Nitowanie, nity, czyli co wiemy o popularnym typie łączenia

Połączenie nitowe to metoda łączenia znana od dziesięcioleci, pierwotnie wykorzystywana w okrętownictwie. Obecnie nitowanie wykracza daleko poza przemysł stoczniowy — stosuje się je w budownictwie stalowym, przy montażu konstrukcji przemysłowych oraz w pracach warsztatowych i domowych. Technika ta sprawdza się wszędzie tam, gdzie wymagane jest trwałe, nierozłączne zespolenie elementów bez konieczności spawania. Jakie są rodzaje nitów? Kiedy warto wybrać nitownicę ręczną, a kiedy pneumatyczną? Poniżej znajduje się przegląd najważniejszych informacji.

• Czym jest nitowanie
• Rodzaje nitów
• Nitownica ręczna czy pneumatyczna
• Zastosowanie połączeń nitowych

Czym jest nitowanie

Nitowanie polega na wytworzeniu nierozłącznego połączenia mechanicznego za pomocą elementów zwanych nitami. Nit to przeważnie trzpień walcowy zakończony łbem, który po wprowadzeniu w otwór w łączonych częściach ulega odkształceniu plastycznemu — w wyniku tego powstaje drugi łeb, trwale zespalający elementy. W praktyce oznacza to, że po wykonaniu połączenia rozdzielenie elementów bez zniszczenia nitu lub materiału bazowego jest niemożliwe.

Nitowanie znajduje zastosowanie w łączeniu blach stalowych, aluminiowych, elementów z tworzyw sztucznych, kształtowników, wsporników, a także detali maszyn i urządzeń. Do wykonania takiego złącza niezbędne jest użycie nitownicy — narzędzia, które zapewnia odpowiednią siłę docisku i rozklepania trzpienia. Profesjonalne nity i narzędzia do nitowania oferuje między innymi sklep INCOP, w którym dostępne są akcesoria zarówno do prac warsztatowych, jak i przemysłowych.

Rodzaje nitów

Klasyfikacja nitów obejmuje kilka kryteriów. Pierwsze z nich to konstrukcja trzpienia i sposób łączenia. Zgodnie z tym podziałem wyróżnia się:

• nity standardowe — pełne, o jednolitej strukturze trzpienia
• nity otwarte — z pustym rdzeniem, lżejsze i łatwiejsze w montażu
• nity zamknięte — szczelne, zapobiegające przenikaniu wilgoci
• nity szczelne — stosowane w połączeniach wymagających hermetyczności
• nity rozwidlone — rozchylają się podczas mocowania, zwiększając powierzchnię styku
• nity rozprężne — rozszerzają się po osadzeniu, zwiększając wytrzymałość połączenia
• nity wpuszczane — łeb zatopiony w materiale, stosowane tam gdzie wymagana jest gładka powierzchnia
• nity rowkowane — posiadają rowki na trzpieniu ułatwiające osadzenie

Drugie kryterium to kształt łba nitu. Najczęściej spotykane są:

• nity z łbem kulistym — uniwersalne, najczęściej używane w konstrukcjach stalowych
• nity z łbem stożkowym — stosowane w miejscach wymagających opływowej powierzchni
• nity z dużym kołnierzem — zapewniają większą powierzchnię docisku, stosowane w materiałach miękkich

Trzeci podział uwzględnia materiał wykonania. Do wyboru są:

• nity stalowe — uniwersalne, wytrzymałe mechanicznie, stosowane w konstrukcjach obciążonych
• nity miedziane — odporne na korozję, stosowane w instalacjach elektrycznych
• nity aluminiowe — lekkie, odporne na działanie wilgoci, popularne w przemyśle lotniczym
• nity miedziano-niklowe — łączą odporność korozyjną z dobrą przewodnością
• nity ze stali nierdzewnej — przeznaczone do środowisk agresywnych chemicznie lub wilgotnościowo

Nitownica ręczna czy pneumatyczna

Wybór nitownicy zależy od skali i częstotliwości prac. Narzędzie to występuje w dwóch podstawowych wariantach, różniących się sposobem zasilania i zastosowaniem.

Nitownica ręczna

Nitownice ręczne napędzane są siłą mięśniową użytkownika. Zalecane są do prac zaklepywania nitów w małych ilościach — podczas montażu mebli, napraw domowych, prac warsztatowych o charakterze jednostkowym. Ich główną zaletą jest mobilność — nie wymagają dostępu do zasilania elektrycznego ani sprężonego powietrza, co sprawia, że można ich używać praktycznie wszędzie.

Wady tego rozwiązania to:

• Większy wysiłek fizyczny — przy dłuższej pracy ręka się męczy
• Wolniejsze tempo montażu — każde nitowanie wymaga manualnego dociśnięcia ramion nitownicy
• Ograniczenia średnicowe — nitownice ręczne zazwyczaj obsługują nity do średnicy 6 mm

Dla prac domowych lub sporadycznych napraw nitownica ręczna jest w zupełności wystarczająca. Podczas jednorazowego montażu elementów metalowych, przykręcania elementów wyposażenia lub naprawy sprzętu AGD nie ma potrzeby inwestowania w droższy sprzęt pneumatyczny.

Nitownica pneumatyczna

Nitownice pneumatyczne zasilane są sprężonym powietrzem dostarczanym przez kompresor. Stosowane są w zakładach przemysłowych, na liniach produkcyjnych, w warsztatach samochodowych oraz wszędzie tam, gdzie konieczne jest wykonanie dużej liczby połączeń w krótkim czasie. Przyspieszają proces montażu i eliminują zmęczenie operatora — siła docisku generowana jest automatycznie przez napęd pneumatyczny.

Zalety nitownicy pneumatycznej:

• Wysoka wydajność — możliwość wykonania setek połączeń dziennie bez spadku jakości
• Mniejsze obciążenie dla użytkownika — nie wymaga wysiłku fizycznego
• Obsługa nitów o większej średnicy — do 10 mm i więcej, w zależności od modelu
• Powtarzalność siły docisku — zapewnia jednolitą jakość połączeń

Wadą jest konieczność dostępu do sprężonego powietrza oraz wyższy koszt zakupu i eksploatacji. W środowisku przemysłowym te niedogodności są jednak kompensowane przez wydajność i trwałość narzędzia.

Zastosowanie połączeń nitowych

Połączenia nitowe stosuje się w wielu gałęziach przemysłu i rzemiosła, głównie ze względu na ich wytrzymałość mechaniczną oraz możliwość łączenia różnorodnych materiałów bez potrzeby spawania. Technika ta ma zastosowanie zarówno w konstrukcjach stalowych o dużych gabarytach, jak i w precyzyjnych montażach drobnych elementów.

Przemysł ciężki i konstrukcje stalowe

Nitowanie od dziesięcioleci stanowi podstawę łączenia w przemyśle stoczniowym, gdzie kadłuby statków i superstruktury są zespalane za pomocą tysięcy nitów. Chociaż w nowszych konstrukcjach spawanie częściowo zastąpiło nitowanie, nadal jest ono wykorzystywane w remontach starszych jednostek oraz tam, gdzie wymagana jest możliwość okresowej inspekcji połączeń.

W budownictwie mostowym nity znajdują zastosowanie w łączeniu dźwigarów stalowych, belek nośnych i elementów kratownic. Charakterystyczna dla nitowania elastyczność połączenia — wynikająca z możliwości minimalnych przemieszczeń w otworze — sprawia, że konstrukcje te lepiej znoszą obciążenia dynamiczne i drgania niż analogiczne złącza spawane.

Składy kolejowe, platformy przeładunkowe, zbiorniki przemysłowe, maszty i konstrukcje wsporcze — wszystkie te obiekty mogą być łączone za pomocą nitów, szczególnie tam, gdzie wymagana jest odporność na naprężenia zmienne oraz łatwość ewentualnej wymiany uszkodzonych elementów.

Przemysł motoryzacyjny i transportowy

W przemyśle motoryzacyjnym nity stosuje się do montażu elementów karoserii, paneli bocznych, osłon, wsporników i detali wykończeniowych. Dzięki możliwości łączenia różnych materiałów — stali z aluminium, tworzyw sztucznych z metalem — nitowanie jest często bardziej praktyczne niż spawanie, które wymaga jednorodności materiałowej.

W pojazdach transportowych, przyczepach, naczepach oraz kontenerach nity zapewniają trwałe połączenie ścian bocznych z ramą nośną, montaż podłóg oraz mocowanie elementów wyposażenia wewnętrznego.

Prace warsztatowe i domowe

Poza przemysłem nitowanie znajduje zastosowanie w codziennych pracach montażowych. Za pomocą nitów można na przykład zamocować do ściany wsporniki regałów, uchwyty pod półki, elementy mebli ogrodowych czy detale wykończeniowe w zabudowach kuchennych. Nity ułatwiają także naprawę narzędzi ogrodniczych, montaż elementów w wózkach, rowerach czy sprzęcie sportowym.

W produkcji drobnych urządzeń AGD — takich jak wyciskarki do cytrusów, młynki, miksery — nitowanie służy do zespalania obudów metalowych i plastikowych. Niektóre zabawki dla dzieci, zwłaszcza te wykonane z metalu lub łączące różne materiały, również wykorzystują nity jako bezpieczne i trwałe połączenie.

Popularność nitowania wynika z prostoty wykonania, braku potrzeby spawania oraz możliwości łączenia materiałów o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych. Tam gdzie połączenie ma być trwałe, ale nie wymaga hermetyczności spawu, nity stanowią optymalny wybór.