Faire un nouveau support pour votre siège ou monter une platine pivotante, vous êtes sûr de votre travail mais êtes vous sûr de la liaison ?
Apres ce qui suit vous ne regarderez plus jamais un boulon de la même façon car c’est peut être lui qui vous sauvera la vie ou qui vous assassinera…
Une vis et un écrou (ou plus simplement un boulon) ne se limitent pas à un simple truc pour serrer des pièces ensembles. Selon la destination il y a des règles et des précautions à prendre.
Histoire que tout le monde soit vissé de la même manière, leurs conceptions, fabrications et serrages répondent à des normes (oui même là). Il existe aussi une bible rédigée par le VDI (association des ingénieurs allemands) qui sans être une norme est une vraie référence. A défaut d’avoir accès à la base de VDI, l’auteur du site Technocalcul m’a autorisé à inclure des liens à son site, afin de compléter ce post.
Un grand Merci à lui.
La rondelle :
D’abord quel que soit le montage, il est indispensable d’associer une ou des rondelles, ce sont elles qui assurent l’appui, la transmission et la répartition de la pression et l’amortissement du serrage. Elles doivent avoir au minimum le diamètre de la surface d’appui de la tête de vis ou de l’écrou.
Selon les besoins, elle se décline en 3 épaisseurs et 3 diamètres: mince, normale ou épaisse et étroite, normale ou large
La rondelle s’il y en a qu’une sera toujours utilisée coté serrage.
La rondelle frein
Histoire de transformer le montage en mille-feuilles, à ces rondelles plates, il est possible voir conseiller d’ajouter une rondelle frein. Il en existe de plusieurs types avec des conditions de réutilisation plus ou moins longues.
La meilleure en qualité courante de freinage et réutilisation :
- La rondelle fendue ou Grower, fabriqué dans un acier à ressort de section carrée ou trapézoïdale avec ou sans ergot.
Pour continuer d’être utilisable, elle doit à la 4eme utilisation avoir perdu moins de 10% de son épaisseur.
Comment contrôler ? Les extrémités ne se doivent pas se chevaucher ni être marquées mais vu leur prix, je me limite à 3 utilisations maxi.
- La rondelle éventail, lors du serrage l’éventail freine mais s’écrase également. Elle doit être remplacée à chaque démontage. Elle est à réserver pour les montages sans gros effort mécanique ni vibrations importante, son choix est d’ailleurs limité en diamètre.
Viennent ensuite des rondelles élastiques moins courantes mais tout aussi utiles :
- La Belleville : de profil conique, permet de gagner en épaisseur sur un assemblage, elle peut à l'occasion faire office de rondelle plate et de rondelle frein.
La Schnorr, équivalente à une rondelle plate souvent catégorie épaisse mais striée sur 1 ou 2 faces. La difficulté est d’en trouvée de qualité dont les stries ne s’écraseront pas au serrage mais marqueront l’écrou.
Il en existe d’autres plus ou moins spécifiques, mais les questions viendront d’elle meme
La rondelle frein s’utilise exclusivement coté écrou. Coté vis elle ne sert à rien voir fragilise l’assemblage.
http://technocalcul.celeonet.fr/FR/dim_rondelle.html
Edit du 24 Aout 2011:
A savoir
Dans un assemblage il ne sert à rien d'empiler des rondelles sinon à faciliter le désserrage en condition de vibration, le jeu aussi minime soit-il entre les rondelles (bavures, voilage ...) suffira au désserrage.
A défaut de trouver une vis de la longueur souhaitée, il est beaucoup plus "raisonnable" de raccourcir la vis trop longue en laissant toute fois 2 à 3 mm dépasser de l'écrou.
Le raccourcissement de la vis se fera de préférence par sciage plutôt qu'à la meuleuse pour éviter un risque de traitement thermique qui dégraderait la qualité de l'acier de la vis.
Mais revenons à nos boulons
Celui-ci se compose de 2 parties, la vis et l’écrou et il se décline aussi en 3 catégories :
- Les boulons « normaux » ou « courant » (celui de tous les jours)
- Les boulons « à haute résistance et serrage contrôlé » (goujons de culasse)
- Les boulons « ajustés » (embiellage)
Et chacune de ces catégories est identifiée, à partir de 5mm de diamètre fileté, par un indice gravé sur la tête de la vis ou de l’écrou (face d’appui ou plat) en fonction de la qualité d’acier utilisée pour sa fabrication. Il correspond à la mesure de sa limite élastique et de sa résistance à la traction (en Newton/mm²).
- Les classes de boulons normaux vont de 4.6 à 10.9 pour les vis et plus exactement
3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9 et 04, 05, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12
Il existe aussi 12.9 et 14.9 mais à éviter d’utilisé car leur résilience décroît rapidement (augmentation du risque de rupture en conditions extrêmes comme choc par temps froid par ex)
- Les boulons « à haute résistance et serrage contrôlé » se limite à 8.8 et 10.9 pour les vis
A noter aussi que les boulons 8.8 étaient auparavant dénommés HR1 et les boulons 10.9, HR2.
- Les boulons « ajustés », toutes les classes sont concernées à la condition que le jeu entre la vis et l’écrou soit inférieur au 10eme de mm.
A savoir :
- Moins grave mais si possible, il faut appliquer le même principe aux rondelles dans la mesure où on en trouvera des normalisées (si si ça existe)
- Bien que le marquage soit devenu obligatoire, on trouve encore des vis non marquées (souvent grandes surface de bricolage), fuyez tout boulons de diamètre supérieur à 5mm non marqués leur qualité est nettement inférieure à ce que leurs tailles les destinent à faire.
Comment interpréter le code :
Les lettres : c’est le code de fabrication du fournisseur
Les chiffres : Le 1er indique la valeur de résistance mécanique (Rm) exprimée en daN/mm2 divisée par 100 au moment de la rupture.
Le 2ème chiffre multiplié par le 1er multiplié par 10, donne la limite élastique (Re)
CLASSE-----------Rm----------Re----------ALLONGEMENT %
-- 3.6 ------------ 300 -------- 190 ------------ 25
-- 4.6 ------------ 400 -------- 240 ------------ 22
-- 4.8 ------------ 400 -------- 320 ------------ 16
-- 5.6 ------------ 500 -------- 300 ------------ 20
-- 5.8 ------------ 500 -------- 400 ------------ 10
-- 6.8 ------------ 600 -------- 480 ------------- 8
-- 8.8 ------------ 800 -------- 640 ------------ 12
-- 9.8 ------------ 900 -------- 720 ------------ 10
--10.9 ---------- 1000 -------- 900 ------------- 9
--12.9 ---------- 1200 ------- 1080 ------------ 8
Selon ISO898 et NF E25-030
La vis :
La tête qui peut avoir plusieurs formes ou empreintes à choisir selon l’accessibilité du montage et la matière à serrer et plusieurs épaisseurs (3 dans le cas d’une tête hexagonale « mince » « standard » « haut »)
Le raccord tête/vis forme un congé, un angle droit est une amorce de cisaillement, pour un diamètre important, il faudra en tenir compte dans le choix du diamètre intérieur de la rondelle.
La partie filetée
Elle peut faire la longueur de la vis ou une partie seulement. Dans tous les cas, le filetage se termine coté tête dans une gorge arrondie de la même profondeur que le filet. Plus profond, c’est une amorce de cisaillement.
Ça se monte pas…
Le filetage courant est à profil triangulaire ISO c’est à dire à 60° et sommet pointu (mais on dit plat) Parfois au fond de nos caisses à outils traîne de vis à pas Whitworth à 55° et sommet arrondi. Ce sont elles qui ne se visse que sur 1 ou 2 cm. A garder pour une vieille anglaise
Pour les boulons HR à serrage contrôlé, la tige de la vis n'est filetée que sur une partie de la longueur.
A savoir : Si la partie filetée de la vis tombe sur le plan de joint de l’assemblage, la résistance au cisaillement du boulon s’en trouve fortement diminuée.
Je vous en mets combien ? Question célèbre, mille fois entendues sur les marché de France et de Navarre
Dans notre cas il s’agit de définir la bonne longueur de vis à utiliser si on visse directement dans la matière.
En règle générale et suivant le pif des anciens on considère pour une vis en acier et quelle que soit l’épaisseur à serrer:
- 1 diamètre de vis mini dans de l'acier ou fonte ;
- Diamètre de vis x 1,5 dans les matériaux plus tendres ;
- Diamètre de vis x 5 pour l'assemblage de tubes.
Un calcul affinera sans aucun doute ce qui n’est qu’une approximation
Ou si vous avez le temps allez faire un tour ici:
http://www.technocalcul.com/FR/dimensions_vis.html
et ici
http://www.technocalcul.com/FR/calcul-p ... n-vis.html
l’écrou.
Il répond aux mêmes contraintes à travers des normes que la vis, mais n’a qu’un code (faut dire que le coef d’élasticité dans la longueur d’un écrou…et puis c’est rarement lui qui lache)
A savoir :
- Il ne faut jamais associer une vis avec un écrou de qualité inférieure. L'écrou doit être de qualité identique ou de meilleure qualité que la vis.
L’écrou freiné
Il en existe plusieurs modèles mais celui qui nous concerne le plus souvent est le nylstop.
Je n’ai pas trouvé de confirmation que ce soit norme papier ou web, qu’il y ait un code lié à la couleur des bagues en nylon des écrous nylstop, mais si c’est exact ça se définirait comme ça :
Blanc : freinage léger
Bleu : freinage moyen
Rouge clair : freinage élevé
Rouge foncé, marron ou noir : freinage permanent
J’ai vu passer des jaunes et des vertes , c’est égal à quoi ?
Alors si vous avez quelque chose, merci de partager.
Faire son trou :
En règle générale sur la pièce non filetée, on considère le perçage à 0.25 au dessus du diamètre de la vis si la taille du foret est indisponible et ben… on passe à la taille au dessus.
Le serrage :
Les vis ou écrous doivent être propres dépourvus de défauts et lubrifiés avant le montage.
Contrairement à ce qui est souvent pensé, la lubrification ne favorise pas le desserrage mais améliore la qualité du serrage.
Ci-dessous un tableau comparatif des couples de serrage à appliquer en fonction de l’état de surface de la vis.
Les couples sont en Nm --- Visserie zinguée lubrifiée --- Visserie noire ou zinguée --- Visserie revêtue ou non --
----------------------------------------- correctement ------------- lubrifiée sommairement --------------- à sec
------Diamètre de vis ---------- Coeff. de frottement ---------- Coeff. de frottement -------- Coeff. de frottement
-----------------------------------------------0,20 ------------------------------ 0,10 --------------------------- 0,15
-------------- 6 ----------------------------- 7,5 -------------------------------- 9,5 --------------------------- 11,1
-------------- 8 ---------------------------- 18,2 -------------------------------- 23 ----------------------------- 27
------------- 10 ---------------------------- 36 --------------------------------- 46 ----------------------------- 53
Moins la vis est lubrifiée, plus le couple doit être important puisque ce couple doit vaincre aussi les frottements
Toutes les revues techniques (ou presque) donne une valeur de serrage pour chaque étape de remontage (soit dynamométrique soit angulaire)
http://www.technocalcul.com/FR/precontrainte.html
Tableau des couples de serrage selon VDI 2230:
http://www.industryarea.de/kataloge/463 ... 23_115.pdf
Malgré les recoupements d’info et les longues heures passées à feuilleter les normes pour ne garder que le digeste, il y a peut être des oublis ou des erreurs. En tous cas il faudra le completer en fonction des questions qui se poseront
Tous les avis et commentaires pour enrichir ce post seront bienvenus pourvus qu’ils soient constructifs.
Liste de normes ISO intéressantes à lire si vous les trouvées gratuitement et qu’il fait un temps à ne pas mettre un fourgon dehors:
Les vis : ISO 4014, ISO 4016, ISO 7411, ISO 7412
Les écrous: ISO 4032, ISO 4033, ISO 4034, ISO 4775, ISO 7413, ISO 7414
Les rondelles : ISO 7089, ISO 7090, ISO 7091, ISO 7415, ISO 7416 .
