Guia Essencial sobre Rebites e Juntas Rebiteiras para Construção Confiável

A rebitação é um processo de união a frio permanente, amplamente utilizado no mundo da manufatura. É a melhor alternativa e mais econômica do que juntas soldadas e coladas. Antes do uso generalizado da soldagem, a rebitação era o principal método de união usado na construção de pontes metálicas, caldeiras (juntas fortes com alívio de tensão), tanques de baixa pressão (exigindo juntas estanques) e guindastes (juntas fortes ou com alívio de tensão).

Hoje veremos a definição, aplicações, componentes, diagrama, tipos, operações e ferramentas usadas para rebitação e juntas rebiteiras. Você também conhecerá as vantagens e desvantagens das juntas.

O que são rebites?

Rebites são fixadores sem rosca, geralmente feitos de aço ou alumínio, usados para unir peças de metal a outras. São compostos por uma cabeça pré-formada e um corpo (haste), que é inserido no material ou peças a serem unidas. Juntas rebiteiras são realizadas com um pino de rebite e uma pistola de rebite, e a operação é chamada de rebitação. Embora existam tipos de pistola e pino de rebite, dependendo da aplicação.

Rebites são categorizados como fixadores, pois sua segunda cabeça é formada na extremidade livre por uma variedade de meios, chamada de "formação da cabeça". Veja uma ilustração de um rebite convencional antes e após a formação na figura abaixo.

Como mencionado anteriormente, rebites podem ser feitos de qualquer material dúctil, como aço carbono, alumínio e latão. No entanto, uma variedade de revestimentos é aplicada para melhorar a resistência à corrosão. Deve-se dar séria consideração à seleção de material e revestimento para prevenir a possibilidade de corrosão por ação galvânica.

Note que um rebite de determinado tamanho não será tão forte quanto o fixador roscado equivalente.

Aplicações de juntas rebiteiras

Abaixo estão as aplicações de juntas rebiteiras:

Juntas rebiteiras são juntas permanentes usadas principalmente para fixar chapas e metal laminado conformado.

São usadas em juntas de sobreposição, de topo e de chapa de cobertura dupla.

Ainda podem ser usadas para construir pontes metálicas, guindastes, caldeiras e tanques de pressão. Mas outros processos de união podem servir melhor.

Juntas rebiteiras são usadas para unir materiais que não podem ser soldados ou aquecidos, como peças de parede fina feitas de chapa em construção aeronáutica.

É usada na fabricação de carrocerias de ônibus e trólebus para criar uma junta fortemente carregada.

Em essência, rebites são amplamente usados para unir componentes em aeronaves, caldeiras, navios e caixas, bem como outros invólucros.

O rebite é amplamente usado porque é muito mais barato de instalar do que outros processos de união. O avanço da tecnologia trouxe a máquina de rebitação automatizada, capaz de instalar mais de mil rebites por hora.

Tipos de rebites

Abaixo estão os diversos tipos de rebites:

Rebites de cabeça chata (botão):

Rebites de cabeça chata são usados para unir peças onde a cabeça saliente não perturba ou obstrui o funcionamento da aplicação. São adequados para juntas fixas e justas, devido ao efeito de aperto justo que oferecem.

Rebites de cabeça abaulada (countersunk):

Os rebites de cabeça abaulada são usados para unir peças cujas superfícies são irregulares devido às cabeças salientes dos rebites. Não são adequados para conexões altamente solicitadas. Sua cabeça cônica entra na junta, deixando as superfícies niveladas.

Rebites de cabeça oval abaulada

Os rebites de cabeça oval abaulada são usados para unir peças com superfícies rugosas e irregulares. Nessa aplicação, o requisito de superfície de alta qualidade é excluído, pois uma superfície irregular será obtida.

Rebite para construção de caldeiras:

Rebites para construção de caldeiras consistem em rebites de cabeça chata com corpo cônico. Isso facilita a entrada precisa em furos desalinhados. Este rebite é frequentemente usado na construção de caldeiras e vasos de pressão. Conexões justas e fixas são alcançadas quando as bordas das chapas e as cabeças dos rebites passam por calafetação.

Rebites explosivos:

Rebites explosivos são usados em aplicações onde o processo de união só pode ser acessado de um lado. Incluem a fabricação aeronáutica de construção em metal leve. Os rebites são eletricamente inflamados no corpo, que explode e alarga.

Rebite de cinta (cinto):

Um rebite de cinta é usado para conectar materiais macios como couro, feltro, borracha, etc.

Rebite oco ou tubular:

Rebites ocos ou tubulares são usados ao unir materiais delicados. Pouca força é necessária durante a operação, o que a torna menos trabalhosa.

Pino:

Pinos são usados em mecânica de precisão, pois sua extremidade saliente age como o corpo de um rebite.

Tipos de juntas rebiteiras

Abaixo estão os tipos de juntas rebiteiras baseados em suas classificações:

Tipos de junta rebiteira dependendo de como as chapas rebiteiras são posicionadas, classificam-se em dois:

Junta de sobreposição (lap joint): em uma junta de sobreposição, as chapas de trabalho se sobrepõem, os rebites são inseridos na região sobreposta.

Junta de topo (butt joint): juntas de topo são tipos de rebitação onde as chapas a serem unidas são mantidas alinhadas, encostando-se sem sobreposição. Uma chapa externa também é usada para cobrir um lado ou ambos os lados da chapa principal, que também é rebiteada com a chapa principal. Esta junta pode custar mais, mas algumas aplicações a exigem.

Tipos de juntas rebiteiras baseados no número de chapas de cobertura usadas. Juntas de topo são divididas em duas: junta de topo com uma chapa de cobertura e junta de topo com duas chapas de cobertura.

Junta de topo com uma chapa de cobertura (single strap butt joint): neste tipo de junta de topo, apenas uma chapa de cobertura é colocada sobre a chapa principal.

Junta de topo com duas chapas de cobertura (double strap butt joint): duas chapas de cobertura são usadas neste tipo, uma em cada lado da junta.

Tipos de juntas rebiteiras baseados em quantas fileiras de rebites na junta:

Junta rebiteira simples: há apenas uma fileira em uma junta de sobreposição. Uma junta de topo também pode ter uma fileira de rebites em cada chapa.

Junta rebiteira dupla: em juntas rebiteiras duplas, duas fileiras de rebites são usadas em uma junta de sobreposição ou duas fileiras de rebites são usadas em cada chapa principal de juntas de topo.

Note que existem juntas rebiteiras triplas e quádruplas semelhantes às explicadas acima.

Tipos de juntas rebiteiras baseados no arranjo de fileiras adjacentes de rebites:

Junta rebiteira em cadeia (chain riveted joint): nestes tipos de juntas, os rebites nas fileiras adjacentes estão opostos uns aos outros (na mesma linha transversal).

Junta rebiteira em zigue-zague (zigzag riveted joint): em juntas rebiteiras em zigue-zague, os rebites nas fileiras adjacentes não estão em arranjo de cadeia.

Operações de rebitação

Abaixo está o passo a passo das operações realizadas durante a rebitação:

Fixação/perfuração:

Fixação e perfuração são as primeiras operações a serem realizadas na criação de juntas rebiteiras. As chapas a serem unidas são fixadas umas às outras o mais firmemente possível para evitar espaços entre elas. Em seguida, são perfuradas juntas para garantir que não haja furos desalinhados. Mas se houver, deve ser alargado por um alargador estrutural. Os furos de rebite devem ser perfurados com diâmetro ligeiramente maior que o do corpo do rebite.

Desbaste/abaulamento:

A próxima operação a ser considerada na criação de juntas rebiteiras é desbaste ou abaulamento. Um fresa de abaulamento é sempre usado para desbastar os furos de rebite usando uma fresa de abaulamento de 75°.

Inserção/formação da cabeça

É quando o pino de rebite será inserido no furo nas peças de trabalho. Com o golpe de um martelo ou pistola de rebite no formador de cabeça, as chapas são pressionadas juntas enquanto a cabeça do formador comprime contra a peça de trabalho.

Rebatimento (upsetting):

O rebatimento é realizado na operação de rebitação por uma série de golpes de martelo precisamente na direção do eixo longitudinal até que o furo seja preenchido.

Pré-formação/calibração da cabeça:

A pré-formação é um golpe constante ou batidas ao redor da cabeça do rebite para que uma cabeça de botão seja criada.

Formação final da cabeça:

Com os tipos de rebites de cabeça abaulada, a cabeça do rebite pode ser inserida no abaulamento imediatamente pela operação de formação.

Acabamento da formação da cabeça de fechamento do botão:

Com operações de pré-formação suficientes na cabeça de fechamento, o formador de cabeça finaliza a formação pelo cabeçote de rebite.

Em essência, a rebitação manual é realizada a frio, se o rebite de aço tiver até cerca de 8 mm de diâmetro. No entanto, rebites mais grossos devem ser feitos em condição de vermelho-quente. Rebites de metais não-ferrosos também são trabalhados a frio após passarem por um processo de recozimento.

Os materiais tornam-se duros e quebradiços em todo trabalho a frio de aço ou metais não-ferrosos, especialmente se as juntas rebiteiras são formadas por muitos golpes de martelo. Mantendo esses materiais o mais tenazes e elásticos possível, poucos golpes bem direcionados serão empregados na criação das juntas.

Ferramentas de rebitação/juntas rebiteiras

Abaixo estão os diferentes tipos de ferramentas usadas para operações de rebitação:

Martelo de rebitação:

Uma das maiores ferramentas de rebitação é o martelo. Martelos de serralheiro são os usados aqui e pesam entre 50g e 200g, enquanto martelos manuais pesam entre 200g e 400g. Engenheiros também fazem bom uso deste martelo.

Formador de cabeça (rivet setter):

Um formador de cabeça é usado para fixar a cabeça formada na peça de trabalho e também para pressionar as chapas a serem rebiteadas uma contra a outra. O furo da cabeça é feito de material duro.

Cabeçote de rebite (rivet header):

O cabeçote se parece muito com o formador, mas é usado para um propósito diferente. O cabeçote é usado para formação final da cabeça de fechamento de rebites de cabeça de botão após terem sido pré-moldados usando um martelo. O recesso da cabeça é endurecido e polido, deixando-o com boa aparência.

Suporte de rebite (contrapino):

Suportes de rebite são tipos especiais de ferramentas de rebitação que recebem a cabeça formada de um rebite de cabeça de botão. É equipado com um recesso de cabeça. Alguns suportes de rebite fixos estão disponíveis para fixação em torno, e alguns são até projetados para serem ajustáveis.

Ferramentas de fixação:

Ferramentas de fixação de rebitação também são chamadas de cães de fixação, pois são usadas para pressionar as chapas juntas usando seus dentes. Pinos de rebite são realizados quando um material redondo é fixado.

As seguintes são as ferramentas de rebitação necessárias ao realizar rebites a quente:

• Forja do ferreiro – usada para aquecer os rebites.
• Fixador de rebite – usado para segurar os rebites quentes.
• Pinça de rebite – para retirar os rebites do fogo.

Rebitação mecanizada usa os seguintes equipamentos:

• Rebitadeira Hidráulica
• Rebitadeira Pneumática

Vantagens e desvantagens de juntas rebiteiras

Vantagens

Abaixo estão os benefícios de uma junta rebiteira em suas diversas aplicações:

• A rebitação é um método de união barato. Ou seja, a produção de um rebite é barata.
• Tanto metais ferrosos quanto não-ferrosos podem ser unidos com rebitação
• A rebitação pode ser feita em materiais não-metálicos como madeira, plástico, chapa de amianto, etc.
• Materiais diferentes podem ser unidos com rebites, por exemplo, unir chapa de alumínio com chapa de cobre
• Há a capacidade de fazer junta independentemente da localização (vertical, superior, etc.)
• Não é perigoso, pois gases e fumos não são produzidos como na soldagem.
• O processo de união é ambientalmente amigável e seguro para o usuário.
• Juntas rebiteiras servem bem e são mais confiáveis em aplicações onde a junta é submetida a vibração e forças de impacto.
• Boa resistência à fadiga e alta resistência ao cisalhamento.
• Serve bem em aplicações mais leves, pois parafusos e parafusos podem ser mais pesados.
• Juntas rebiteiras também possuem alta resistência à corrosão atmosférica e química.
• O efeito térmico é mínimo, pois não há fusão de metal e aquecimento e resfriamento desigual. Causa pouco ou nenhum dano aos revestimentos protetores do material
• Diferente da inspeção de soldagem, é mais fácil de realizar em juntas rebiteiras.
• Desmontar junta rebiteira causa menos danos comparado à soldagem ou outros métodos.

Desvantagens:

Apesar das vantagens das juntas rebiteiras, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens das juntas rebiteiras em suas diversas aplicações:

• A rebitação leva mais tempo de mão de obra do que a soldagem. Isso porque operações adicionais como perfuração, abaulamento, etc. são necessárias.
• O custo de mão de obra da rebitação é alto.
• Os furos da junta podem enfraquecer a seção transversal das chapas.
• Concentração de tensão nos furos de rebite das chapas metálicas.
• Tem mais peso do que juntas soldadas devido a chapas de cobertura e rebites.
• A junta é mais volumosa do que outros métodos como soldagem e brasagem.
• Projeção dos rebites também afeta a aparência estética.
• Tipicamente, juntas rebiteiras não fazem juntas estanques ou à prova de vazamento, apenas se a rebitação a quente for feita ou selante junto com o rebite, o que custará mais.
• A operação é mais ruidosa do que a soldagem devido ao som dos golpes do martelo.

Conclusão

Entre os processos de união atuais, a rebitação tende a ser um dos mais comuns e realizados, pois serve bem em diferentes aplicações. Neste artigo, examinamos a definição, aplicações, funções, componentes, diagramas, tipos, operações e ferramentas usadas para rebitação e juntas rebiteiras. Também explicamos as vantagens e desvantagens das juntas rebiteiras.

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