리벳 (Rivet)

리벳이란?

리벳은 한쪽 끝에 사전 성형된 머리가 있는 매끄러운 원통형 샤프트로 구성된 영구적 체결물입니다. 접합할 부품의 정렬된 구멍에 삽입된 후 꼬리 끝을 변형(버킹 또는 풀링)하여 두 번째 머리를 형성하고 조립체를 압축 클램프 하중 하에 고정합니다. 리벳은 1930년대 이후 항공기 모노코크 알루미늄 구조의 주요 체결 방법이며, 단일 상업 여객기에 수십만 개가 사용됩니다.

작동 원리

항공기 리벳은 머리 스타일, 재료, 설치 방법에 따라 분류됩니다:

• 솔리드 리벳: 전통적인 알루미늄(2117-T4, 2024-T31) 또는 티타늄 리벳으로 리벳 작업자와 버커 팀이 설치; 1차 구조의 금본위제.
• 블라인드 리벳(풀 타입): 뒷면 접근이 제한될 때 한쪽에서만 설치; 2차 구조와 수리에 광범위하게 사용.
• 간섭 끼움 리벳: 언더사이즈 구멍에 압입하여 구멍 주위에 압축 잔류 응력을 생성, 접합부의 금속 피로 수명을 현저히 개선.
• 카운터싱크(플러시) 리벳: 공기역학적 매끄러움을 유지하기 위해 외부 스킨 표면에 사용; 각진 머리가 스킨과 수평.

리벳 구멍 품질은 중요합니다: 버, 비원형 구멍, 잘못된 드릴 크기는 응력을 집중시켜 피로 균열을 시작할 수 있습니다.

항공 분야 응용

일반적인 Boeing 737에는 약 300,000~400,000개의 리벳이 포함됩니다. 자동화 드릴링 및 리벳팅(ADR) 기계가 현재 날개 패널과 동체 스킨에 로봇으로 리벳을 설치합니다. 현대 복합재 구조는 탄소 섬유 인터페이스에서의 갈바닉 부식을 방지하기 위해 (알루미늄 대신) 티타늄 체결물을 사용합니다.

미래 발전

항공우주 업계는 더 큰 일체형 복합재 패널, 용접된 열가소성 조인트, 구조 접착 접합을 통해 리벳 수를 적극적으로 줄이고 있습니다. 알루미늄 패널의 마찰 교반 용접은 일부 동체 섹션에서 랩조인트 리벳을 완전히 제거합니다. 압전 센서가 내장된 스마트 체결물이 리벳을 제거하지 않고도 클램프 하중을 모니터링하고 구멍에서의 피로 균열 시작을 감지하도록 개발 중입니다.