La fatigue et les vibrations des boulons sont souvent mal comprises lors de l'achat. De nombreux acheteurs constatent un boulon desserré et demandent immédiatement une qualité plus solide. Parfois, ça aide. Souvent, ce n’est pas le cas.

Dans les assemblages soumis à de fortes vibrations, le véritable problème est généralement la perte de précharge. Une fois que la force de serrage diminue, le joint commence à bouger. Ce mouvement crée des frottements, une usure des fils, une concentration de contraintes et éventuellement des fissures de fatigue.

Ceci est courant dans les équipements miniers, les camions, les systèmes ferroviaires, les pompes, les compresseurs, les ensembles éoliens, les machines agricoles et les lignes de production lourdes.

Le but n’est pas seulement d’empêcher l’écrou de tourner. Le but est de maintenir le joint serré.

Pourquoi les boulons échouent sous l'effet des vibrations

Un boulon est conçu pour s’étirer légèrement une fois serré. Cet étirement crée une précharge. La précharge maintient les pièces connectées ensemble.

Si les vibrations provoquent le glissement, le tassement ou l'usure des surfaces des joints, la précharge diminue. Après cela, le boulon commence à subir une charge plus fluctuante. C’est là que commence la rupture par fatigue.

Signes courants de fatigue des boulons liée aux vibrations

Pour les joints à forte charge, les acheteurs doivent examiner les attaches à haute résistance avant de sélectionner uniquement par taille.

Commencez par la condition articulaire

Avant de choisir une attache anti-desserrage, comprenez le montage. Une base de pompe vibrante, un support de suspension de camion, un châssis de convoyeur et une structure d'éolienne n'ont pas besoin de la même solution.

Questions clés que les acheteurs devraient poser

Une bonne solution anti-desserrage commence par l'état de fonctionnement, pas par la page du catalogue.

Choisissez la bonne qualité et le bon matériau de boulon

Une qualité de boulon plus élevée donne une résistance à la traction plus élevée, mais nécessite également un meilleur contrôle de l'installation, du revêtement et des pièces correspondantes.

Les boulons Classe 8.8, 10.9 et 12.9 sont courants dans les applications industrielles. Le Classe 10.9 peut convenir à de nombreux joints vibrants à usage intensif. Le Classe 12.9 peut être utile dans les assemblages compacts à haute résistance, mais il ne doit pas être choisi à la légère.

Pour des conditions humides ou corrosives, comparez attaches en acier inoxydable avec acier allié revêtu avant approbation finale.

Sélectionnez la bonne méthode anti-desserrage

Aucune méthode ne résout à elle seule tous les problèmes de vibrations. Le bon choix dépend de la température, de la charge, de l'entretien, du revêtement, des outils d'installation et du coût.

Options anti-desserrage courantes

Les rondelles élastiques sont encore largement utilisées, mais elles ne constituent pas une solution complète aux fortes vibrations. Dans de nombreuses articulations critiques, ils ne maintiennent pas la précharge de manière suffisamment fiable.

Contrôler la précharge avant de blâmer la fixation

De nombreux problèmes de fatigue des boulons sont des problèmes d’installation.

Le couple est uniquement la force de rotation appliquée par l'outil. La précharge est la force de serrage à l'intérieur du joint. Les deux sont liés, mais la friction modifie le résultat.

Facteurs qui affectent la précharge

Si une valeur de couple suppose des filetages secs mais que de l'huile est appliquée, la précharge peut devenir trop élevée. Si une lubrification est prévue mais que le joint est assemblé à sec, la précharge peut être trop faible.

Les deux conditions peuvent conduire à une rupture par fatigue.

Matières de revêtement et de corrosion

Les vibrations et la corrosion fonctionnent souvent ensemble. La rouille peut endommager les fils. Les piqûres peuvent devenir un point de départ pour un crack. Les dommages au revêtement peuvent également modifier le comportement de serrage.

Pour les environnements extérieurs ou difficiles, les acheteurs peuvent envisager des flocons de zinc, un revêtement de type Dacromet, une galvanisation à chaud, de l'acier inoxydable ou d'autres finitions spécifiques au projet. Examen attaches enduites lorsque la résistance à la corrosion fait partie des exigences.

Questions de revêtement à confirmer

1. Le revêtement affectera-t-il l'ajustement du filetage ?
2. Est-ce que cela change le comportement du couple ?
3. Est-il adapté aux boulons à haute résistance ?
4. Un test au brouillard salin est-il obligatoire ?
5. Les écrous et les rondelles sont-ils recouverts d'un revêtement assorti ?
6. La fragilisation par l’hydrogène est-elle une préoccupation ?

Liste de contrôle de la demande de prix pour les fixations résistantes aux vibrations

Une demande de prix utile doit inclure :

1. Type de produit et norme
2. Taille, longueur, pas de filetage et longueur de filetage
3. Qualité du matériau et de la résistance
4. Finition ou revêtement de surface
5. Exigence de méthode anti-desserrage
6. Exigence de couple ou de précharge
7. Détails d'écrou et de rondelle assortis
8. Niveau de vibration et état de charge
9. Exposition à la température et à la corrosion
10. Certificats, tests et rapports d'inspection requis

Pour les assemblages complets, les acheteurs peuvent consulter l'intégralité produits de fixation gamme.

Conseil final

La fatigue des boulons sous vibration est rarement résolue par un seul changement. Le boulon, l'écrou, la rondelle, le revêtement, la précharge, la méthode de verrouillage et le processus d'installation doivent fonctionner ensemble.

Un boulon plus solide peut être utile, mais seulement si l'articulation est contrôlée. Un contre-écrou peut aider, mais seulement si la précharge est correcte. Un revêtement peut protéger contre la corrosion, mais seulement si l'ajustement du filetage et le comportement au couple sont compris.

Pour les applications exigeantes en matière de vibrations, définissez d’abord le joint. Sélectionnez ensuite le système de fixation.