Pokud začínáte s trhacími nýty, máte nejspíš hlavu plnou otázek. Čím se vám bude nýtovat nejlíp? A jak vytvořit bezpečný spoj, který vydrží? Princip nýtování trhacími nýty je poměrně jednoduchý. Do vyvrtaného otvoru zarazíte tělo nýtu až po hlavu a na trn nasadíte nos kleští. Při zmáčknutí kleště vtahují trn do sebe. Tělo nýtu je tím tlačeno z opačné strany proti spojovanému materiálu a tímto tlakem se deformuje do podoby druhé hlavy nýtu. Pro nýtování trhacími nýty tedy stačí přístup jen z jedné strany, což je velká výhoda oproti klasickým plným nýtům, kde musí být přístup z obou stran spojovaných dílů. Navíc trhací nýty velmi dobře odolávají vibracím, proto jsou tak oblíbené v auto-moto průmyslu. Najdete je ale i v elektrospotřebičích, kontejnerech nebo třeba na střechách.
Nýtováním se vytváří nerozebíratelný spoj. Respektive rozebrat ho jde, ale jen destruktivně: odvrtáním. Pak musíte dané místo znovu zanýtovat novým nýtem. Čím začít? Nejdřív musíte vědět, co budete nýtovat. Pro naprostou většinu aplikací postačí standardní trhací nýty. Vybírat přitom můžete ze 3 typů hlavy. Základní plochá hlava je nejuniverzálnější a vhodná pro všechny aplikace kromě křehkých, extrémně hladkých a tenkých materiálů. Na ty je lepší velká hlava, která rozloží tlak do větší plochy a poskytuje tak vyšší pevnost. Zcela zásadní pro výběr nýtu je materiál, který plánujete nýtovat. Budou to hliníkové plechy? Nebo ocelové díly? Tomu přizpůsobte materiál nýtu. Jen tak se totiž vyhnete galvanické korozi, která by vám po čase sežrala celý spoj. Přitom stačí jen vybrat nýt ze stejného materiálu jako spojované díly, případně z takového, který se s ním snese. Materiál trhacího nýtu se uvádí hned dvěma údaji, například „Al/St“. To znamená, že tělo nýtu je z hliníku (Aluminium), zatímco trn je z oceli (Steel). Důležité je přitom právě tělo nýtu, jelikož to tvoří výsledný spoj, zatímco trn při nýtování odpadne. Proto je nutné přizpůsobit materiál těla tomu, co nýtujete, kdežto na trnu tolik nezáleží.
Ne vždy ale člověk spojuje díly ze stejného materiálu. V případě, že je měkký/tenký materiál dole, ze slepé strany, hodí se víc rozpěrný nýt, který udělá rozměrnější hlavu vespod. Teprve když máte jasno, jaký nýt potřebujete, řešíte jeho správnou velikost. Vhodný průměr a délka nýtu zásadně ovlivňují výslednou pevnost spoje. Vhodnou délku nýtu určíte podle celkové síly spojovaných materiálů. Ta musí odpovídat tzv. svěrné tloušťce konkrétní velikosti nýtu. Příklad: Nýtujete ocelové plechy o celkové síle 2,5 mm. Z naší přehledné tabulky tak snadno zjistíte, že vám vyhovují standardní ocelové nýty (St/St) v základních průměrech o délce 6 mm, protože mají svěrnou tloušťku v rozsahu 0,5-3,0 mm. Aby to nebylo příliš jednoduché, svěrná tloušťka stejně velkých nýtů se může lišit napříč různými materiály i typy nýtů. Průměr nýtu se zase odvíjí od požadované pevnosti. Nýt 3x6 mm má menší pevnost v tlaku i tahu než nýt 4,8x6 mm, byť mají stejnou délku a svěrnou tloušťku. Čím pevnější spoj chcete, tím větší průměr nýtu zvolte.
Nýtovací nářadí a jejich volba
Jedno doporučení praví, že průměr nýtu by měl být aspoň tak velký jako síla nejtlustšího spojovaného dílu. Váš výběr může ovlivnit i to, jaké nýtovací kleště máte k dispozici, respektive pro jaké průměry nýtů jsou konkrétně určené. Málokteré totiž pokryjí všechny nýty od 2,4 do 7,8 mm. Jelikož se spoj vytváří deformací těla nýtu, je logické, že výsledek záleží i na výběru kleští. Ne každé kleště si totiž poradí třeba s velkými nerezovými nýty. Pak sáhněte raději po pákových kleštích, které efektivněji přenášejí sílu stisku do spoje. Ještě existují nůžkové kleště (neboli harmonikové) pro profesionální využití v průmyslu. Skvěle se hodí pro celodenní práci u montážní linky nebo v servisu. Pneumatické pistole jsou výkonné a bez námahy vytvářejí kvalitní odolné spoje. Umožňují pracovat ve výškách a na špatně dostupných místech, protože neomezují ani kabelem, ani hadicí. Dostupnější variantu představují nýtovací nástavce, které se nasazují na běžné aku šroubováky či elektrické vrtačky. Elektrická nýtovací pistole s připojením do sítě je naprosto neobvyklá. Naše pistole Extol Industrial nýtuje rychle a jednoduše. Zvládne trhací nýty z hliníku, mědi, oceli i nerezu. Její pořízení přitom stojí výrazně méně než u aku pistole.
Jak často budete nýtovat? A v jakých podmínkách? Nad tím se při výběru kleští zamyslete. V úvahu vezměte i hmotnost kleští, aby vásnebolela ruka hned po prvním nýtu. Pamatujte i na to, že pro každý průměr nýtu mají kleště a pistole vlastní čelisti. Používejte vždy čelisti správné velikosti. To bývá častá chyba, díky které nýtování selže. Pokud se 2,4mm nýt pokusíte nýtovat s čelistmi na 4,0mm nýty, nedopadne to dobře.
Když máte nýty i nářadí, můžete se pustit do nýtování. Nejdřív je potřeba vyvrtat otvory, do kterých nýty zasadíte. Vždy je třeba se řídit požadavky výrobce nýtů, ale u běžných trhacích nýtů bývá pravidlo jednoduché: vrták (a tedy i otvor) má být vždy o 0,1 mm větší než průměr nýtu. Například pro nýt o průměru 4,8 mm tak potřebujete 4,9mm vrták. Liší se to jen u rozpěrných trhacích nýtů, kde je potřeba vzít vrták větší o 0,2-0,5 mm. Tento krok nepodceňujte. Stejné riziko hrozí, když spojované materiály k sobě dobře nedoléhají. Tam, kde můžete, pomozte si raději svěrkami. To jsou 3 nejčastější chyby, kterých se při nýtování můžete dopustit.
Postup nýtování plechů
Nýtování plechů pomocí nýtovacích kleští je velmi jednoduché. Obě části plechů přiložte k sobě tak, aby se otvory překrývaly. Pak stačí do nýtovacích kleští vložit nýt trnem dovnitř, nasunout dutinku (tělo) nýtu do otvoru, přitlačit a kleště sevřít. Sevření bude možná nutné opakovat vícekrát. Jakmile nýt obě spojované části přitáhne, kleště odštípnou trhací trn, který pak stačí z nástroje vyklepat. Tím je spoj hotový. Takto vytvořený spoj má pohledovou a nepohledovou stranu. Pohledová je ta, kde je vidět hlavička nýtu. Při spojování na to myslete a nýtujte tak, aby výsledný spoj nejen dobře fungoval, ale také hezky vypadal.
Pokud ale zjistíte, že nýtujete stovky výrobků týdně a vaše ruka už začíná protestovat, možná nastal čas poohlédnout se po nýtovacím lisu. Chcete vědět, jaký je rozdíl v práci s lisem a jaké výhody vám přinese? Ať už zůstanete u poctivé práce s paličkou, nebo přejdete k lisu, nejdůležitější je radost z tvoření.
Ruční nýtování a jeho základy
Vrstvy materiálu se spojují pomocí trhacího nýtu na jedné straně. Trhací nytování zahrnuje slepé nýtovací prvky se používají ke spojování materiálů z jedné strany. To znamená, že pro upevnění musí být přístupná pouze jedna strana součásti. Druhá strana, takzvaná „slepá“ strana, je buď uzavřená, skrytá, nebo fyzicky nepřístupná. Slepé nýtování je flexibilní a spolehlivá technika s nesčetnými možnostmi využití v moderní výrobě.
Co je to trhací nýt? Dvoudílné slepé nýty v otevřené formě pro spojování konstrukčních prvků, které jsou přístupné pouze z jedné strany. Standardní slepý nýt se skládá z dutého kovového tělesa, v němž je předem instalován trn. Slepé nýty se snadno používají a poskytují rovnoměrnou upínací sílu. Není nutné žádné závitování ani svařování. Kromě toho není nutný přístup k žádné straně součásti. Jsou navrženy tak, aby se kontrolovaně deformovaly. Výsledkem je, že každý spoj dostává po odlomení trnu téměř stejné tlakové a silové zatížení. Na rozdíl od šroubů, které se mohou uvolnit nebo přetáhnout, nýty poskytují konzistentní a spolehlivé upevnění při všech instalacích. Slepé nýty s uzavřenou hlavou pro plynotěsné a vodotěsné aplikace.
Z hlediska automatizace jsou trhací nýty velmi spolehlivé. Jejich standardizovaná geometrie umožňuje snadnou manipulaci s automatickými montážními nástroji a podávacími systémy. Jejich konzistentní výkon při zatížení je ideální pro automatizované montážní procesy a monitorování procesů. Slepé nýty se vyrábějí z různých materiálů, například z hliníku, oceli, mosazi nebo mědi. Jsou k dispozici v různých tvarech hlav a jako plynotěsné a vodotěsné jsou k dispozici i v těsném provedení.
Následuje popis montáže trhacích nýtů a jejich součástí v robotických aplikacích. Montážní systém pro trhací nýt je navržen jako EOAT nebo pracovní stanice pro roboty. Komponenty robotického nástroje slouží k nastavování trhacích nýtů a jsou určeny k připojení k robotu. Základními funkcemi jednotky pro nastavování nýtů jsou automatické vkládání, podávání nýtovacího prvku do součásti a proces nastavování pod kontrolou procesu. Seřizovací jednotka zpracovává kulaté slepé nýty, které jsou taženy přes lámací trn. Slepé nýty jsou přiváděny podávacím systémem. Na seřizovací jednotce je chapadlo, které si žádá slepé nýty z podavače souběžně se seřizovacím procesem a na požádání je přenáší do seřizovací hlavy.
Trhací nýty, Multigrip, hliník
Vkládání a podávání slepých nýtů probíhá následovně: Prázdná seřizovací hlava si vyžádá slepé nýty od chapadla, chapadlo je vysunuto a nastavovací hlava se pohybuje směrem k slepým nýtům se zapnutým sáním. Slepý nýt je prostřednictvím čelistí předepnut, aby nedošlo k jeho ztrátě. Po zatížení nastavovací hlava zasune slepý nýt do součásti. Při odtržení trnu dochází ke krátkému snížení síly, a křivka dráhy síly to potvrzuje. Trn je vytažen a dopraven do sběrné nádoby. Případová studie ukazuje automatizované trhací nýtování ve výrobě výztuh pro víka kufrů z tlakového hořčíku, kde se proces prováděl v plně automatizované robotické buňce s napojením na systém sledování kvality a dokumentace.
Další praktické využití a výhody trhacích nýtů v automobilovém průmyslu zahrnují spojování karoserie, výztuh, výztuh a interiérových komponent, kde nelze využít bodové svařování. Trhací nýty se také používají k upevnění krytů a tepelných štítů, a v klimatizačních a topenářských aplikacích pro lehké plechy a dlouhé potrubí. Díky možnosti přístupu jen z jedné strany jsou vhodné pro uzavřené konstrukce a pro práci v těžko dostupných místech karoserie.
Významnou roli hraje výběr materiálu těla nýtu vzhledem k spojovaným dílům, aby nedošlo ke galvanické korozi. Zpravidla platí, že tělo nýtu by mělo být vyrobeno ze stejného materiálu jako spojované díly, případně z materiálu, který má dobré soudržné vlastnosti s nimi. Pro tlustší a měkčí díly se hodí rozpěrný nýt pro lepší rozložení tlaku na spodní straně spoje. Správná kombinace materiálu, průměru a délky je klíčem k pevnosti a trvanlivosti spoje.
Nyní se zaměřme na praktický postup nýtování plechů doma či v dílně. Nejprve je potřeba vybrat správný nýt a potřebné nářadí. Dříve je uvedeno, že nejběžnější volba pro domácí dílnu je 2,4-4,8 mm, a že pro tvrdší materiály mohou být potřeba větší průměry. Dřík nýtu musí projít otvorem, hlavička musí přijít na druhou stranu, a hlavičkář musí být kolmo k podložce. Po zatížení se nýt roznýtuje a celý proces se opakuje, dokud není spoj pevný a vizuálně bez nepřesností. Důležité je držet nýt ve ose a používat správné čelisti pro konkrétní průměr.
V závěru lze říci, že trhací nýty představují rychlý a spolehlivý způsob spojování plechů a dalších materiálů v automobilovém průmyslu i v domácí dílně. Díky možnosti pracovat jen z jedné strany je výhodou pro karoserie, kompozitní a lehké konstrukce. Automatizace nýtování v robotických buňkách dále zvyšuje efektivitu a konzistenci výsledků v sériové výrobě.
Shrnutí výhod a tipů
- Výhoda: možnost přístupu z jedné strany spoje.
- Typ hlavy: plocha pro univerzálnost, velká hlava pro vyšší pevnost na tenkých a křehkých materiálech.
- Materiál těla nýtu: zamezí galvanické korozi - vyberte odpovídající materiál k dílům.
- Správný průměr a délka: ovlivňují pevnost a svěrnou tloušťku; dodržujte doporučené svěrné tloušťky výrobce.
- Vrtání: otvor by měl být o cca 0,1 mm větší než průměr nýtu (u rozpěrných nýtů o 0,2-0,5 mm).
- Volba nářadí: ruční kleště pro občasné použití, pákové či nýtovací pistole pro vyšší objem a pohodlí, případně nýtovací lis pro kontinuální výrobu.