Comment obtenir une force de serrage constante dans l'assemblage des fixations

Une force de serrage constante est l’un des objectifs les plus importants lors de l’assemblage de fixations. C’est aussi l’une des choses les plus faciles à mal comprendre.

De nombreux acheteurs et installateurs se concentrent sur le couple. C'est compréhensible. Le couple est facile à mesurer. La force de serrage n’est pas toujours facile à voir. Mais dans un assemblage boulonné, la force de serrage est ce qui maintient les pièces serrées, scellées, alignées et résistantes au mouvement.

Si la force de serrage est trop faible, le joint peut se desserrer ou fuir. S'il est trop haut, le boulon peut céder, les filetages peuvent se dénuder ou les pièces connectées peuvent se déformer. L’objectif n’est pas simplement « assez serré ». L’objectif est un serrage contrôlé et reproductible.

Que signifie la force de serrage

La force de serrage est la force créée lorsqu'un boulon est serré et légèrement étiré. Ce tronçon rassemble les membres communs.

En termes simples :

• Le couple est l'entrée.
• La précharge est la tension créée dans le boulon.
• La force de serrage est la force qui maintient les pièces ensemble.

Pour les assemblages industriels, la force de serrage est importante dans les machines, les structures en acier, les joints à bride, les équipements lourds, les systèmes automobiles et les applications à fortes vibrations.

Les acheteurs préparant des assemblages complets peuvent consulter les produits de fixation lors de la correspondance des boulons, écrous, rondelles et pièces filetées.

Pourquoi la force de serrage varie

Même lorsque deux boulons sont serrés au même couple de serrage, la force de serrage réelle peut ne pas être la même. La friction consomme une grande partie du couple appliqué.

De petits changements dans l'état du filetage, le revêtement, la lubrification, la dureté de la rondelle ou la précision de l'outil peuvent modifier le résultat final.

C'est pourquoi un tableau de couple générique n'est qu'un point de départ. Cela ne peut pas remplacer un véritable examen des candidatures.

Choisissez le bon ensemble de fixation

Faites correspondre correctement le boulon, l'écrou et la rondelle

Une force de serrage constante commence par des composants adaptés. Un boulon à haute résistance avec un écrou de qualité inférieure ne constitue pas un assemblage fiable. Une rondelle souple placée sous un joint soumis à une charge élevée peut se déformer et réduire la précharge.

Pour les joints à charge critique, considérez attaches à haute résistance et définissez clairement les écrous et les rondelles correspondants dans la demande de prix.

Contrôle du couple et de la lubrification

La lubrification est l’une des causes les plus courantes de variation de la force de serrage.

Un boulon sec et un boulon lubrifié peuvent atteindre une précharge très différente au même couple. Les attaches revêtues peuvent encore se comporter différemment.

Règles pratiques

1. Indiquez si les fils sont secs ou lubrifiés.
2. Utilisez le même lubrifiant lors des tests et de l'installation.
3. Ne changez pas de revêtement sans vérifier les valeurs de couple.
4. Ne mélangez pas les fixations plaquées, galvanisées, inoxydables et simples sous une seule règle de couple.
5. Utilisez des outils calibrés pour les joints critiques.

Pour les applications sensibles à la corrosion, consulter les attaches enduites avant de confirmer la méthode de revêtement et de serrage.

Utilisez des rondelles et des surfaces d'appui appropriées

Une laveuse n'est pas qu'un accessoire. Il aide à stabiliser la surface d’appui et à répartir la charge.

Pour les assemblages à haute résistance, des rondelles trempées sont souvent nécessaires. Si la rondelle est trop molle, elle peut s'incruster dans la surface lors du serrage. Cela entraîne une perte de précharge après l'installation.

Problèmes de force de serrage liés à la rondelle

Pour les assemblages inoxydables ou résistants à la corrosion, les acheteurs doivent également examiner attaches en acier inoxydable pour éviter les inadéquations matérielles.

Sélectionnez la bonne méthode de serrage

Le serrage au couple est courant, mais ce n'est pas la seule méthode. Pour les joints critiques, d’autres méthodes peuvent offrir un meilleur contrôle.

La bonne méthode dépend du risque d'assemblage, de la taille des fixations, de l'accès, de la disponibilité des outils et des exigences d'inspection.

Prévenir la perte de force de serrage après le serrage

La force de serrage peut chuter après l'installation. Cela peut se produire en raison de l'enrobage de la surface, de la compression du joint, du fluage du revêtement, des vibrations ou des cycles de température.

Causes courantes de perte de force de serrage

• Les surfaces de contact rugueuses s'aplatissent après le serrage
• Les rondelles souples se déforment sous la charge
• Les joints se compriment avec le temps
• Les vibrations provoquent un mouvement des articulations
• La corrosion endommage les filetages et les surfaces d'appui
• Le cycle thermique modifie le stress articulaire

Dans les applications à fortes vibrations, des fonctionnalités anti-desserrage peuvent être nécessaires. Ceux-ci peuvent inclure des contre-écrous, des rondelles de blocage, des freins filetés ou des conceptions de fixations spéciales.

Si les pièces standard ne peuvent pas répondre aux exigences de l'application, fixations non standard sur mesure peut être nécessaire.

Inspection et contrôle des processus

Une force de serrage constante ne peut pas être obtenue uniquement par la sélection du produit. Cela nécessite également un contrôle des processus.

Vérifications recommandées

1. Confirmez la qualité et le matériau des fixations.
2. Vérifiez le pas du filetage et l'ajustement du filetage.
3. Vérifier l'état du revêtement et de la lubrification.
4. Utilisez des outils dynamométriques calibrés.
5. Suivez la séquence de serrage.
6. Enregistrez les valeurs de couple ou de tension pour les articulations critiques.
7. Inspectez les rondelles et les surfaces de roulement.
8. Demandez des rapports de test si nécessaire.

Pour les commandes de projets, les acheteurs doivent définir les exigences d’inspection avant la production et non après l’expédition.

Liste de contrôle de la demande de prix pour le contrôle de la force de serrage

Une demande de prix claire doit inclure :

Conseil final

Une force de serrage constante provient du contrôle de l’ensemble complet. Le boulon, l'écrou, la rondelle, le filetage, le revêtement, la lubrification, l'outil et la méthode de serrage doivent fonctionner ensemble.

Pour les acheteurs industriels, l’approche la plus sûre consiste à définir tôt les exigences en matière de force de serrage. Ne vous fiez pas uniquement aux tableaux de tailles de boulons ou de couples. Confirmez l'état de fonctionnement, les pièces correspondantes, la finition de surface et le plan d'inspection avant la production.

C'est ainsi qu'un assemblage boulonné devient fiable en service réel, et pas seulement acceptable sur le papier.