Rodzaje nitów – uniwersalność i prostota
Różne rodzaje nitów okazują się niezastąpione, zwłaszcza gdy trzeba połączyć ze sobą materiały o różnych właściwościach. Ich główną zaletą jest trwałość, choć są również nie mniej cenione za uniwersalność i łatwość w stosowaniu.
Pomimo tego że nity wykorzystuje się dziś rzadziej niż choćby jeszcze 20 lat temu, to nadal istnieje ich bardzo duża różnorodność asortymentowa. Mimo że dla wielu ta wielorakość zdaje się być ograniczona, to dokonanie pełnej systematyki tego pozornie prostego i jednorodnego rozwiązania jest niemożliwe do zrealizowania w jednym artykule. Jakie rodzaje nitów są najczęściej wykorzystywane?
Nity zrywalne
Podstawową grupą nitów są nity zrywalne, zbudowane standardowo z walcowanego trzpienia oraz łba osadczego, który może przybierać różne kształty: kuliste, trapezowe, grzybkowe, soczewkowe. Podziału rodzaju nitów można również dokonać ze względu na sposób interakcji: wyróżniamy nity z łbami wpuszczanymi (stożkowe i soczewkowe) oraz nity płaskie. Do wyboru mamy zarówno nity pełne, jak i nity drążone. Przy wykorzystaniu tej techniki łączenia zupełnie naturalne staje się scalenie ze sobą skóry, brezentu, gumy i metalu. Cała operacja jest zazwyczaj przeprowadzana na zimno, przez co struktura wykorzystanych materiałów pozostaje nienaruszona.
Do wytworzenia nitów wykorzystuje się szeroką paletę materiałów. Standardowo jest to aluminium dla łba i stal dla trzpienia. W przypadku delikatnych materiałów rezygnuje się ze stali, a łeb – poprzez dokonane wcześniej nacięcia – może przyjąć specjalnie dobrany, rozłożysty kształt. Tak łączy się m.in tworzywa sztuczne lub drewno. Gdy jest ważne, aby łączenie zapewniło jednocześnie płaskość powierzchni, a miejsce zamontowania nitu nie utraciło swojej jednolitej powierzchni (np. znaki drogowe lub elementy maszyn), stosuje się fazowanie – poprzez odpowiednią perforację ukrywa się w niej zazwyczaj wystający łeb.
Wszędzie tam, gdzie od łączenia wymagana jest odporność na korozję, uznanie zyskuje stal nierdzewna, a gdy jest to potrzebne – również stal kwasoodporna. Ta pierwsza jest stosowana np. w konstrukcjach okrętów morskich – do budowy słynnego Titanica wykorzystano ponad trzy miliony nitów. W tym przypadku korzystano głównie z bardziej niegdyś popularnej techniki nitowania na gorąco. Ten proces polega na zabijaniu młotem rozgrzanego nita w taki sposób, by wypełnił przygotowany otwór w dwóch lub więcej elementach poszycia.
Dzisiaj nity zazwyczaj są montowane na zimno, ale nie jest to regułą absolutną. Zwłaszcza wtedy, gdy łączenie ma dotyczyć elementów o ponadprzeciętnych gabarytach – trzeba pamiętać, że przy wykorzystaniu tej techniki można nie tylko łączyć elementy kilkumilimetrowe, ale również części składowe np. mostów. Przy całej różnorodności nitów zrywalnych, wszystkie mają cechę, która je łączy – jest to konieczność nawiercenia otworu, który pozwala na ich użycie. Co jeżeli taki sposób montażu nie spełnia naszych oczekiwań?
Nity przetłoczeniowe
Rozwiązaniem mogą być nity przetłoczeniowe. Jest to proces wysoko wytrzymałego łączenia podobnych materiałów lub ich kombinacji. Doskonale nadaje się do łączenia materiałów lekkich. Z ich pomocą elementy zostają ze sobą połączone bez konieczności wykonywania otworów. Nit przetłacza górne powłoki materiału, a ostatnia warstwa zostaje odkształcona w matrycy. Ponieważ ta warstwa nie zostaje przetłoczona, powstaje punktowe, szczelne przetłoczenie.
– Nasza firma proponuje rozwiązanie RIVSET. Podczas jednego skoku nit przetłacza główną warstwę materiału i tworzy w warstwie leżącej po stronie matrycy główkę zamykającą – mówi Piotr Naróg, kierownik techniczny w firmie Bollhoff Technika Łączenia. – To pozwala zapewnić wysoką trwałość i powtarzalność, a całość jest optycznie sprawdzalna. Metoda zapewnia szczelność cieczy i gazów oraz znajduje zastosowanie przy materiałach o różnej grubości i twardości.
Proces nitowania może być wykonywany tak ręcznie, jak i automatycznie. Powstanie złącza można podzielić na kilka faz. Wszystko rozpoczyna się od wciśnięcia nitu w górną warstwę materiału. Gdy tylko matryca zetknie się z dolną warstwą, nit przebija warstwę górną, a dolny arkusz oraz nit poprzez jego odkształcenie przybiera pożądaną formę. Ostatni etap to wypełnienie wykroju matrycy i ostateczne uformowanie łącza. Cały proces ograniczony jest do jednego stempla.
Technologia ta znalazła swoje zastosowanie głównie w branży motoryzacyjnej, gdzie ceni się jej uniwersalność, doskonałe efekty gdy materiałem jest aluminium – wytrzymałość oraz odporność na drgania. Zadowalające rezultaty uzyskuje się również przy stalach o wyższej wytrzymałości, a także w przypadku elementów z drewna, tworzyw sztucznych czy materiałów typu sandwich.
– Systemy mogą być wykonane w ten sposób, że detal lub narzędzie przetłaczające prowadzone są przy pomocy robota. Mogą być również wykonane jako urządzenia specjalne – dodaje Piotr Naróg. Ich zaletą jest modularność, zorientowanie na zastosowanie oraz wspomniana możliwość integracji na linii produkcyjnej. Kształt samego nitu w tej technologii jest zawsze rurowy, pod innymi względami różnorodność jest znacznie większa. Mogą mieć różną twardość, geometrię, pokrycie oraz kształt łba. Dobierając odpowiednie rozwiązanie, należy pamiętać o kierunku nitowania: zawsze cienkie w grube oraz twarde w miękkie.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Budownictwo przemysłowe
Połączenia nitowe – rodzaje i ich zastosowanie
Choć nitowanie jako technika łączenia elementów konstrukcyjnych przegrywa dziś coraz częściej z łączeniami spawanymi bądź zgrzewanymi, to jednak metoda ta wcale nie została porzucona. Wciąż połączenia nitowe z powodzeniem znajdują zastosowanie w określonych zastosowaniach przemysłowych.
Nity z gwintami
Nity mogą być sposobem montażu gwintu. Ten może umożliwiać zarówno wkręcenie w niego śruby, jak i osadzenie na nim nakrętki. Taką możliwość dają nitośruby i nitonakrętki. Są one rozwiązaniem umożliwiającym stosowanie połączenia gwintowego w blachach, profilach i innych komponentach cienkościennych. Nadają się do implementowania wewnętrznych i zewnętrznych gwintów na detalach, których małe grubości ścian uniemożliwiają nacięcie. Są montowane „ślepo”, tzn. bez elementu przeciwstawnego i mogą dzięki temu być zainstalowane także w wydrążonych profilach. Nitonakrętka łączy dwie cechy: jest osadzana tak jak zwykły nit, a dodatkowo w zamocowanym elemencie zawiera gwint wewnętrzny umożliwiający właśnie połączenie gwintowe.
– Swego rodzaju odwrotnością nitonakrętki są nitośruby - elementy łączone mocowane jak nity, ale z gwintem zewnętrznym – mówi Piotr Naróg.
W odróżnieniu od nakrętek spawanych ta technika nie powoduje obciążenia termicznego części, a stanowisko pracy jest wolne od oparów i zagrożenia pożarowego. Firma KVT-Fastening oferuje nitonakrętki z serii ecosyn-BCT z kontrolowaną deformacją. To zdefiniowane wybrzuszenie bez nacisku na ścianki otworu w materiale nośnym. Dzięki temu dochodzi do kontrolowanego wybrzuszenia poza materiałem nośnym, co zapewnia pewne osadzenie nitonakrętki w materiale. Inną propozycją na zastosowanie techniki kontrolowanej deformacji jest wykonanie punktu łączenia w otworze nieprzelotowym w materiale o twardości do ok. 35 według skali Brinella (np. drzewo dębowe, płyta wiórowa, płyta MDF).
– Nitonakrętki ecosyn-BCT powodują uformowanie w otworze nieprzelotowym wybrzuszenia w określonym miejscu, gwarantując tym samym trwałe osadzenie w materiale – mówi Michał Janczukowicz, Sales Engineer z firmy KVT-Fastening. Z kolei przy pomocy nitonakrętek ecosyn-BCT Multigrip można, w zależności od wielkości gwintu, pokryć zakres zacisku do 9 mm.
Wytrzymały jak nit
Firma KVT-Fastening oferuje również nitonarkrętki wysoko wytrzymałe. Te ze stali wytrzymują obciążenie na rozciąganie śruby klasy 12.9, a wykonane z aluminium – klasy 8.8. Dostępne są także produkty w wersji Micro, przydatne w przypadku punktu łączenia o niewielkiej głębokości montażu i ograniczonym dostępie jak płyty wielowarstwowe (np. M6 w aluminiowej płycie warstwowej o grubości 10 mm). Innym interesującym rozwiązaniem zastosowania technologii nitowania są nity wysoko obciążalne HUCK. Znajdują zastosowanie przede wszystkim w transporcie, przemyśle pojazdów szynowych, produkcji autobusów i samochodów ciężarowych, naczepach, kontenerach oraz konstrukcjach ramowych, a także obszarach, w których elementy i materiały muszą spełniać szczególnie wysokie wymagania dotyczące wytrzymałości na ścinanie i rozciąganie.
– Ich podstawowe zalety to bardzo wysoka wytrzymałość na wibracje i minimalizacja ryzyka korozji zagwarantowana poprzez połączenia bez deformacji i uszkodzeń pokryć powierzchni łączonych – przekonuje Norbert Żurowski, dyrektor sprzedaży w KVT-Fastening.
Estetyka i uniwersalność nitów
– Dla wielu odbiorców równie istotny jest dobór odpowiedniej dla danej instalacji kolorystyki – przekonuje Tomasz Gargaś, dyrektor generalny firmy Sariv. – Klientom zwracającym szczególną uwagę na wygląd łączenia oferujemy elementy lakierowane proszkowo – matowo lub z połyskiem.
Główną zaletą nitów pozostaje ich uniwersalność. Mogą być stosowane przez pracowników bez skomplikowanego szkolenia. Obszary ich zastosowań są trudne do ścisłego sprecyzowania: są to – oprócz wymienionych – tak technika grzewcza i klimatyzacja, jak i rusztowania, krzesła, przemysł metalowy, pojazdy szynowe, rolnicze oraz budowlane. Alternatywą dla nitów pozostaje spawanie i zgrzewanie. Nic jednak nie wskazuje na to, by były one w stanie zastąpić je całkowicie. Ich popularność pozostaje niezagrożona, o czym świadczą ciągle prowadzone przez firmy badania nad ich rozwojem.
