プラスチック部品がネジや接着剤なしでどのようにしっかりと固定されたままでいるのか疑問に思ったことはありませんか？リベットは信頼できるソリューションを提供します。このガイドでは、プラスチックリベットの必需品、さまざまな業界でのその重要性、および適切な方法を選択する方法を探ります。強力で耐久性のある接続のために、リベットのプラスチック部品の内と外を学びます。
プラスチックリベットとは何ですか？
プラスチックリベットは、機械的な固定方法です。軸方向の力を使用して、穴の中のリベットのシャンクを変形させます。これは、複数の部品を接続するヘッドを形成します。
金属リベットと比較して、プラスチックリベットにはいくつかの重要な違いがあります。追加のリベットや投稿は必要ありません。代わりに、柱やrib骨などのプラスチック構造を使用します。それらはプラスチックのボディの一部です。
プラスチックリベットの利点と短所
プラスチックリベットには、いくつかの利点と短所があります。よく見てみましょう。
一般的な利点：
単純な部分構造、金型コストの削減
簡単なアセンブリ、追加の材料やファスナーは必要ありません
高い信頼性
複数のポイントを同時にリベットでき、効率を向上させることができます
タイトなスペースでも、プラスチック、金属、非金属の部品に結合します
長期的な振動と極端な条件に耐えます
シンプルで省エネ、速いプロセス
簡単な視覚的な品質検査
一般的な欠点：
追加のリベット装置と工具が必要です
高強度または長期の負荷には適していません
取り外しや修理可能ではなく、永続的な接続
失敗した場合は修理が困難です
設計フェーズで冗長性が必要になる場合があります
| 利点の | 欠点 |
| 単純な構造、低カビのコスト | 余分な機器と工具が必要です |
| 簡単なアセンブリ、高い信頼性 | 高強度または長期の負荷ではありません |
| さまざまな材料に効率的に参加します | 永続的、取り外し可能ではない、または修理可能ではありません |
| 振動と極端な条件に耐えます | 修理が難しい場合、冗長性が必要になる場合があります |
| シンプルで速い、省エネプロセス | - |
| 簡単な視覚的な品質チェック | - |
プラスチックリベットプロセスの種類
プラスチックリベットプロセスには3つの主要なタイプがあります。それらは、熱い溶融リベット、熱気リベット、超音波リベットです。
ホットメルトリベット
Hot Melt Rivetingは、コンタクトタイプのプロセスです。リベットヘッド内の加熱チューブが含まれます。これにより、金属のリベットヘッドが加熱され、プラスチックリベットが溶けて形作られます。
利点：
短所：
Hot Melt Rivetingは、PCBボードとプラスチックの装飾部品によく使用されます。
熱気リベット（熱い冷たいリベット）
熱気リベットは非接触プロセスです。熱気を使用して、プラスチックリベットの柱を加熱して柔らかくします。次に、冷たいリベットヘッドが押して形作ります。
プロセスには2つの段階があります。
加熱：ホットエアは、リベットカラムが順応性になるまで均一に加熱します。
冷却：冷たいリベットヘッドが柔らかい柱を押して、しっかりした頭を形成します。
利点：
短所：
熱気リベットは、ほとんどの熱可塑性材料とガラス繊維強化プラスチックに適しています。
超音波リベット
超音波リベットは、別の接触型プロセスです。高周波振動を使用して熱を生成し、プラスチックリベットカラムを溶かします。
利点：
短所：
不均一な加熱は、柱または劣化した柱を引き起こす可能性があります
単一の溶接ヘッドを使用する場合の分布距離は限られています
振動は、コンポーネントをある程度損傷する可能性があります
超音波リベットは、ガラス繊維材料や融点が高いものには適していません。
3つのプロセスの比較表は次のとおりです。
| プロセス | 加熱方法 | リベット強度 | 固定効果 | 速度 | 機器の柔軟性 |
| ホットメルト | 連絡先（金属ヘッド） | 信頼できない、振動に敏感 | 不完全な軟化のために欠陥があります | 6-60S | 統合された複雑な切り替え |
| 熱気 | 非接触（熱気） | 高い、振動に敏感ではありません | 優れた、完全に隙間を埋めます | 8-12S | 調整可能な加熱とリベット |
| 超音波 | 連絡先（振動） | 信頼できない | 不完全な軟化のために欠陥があります | <5s | 統合されたヘッドを使用した制限制御 |
プラスチック部品の一般的なリベットヘッドタイプ
プラスチックリベットに関しては、リベットヘッドのジオメトリと寸法が非常に重要です。いくつかの一般的なタイプを見てみましょう。
1。半円形のリベットヘッド（大きなプロファイル）
これは最も一般的なタイプです。 PCBや装飾的な部分のように、高強度が必要ない場合に使用されます。
キーポイント：
2。半円形のリベットヘッド（小さなプロファイル）
このタイプは、大きなプロファイルよりもリベット時間が短いです。また、FPCケーブルやメタルスプリングなどの低強度アプリケーション用です。
設計上の考慮事項：
3。二重半円形のリベットヘッド
ここのリベット列は、半円形のタイプよりもわずかに大きいです。この設計は、リベット時間を短縮し、結果を改善します。より高い固定強度が必要なときに使用されます。
キーポイント：
4。環状リベットヘッド
リベット列の直径が増加すると、中空の列が使用されます。リベット時間を短縮し、結果を改善し、収縮の欠陥を防ぎます。このタイプは、より高い固定強度を必要とするアプリケーション用です。
特性：
5。フラットリベットヘッド
形成されたヘッドが表面から突き出てはならない場合、平らな頭が適しています。
デザインノート：
6。リブ付きリベットヘッド
大きな接触領域が必要であるが、中空の柱用のスペースがない場合は、リブヘッドを使用します。
キーポイント：
7。フランジ付きリベットヘッド
フランジ付きヘッドは、圧着やラッピングを必要とするコネクタに最適です。
設計上の考慮事項：
リベット柱とリベットヘッドの設計上の考慮事項
リベットの柱とヘッドを設計するとき、留意すべきいくつかの重要な要因があります。それらを詳細に探索しましょう。
傾斜した表面またはベースから遠く離れたリベット柱を設計する
リベット柱が傾斜面上にあるか、ベース表面から遠く離れている場合、特別な設計が必要です。ここに2つの方法があります。
傾斜面のリベット柱の設計方法
傾斜した表面の場合、リベットカラムは表面に垂直である必要があります。これにより、適切なアライメントが確保され、固定が確保されます。
ベース表面の上に位置するリベットカラムの設計方法
列がベースの上にある場合、サポート構造を追加することが重要です。リベット中の曲げや壊れを防ぎます。
冗長性設計の重要性
プラスチックリベットは、故障した場合に修復が困難な永久接続を作成します。設計に冗長性を組み込むことが不可欠です。
1つのアプローチは、リベットカラムと穴の数を2倍にすることです。最初は、プライマリセット（たとえば、黄色）のみが使用されます。修理が必要な場合は、セカンダリセット（例：白）がバックアップを提供します。
この冗長性により、修理の2回目のチャンスが得られ、リベットされたアセンブリの全体的な信頼性が向上します。
リベットヘッドとカラムの寸法の関係
リベットヘッドと柱の寸法は密接に関連しています。考慮すべき重要な関係は次のとおりです。
リベットヘッドの直径（D2）は、一般に列直径の約2倍（D1）です
リベットヘッドの高さ（H2）は通常、大きな半円形の頭の場合は約0.75倍、小さな半円形の頭では0.5倍D1です
特定の寸法は、ボリューム変換に基づいている必要があります：s_head =（85％-95％） * s_column
このボリューム変換により、リベットヘッドには、過度の廃棄物なしで強力で安全な接続を形成するのに十分な材料があります。
プラスチックリベットのための材料の適応性
すべてのプラスチックがリベットに適しているわけではありません。材料の適応性を決定する重要な要因を探りましょう。
熱可塑性療法対サーモセット
熱可塑性物質は溶けて、特定の温度範囲内で再形成することができます。リベットに最適です。
対照的に、サーモセットは加熱すると永久に硬化します。標準的な方法を使用してリベットするのは困難です。
したがって、リベットが必要な場合、製品構造には多くの場合、熱可塑性物質が含まれます。
アモルファスと半結晶プラスチック
熱可塑性物質は、さらにアモルファスおよび半結晶型に分けられます。それぞれにリベットに影響を与えるユニークな特性があります。
アモルファス（非結晶）プラスチック
半結晶プラスチック
注文された分子配置
異なる融点（TM）と再結晶点
融点に達するまで固体のままで、冷却されたときにすぐに固化します
加熱と形成の組み合わせにより、ホットメルトリベットに適しています
通常のばねのような構造は超音波エネルギーを吸収し、超音波リベットを挑戦します
融点が高いほど、溶けるためにより多くの超音波エネルギーが必要です
超音波リベットに必要な慎重な設計上の考慮事項（より高い振幅、関節設計、溶接ヘッド接触、距離、備品）
リベット柱の上部と溶接ヘッド間の初期接触を最小化してエネルギーを集中させる
フィラーの衝撃（たとえば、ガラス繊維）
フィラーは、プラスチックのリベットパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。ガラス繊維を例として見てみましょう。
キーポイント：
プラスチック繊維とガラス繊維の間の融点の大きな違い
ホットメルトリベット：正確な温度制御（±10°）が重要です
超音波リベット：プラスチックを溶かすのに必要な振動エネルギーが増えます
フィラーコンテンツガイドライン：
超音波リベットに影響を与える他の材料特性：
リベットで使用されるプラスチック材料
適切なプラスチック材料を選択することは、リベットを成功させるために重要です。いくつかの一般的なオプションを詳しく見てみましょう。
低密度ポリエチレン（LDPE）
LDPEは、そのゆるく詰め込まれた分子構造のために密度が低くなっています。柔軟でありながら困難です。
重要なプロパティ：
水に浮かぶ
寒い気温に-58°F（-50°C）に耐える
男性/女性のラチェットリベットに使用されます
ポリプロピレン（PP）
PPは、自動車から包装まで、業界全体で広く使用されています。良好な耐薬品性と電気断熱性を提供します。
アプリケーション：
家庭用液体および洗剤パッケージ
男性/女性のラチェットリベット
スナップインフラッシュトップリベット
ファーツリーリベット
ナイロン
ナイロン、特にナイロン6/6は、製造業で人気があります。その低摩擦により、ギアやベアリングに最適です。
特性：
ほとんどの化学物質に抵抗しますが、強酸、アルコール、アルカリによって攻撃することができます
希釈酸に対する耐性が低い、油やグリースに対する優れた耐性
スナップリベット、ネジのリベット、プッシュインノブヘッドリベットに使用
酢酸（ポリオキシメチレン、POM）
酢酸、またはPOMは、湿気、熱、化学物質、溶媒に強く、硬く、耐性があります。優れた電気断熱特性があります。
用途：
ギア、ブッシング、自動車ドアハンドル
クォーターターンパネルファスナー
パネルストライカー
スナップインフラッシュトップリベット
ポリスルホン（PSU）
PSUは、熱および機械的容量が高いため、特殊用途で使用されます。
主な機能：
材料特性の比較
これらの材料の比較するテーブルは次
| 特性 | を | とおり | 。 | です | の |
| 引張強度（psi） | 1,400 | 3,800-5,400 | 12,400 | 9,800-10,000 | 10,200 |
| 衝撃の靭性（j/m²） | 休憩はありません | 12.5-1.2 | 1.2 | 1.0-1.5 | 1.3 |
| 誘電強度（kV/mm） | 16-28 | 20-28 | 20-30 | 13.8-20 | 15-10 |
| 密度（g/cm³） | 0.917-0.940 | 0.900-0.910 | 1.130-1.150 | 1.410-1.420 | 1.240-1.250 |
| マックス。連続サービス温度。 | 212°F（100°C） | 266°F（130°C） | 284°F（140°C） | 221°F（105°C） | 356°F（180°C） |
| 熱断熱材（w/m・k） | 0.320-0.350 | 0.150-0.210 | 0.250-0.250 | 0.310-0.370 | 0.120-0.260 |
添加物と安定剤は特定の特性を強化できることに注意してください。たとえば、UV安定剤はナイロンの屋外パフォーマンスを向上させることができます。
適切なサイズのリベットを選択する方法
一般的な経験則
簡単なアプローチは、リベットの直径を結合しているプレートの厚さに基づいていることです。これが経験則です：
リベットの直径= 1/4×プレートの厚さ
この比率により、リベットがまとめている材料に比例することが保証されます。グリップレンジとしても知られています。
考慮すべき要因
一般的なルールは良い出発点ですが、留意すべき他の要因があります。
材料特性
共同設計
ジョイントの種類（ラップ、バットなど）
荷重条件（せん断、張力など）
美学
可視または隠されたジョイント
フラッシュまたは突出した頭
アセンブリプロセス
手動または自動リベット
アクセシビリティとクリアランス
これらの要因は、最適なリベットサイズに影響を与える可能性があります。場合によっては、最良の結果を達成するために一般的なルールから逸脱する必要がある場合があります。
例と計算
サイジングプロセスを説明するためのいくつかの例を見てみましょう。
例1：
プレートの厚さ：4 mm
リベット径= 1/4×4 mm = 1 mm
例2：
例3：
これらの計算は出発点を提供することを忘れないでください。常にアプリケーションの特定の要件を考慮し、必要に応じて調整を行います。
| プレートの厚さ（mm） | リベット直径（mm） |
| 1-2 | 1 |
| 3-4 | 1-2 |
| 5-8 | 2-3 |
| 9-12 | 3-4 |
| 13-16 | 4-5 |
結論
このガイドでは、ホットメルト、熱気、超音波法を含むプラスチック部品のさまざまなリベットプロセスを調査しました。また、さまざまなリベットヘッドタイプとその特定のアプリケーションについても説明しました。
適切なリベットプロセスと材料を選択することは、プラスチックアセンブリで強力で耐久性のある接続を確保するために重要です。正しい選択は、製品の長寿とパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。
この知識があるので、これらの洞察をあなたのプロジェクトに適用することをお勧めします。そうすることで、製造業のより良い結果とより信頼性の高いアセンブリを確保します。 今日お問い合わせください！
