sicherungsring die obere Platte berührt, wird er zusammengedrückt und verformt und bildet schließlich einen „Sicherheitsverschluss“, der die Nut am Ende der Nagelhülse ausfüllt.

• Endgültige Verriegelung und Verbindung abgeschlossen: Der „Sicherheitsverschluss“-Sicherungsring füllt die Nut am Ende der Nagelhülse fest aus, und an diesem Punkt sind Nagelstab und Nagelhülse vollständig und fest miteinander verbunden. Der Zugkopf zieht weiterhin am Nagelstab, sodass die Nagelstabhalsnut an der Kopfebene der Nagelhülse abgezogen wird und so eine zuverlässige und stabile Verbindung zwischen den Zwischenschichten entsteht. Es ist zu beachten, dass das Hauptmerkmal der Blindniete darin besteht, dass das Bohrloch etwas größer als der Durchmesser des Nagelstabs sein muss, um ein reibungsloses Einführen des aufgeweiteten Teils des Nagelstabs zu gewährleisten.

Das Hauptmerkmal der Blindniete bei der Installation besteht darin, dass das Loch etwas größer als der Durchmesser des Nagelstabs sein muss, damit der aufgeweitete Teil des Nagelstabs eingeführt werden kann. Lose Löcher sind ein häufiges Problem beim Montageprozess von Blindnieten, das auf zwei Arten verbessert werden kann: Zum einen werden die Stapeldicke und die Zwischenlagenlänge so berechnet, dass die Stapeldicke des Materials genau in der Mitte der Zwischenlagenlänge liegt Reichweite der Blindniete; Zweitens muss sichergestellt werden, dass alle Lücken zwischen den Teilen beseitigt wurden, bevor der Blindniet angebracht wird.

4. Anforderungen an die Formgebung von Blindnieten

Nach dem Einbau des Blindniets muss der Sicherungsring bündig mit der Oberseite des Nagelkopfes oder unter der Oberseite abschließen und die maximale Grathöhe des Sicherungsrings darf 0,005 Zoll betragen. Die Bündigkeit des Nagelkopfes wird von der Oberseite des Nagelkopfes bis zur glatten Oberfläche der gebrochenen Halsrille gemessen.

5. Auswahl von Blindnieten

• Durchmesserauswahl: Bei Blindnieten stehen verschiedene Durchmesserspezifikationen zur Auswahl, die gebräuchlichsten sind 1/8″, 5/32″, 3/16″ und 1/4″. In einigen speziellen Wartungs- und anderen Anwendungsszenarien können Sie auch ein vergrößertes Stück mit einer Durchmesservergrößerung von 1/64″ wählen. Zur leichteren Unterscheidung und Identifizierung ist das obere Blatt des normalen Stücks in Gold gestaltet, während das obere Blatt des vergrößerten Stücks in Silber gehalten ist.

• Klemmlängenbestimmung: Bei der Klemmlänge des Blindniets handelt es sich nicht um einen festen Wert, sondern um einen Bereich. Der Unterschied zwischen der maximalen Klemmlänge und der minimalen Klemmlänge beträgt 1/16 Zoll. Es besteht eine spezifische Entsprechung zwischen der Teilenummer und der maximalen Klemmlänge, d. h. die Teilenummer entspricht dem 16-fachen der maximalen Klemmlänge. Wenn die Teilenummer beispielsweise „-04“ lautet, kann berechnet werden, dass die maximale Klemmlänge 1/4 Zoll und die minimale Klemmlänge 3/16 Zoll beträgt Reichweite ist 3/16″~1/4″.

• Weitere Faktoren: Blindnieten haben zwei Kopftypen: konvexen Kopf und Senkkopf. Zu den Materialien gehören Aluminiumlegierungen, legierter Stahl, Edelstahl, Monellegierungen und Nickellegierungen, und die Oberflächenbehandlungsmethoden umfassen Cadmiumbeschichtung oder Passivierung. Im eigentlichen Auswahlprozess kann zur Auswahl des Blindniets mit der passenden Klemmlänge die Dicke der Zwischenschicht mit Hilfe eines professionellen Lineals genau gemessen werden.

6. Anwendung von Blindnieten

• Spezifische Teile des Flugzeugs: Blindnieten können in vielen wichtigen Teilen des Flugzeugs eingesetzt werden, beispielsweise in horizontalen Stabilisatoren, Flügeln und Triebwerksgondeln. An diese Teile werden extrem hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Stabilität der Verbindung gestellt, und die Eigenschaften von Blindnieten erfüllen genau diese Anforderungen.

• Nicht unbedingt erforderliche einseitige Installationsszenarien: Obwohl Blindnieten hauptsächlich für einseitige Verbindungen konzipiert sind, können sie auch dort eine Rolle spielen, wo eine einseitige Montage nicht erforderlich ist. In vielen nichttragenden Teilen, wie z. B. Innenausstattungen von Flugzeugen, Böden, Enteisungsgeräten usw., sind Vollnieten nicht unbedingt erforderlich. Derzeit kann der Einsatz von Blindnieten nicht nur Installationszeit sparen und Kosten senken, sondern auch den Arbeitsaufwand reduzieren und gleichzeitig das Gesamtgewicht reduzieren.

• Anwendungsbeschränkte Bereiche: Allerdings gibt es auch für Blindniete als scherfestes Verbindungselement einige Bereiche, in denen sie nicht für den Einsatz geeignet sind. Beispielsweise können Blindnieten in stark beanspruchten Bereichen von Flugzeugen aufgrund übermäßiger Beanspruchung möglicherweise nicht die ausreichenden Festigkeitsanforderungen erfüllen; In allen Bereichen am oder um das Strahltriebwerk besteht die Gefahr, dass lose Blindnietteile in den Lufteinlass des Triebwerks gesaugt werden und schwere Unfälle verursachen. Flügelverbindungsvorrichtungen, Bedienfeldscharnierhalterungen, feste Heckoberflächenverbindungsvorrichtungen oder ähnliche kritische Positionen erfordern eine extrem hohe Zuverlässigkeit und Stabilität der Verbindung, und Blindnieten sind schwer zu erfüllen; In Bereichen, in denen eine Flüssigkeitsabdichtung erforderlich ist, können Blindnieten keine gute Abdichtungsleistung bieten. Blindnieten eignen sich außerdem nicht für Verbindungen, die unter Spannung stehen und dazu führen können, dass der Nagelkopf herausgezogen wird.

Abschluss

Blindnieten haben in der Industrie erhebliche Vorteile, wie z. B. die Verbesserung des Strukturdesigns, die Vereinfachung der Prozessinstallation, die Reduzierung von Montagegeräuschen und Produktionskosten. Die Produktion, insbesondere im Luftfahrtbereich, ist weit verbreitet. Obwohl China in der Forschung, Entwicklung und Produktion von Blindnieten gewisse Ergebnisse erzielt hat, kann nicht ignoriert werden, dass immer noch eine gewisse Lücke zwischen inländischen Blindnietprodukten, insbesondere Blindnieten für Verbundwerkstoffe, und ausländischen fortschrittlichen Produkten besteht. Die Vielfalt der Produkttypen, die Präzision der Verarbeitung und Herstellung sowie die Tiefe der theoretischen Forschung können noch weiter verbessert werden. In der heutigen Zeit der dynamischen Entwicklung fortschrittlicher Flugzeuge ist es besonders wichtig, die Forschung und Entwicklung von Blindnieten bei der Anwendung von Verbundwerkstoffstrukturen zu stärken. Durch kontinuierliche Bemühungen wurde nach und nach ein vollständiges und ausgereiftes Standardsystem geschaffen und damit eine solide Grundlage für die Sicherstellung der Weiterentwicklung und des Qualitätsniveaus von Flugzeugen gelegt.