拉鉚釘以多種材質(zhì)制作成各種不同長度,讓不同厚度的工件得以用鉚釘固定。描述拉鉚釘制作材質(zhì),表示在前的是鉚釘本體材質(zhì),表示在后的是鉚釘心軸材質(zhì),如鋼材/鋁材,這表示鉚釘本體為鋼制,鉚釘心軸則為鋁材制造。拉鉚釘以多種材質(zhì)搭配制成,例如,鋼材/鋼材、鋁材/鋁材、不銹鋼/不銹鋼、鋼材/鋁材、鋁材/不銹鋼、不銹鋼/鋼材、紅銅/黃銅、紅銅/鋼材、以及紅銅/不銹鋼等,拉鉚釘也有不同設(shè)計型式,如開口型、閉口型、雙鼓型、擊芯鉚釘、結(jié)構(gòu)型、開叉型、球型、溝槽型等,有一類型拉鉚釘具有的材質(zhì)、抗張與剪切性能,適用于所有的連接用途。
拉鉚釘是唯一將壓縮力內(nèi)建于組裝件構(gòu)造的扣件,這個壓縮力就是鉚釘心軸的抗張強(qiáng)度,或稱作折斷負(fù)荷。鉚釘心軸具有一個可預(yù)先測知的折斷點,當(dāng)鉚接裝配工具所施拉力到達(dá)或超過心軸的抗張強(qiáng)度或折斷負(fù)荷時,心軸就會折斷。鉚釘制造業(yè)者依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)扣件學(xué)會IFI-114規(guī)格,產(chǎn)品的心軸折斷負(fù)荷必須在上限和下限之間。舉例來說,直徑1/8"拉鉚釘(4系列),等級編號30(鋼材鉚釘本體和鋼材心軸)的心軸折斷負(fù)荷是600~800磅(2,670~3,560N)間,使用者可以確定這個直徑1/8"的鋼材拉鉚釘,以鉚接裝配工具施以600~800磅的力即可緊密接合。
已經(jīng)鉚接裝配的拉鉚釘,剪切值和抗張值在IFI-114規(guī)格中也有明確規(guī)定,以上述的鋼材鉚釘為例,最小剪切強(qiáng)度是260磅(1,560N)、最小抗張強(qiáng)度是310磅(1,378N),計劃工程師和設(shè)計師知道這個拉鉚釘?shù)淖钚〖羟兄岛涂箯堉?,于是就能決定產(chǎn)品組裝需使用多少數(shù)量的鉚釘,才能夠確保接合處的緊密固定,由于預(yù)先知道鉚釘最小剪切值和抗張值,工程師和設(shè)計師因此可以肯定鉚釘裝配的接合點安全無虞。
由于鉚釘心軸的折斷發(fā)生在鉚接裝配工具,施以超過預(yù)先測知的抗張力或折斷負(fù)荷,所以操作者只需壓一下鉚接裝配工具的扳機(jī),拉鉚釘就已鉚接,操作者不能改變心軸折斷時,也不能改變已經(jīng)鉚接的拉鉚釘?shù)募羟兄岛涂箯堉?。鉚釘不像螺絲釘那樣需要可靠的扭矩控制,才能夠把一支螺絲固定,如果扭矩不足或者扭矩過大,我們就不能期望這支螺絲的栓緊接合具有像鉚釘鉚接那樣的完整性。拉鉚釘本質(zhì)上是單件操作使用的扣件,操作員不需另外的螺帽或墊圈來完成接合裝配。因此,拉鉚釘因為是單件扣件,庫存比較少;其次,因為拉鉚釘允許一個區(qū)間內(nèi)不同厚度的工件得以鉚接固定,所以裝配時只需單一扣件,可減少存貨。拉鉚釘?shù)牟僮鬟^程也只是單一動作,所以拉鉚釘鉚接裝配工具可配合裝配件帶過去施工,而不必像鉚接單層實心的鉚釘,必須將裝配件帶過來配合鉚釘鉚接裝配工具。拉鉚釘鉚接裝配工具還能適應(yīng)狹小空間以及合適的角度應(yīng)用,電動或手動的拉鉚釘裝配工具都能夠很迅速地將不同直徑的拉鉚釘鉚接,使用拉鉚釘安裝的成本也比螺絲和其它扣件的成本為低。電動的拉鉚釘鉚接工具有足夠的電動鉚接敲擊距離,讓拉鉚釘在工件最小厚度和最大厚度的情況都能輕輕一敲就完成接合,目前有一種自動送料系統(tǒng),可達(dá)每分鐘50支拉鉚釘鉚接的驚人速率,這些系統(tǒng)并已架設(shè)在機(jī)器手臂上,大幅減少大型復(fù)雜裝配件的人工成本。
拉鉚釘能讓不同材質(zhì)緊密接合,像是金屬與塑料的接合、玻璃與金屬的接合等,在特殊軟性材質(zhì)應(yīng)用上,拉鉚釘制造業(yè)者會稍微改變心軸的抗張強(qiáng)度,再用一個大的凸緣鉚釘本體,好讓夾緊負(fù)荷分散到較大的區(qū)域,我曾經(jīng)用這個理論以拉鉚釘將皮革與鋁材緊密接合。閉口型拉鉚釘現(xiàn)在多了一種新的質(zhì)量,閉口型拉鉚釘因為獨特的構(gòu)造,使得鉚釘中心具有防漏性能,為了確保閉口型拉鉚釘在鉚釘本體或脛部外徑周圍也具有防漏和密封性能,鉚釘凸緣朝向脛部那一邊多涂上一層彈性的復(fù)合材料,這個方法讓閉口型鉚釘具有密封、防水、氣密等特性,這個性能為拉鉚釘使用打開了一個新市場。我曾經(jīng)使用各種不同的復(fù)合材料,涂在閉口型和開端型拉鉚釘?shù)哪┒松希Y(jié)果,拉鉚釘這個密封性能為我解決許多面前等待處理的情況,這樣的優(yōu)勢使得拉鉚釘廣受贊譽(yù)的「優(yōu)異連接性能」又延伸了一大步。
拉鉚釘由于它們本身的構(gòu)造,可提供使用者由始至終一致的剪切力和抗拉力數(shù)值。有一種結(jié)構(gòu)型拉鉚釘,在鉚接的時候可將心軸部位鎖進(jìn)鉚釘本體內(nèi),這使得鉚釘本體和心軸兩者都同在一個剪切面上,提供使用者高剪切值,而抗張強(qiáng)度也同步提高,因鉚釘心軸本身的高張力產(chǎn)生的高夾緊負(fù)荷,使心軸鎖進(jìn)鉚釘本體的固鎖效果。結(jié)構(gòu)型拉鉚釘可用來代替單層實心的鉚釘,安裝時只使用到工件的單一邊,但是,單層實心的鉚釘卻必須使用到工件的兩邊才可安裝,就安裝成本來說,結(jié)構(gòu)型拉鉚釘也比單層實心的鉚釘節(jié)省更多。