Limites élastiques et couples de serrage pour les vis et écrous
Couple de serrage = Force (F) x Distance (L). Dans un assemblage précontraint, la vis est soumise à une tension (F0) et les pièces serrées à une compression. Les vis en acier de classe 8.8, 10.9 et 12.9 sont des éléments de fixation à utiliser en mécanique plus ou moins sollicitée. Leurs allongements de 8 à 12 % exigent des précautions d’emploi : ces vis sont à utiliser en tension de précontrainte au montage
Les couples de serrage sont calculés à 85 % de la limite élastique de la vis. Ils sont indiqués, pour chaque type de vis, en newton x mètre (Nm). La force de précharge, elle, est indiquée en Newton.
Couple de serrage (Source: Facom)
Force de précontrainte et couple de serrage
Les charges de précontrainte Pv (en kg) et les couples de serrage Ma (en kgm) sont des valeurs indicatives pour le filetage métrique normal DIN 13 et pour des vis à tête suivant DIN 912, 933, 6912, 7984, 7990.
Courbes de desserrage de différents types de boulons sécurisés
Courbes de desserrage de différents types de boulons sécurisés
Soudure à froid / Grippage
L’état de surface du matériau est en général un facteur prépondérant dans l’apparition des phénomènes de grippage. Les aciers normaux présentent la même particularité, mais de par leur structure et leur composition chimique, les aciers inoxydables y sont plus sensibles.
Lorsque l’on serre une vis sur un écrou, seulement 10% du couple de serrage contribue réellement au serrage (effort axial), le reste se dissipe dans les frottements sur le filetage et sous la tête de vis (effort tangentiel). Le frottement est nécessaire pour éviter le desserrage au cours du temps. Lors du serrage de boulons, d’énormes forces de frottement peuvent apparaître. Cela provoque une pression et une augmentation considérable de la température au niveau des filets et apparition de microsoudures sur les deux surfaces en contact . La présence de ces aspérités (effet de pics) de l’acier inoxydable provoque dans un temps extrêmement court le blocage pur et simple des pièces mécaniques. La vis sous l’effort peut alors se casser.
Il faut donc trouver des solutions pour éviter l’augmentation du frottement. Par la mesure, on sait déterminer à partir de quel couple de serrage le grippage risque de survenir : en effet, sachant que le coefficient de ce frottement doit être constant, à partir d’une certaine valeur de couple, une augmentation sensible de ce coefficient révèle un phénomène de grippage. Il faut donc, pour élever le seuil de grippage, agir sur le frottement filet/filets et rondelle/écrou.
La résistance au grippage peut se faire de différentes façons et par l’apport de différents moyens tels que :
– Traiter préalablement les écrous (ou les vis) en inox avec un produit propre à la manipulation. Ce revêtement «anti-grippage » procure en un abaissement de la résistance au frottement ( coefficient de friction 0.14) et permet ainsi de retarder de façon considérable le phénomène de grippage. Nous en retenons deux en particulier car ils donnent entière satisfaction à nos clients, « SEALINOX » est un lubrifiant intégré sec proposé par la société Doerken en Allemagne (https://www.doerken-mks.de).
– Revêtement Bonderlub : cire microcristalline émulsionnée améliorant le coefficient de frottement.
– Pour contourner ce fameux problème de grippage, les responsables de qualité de sociétés belges telles que TECTEO, la CILE, la SWDE et BALTEAU imposent systématiquement aux fournisseurs de visserie inox de fournir soit des écrous en laiton soit des écrous traités avec un lubrifiant sec pour diminuer le coefficient de frottement.
La précontrainte et propriété mécanique
C’est la tension intiale de pose, donc préalable à la tension « en service », à laquelle sont soumis les boulons.
Caractéristique mécaniques des boulons, vis et goujons
Caractéristique mécaniques des boulons, vis et goujons
Couple électrolytiques
C’est un principe assez paradoxale qui domine ce phénomène : les métaux tendres attaquent les métaux les métaux durs.
Aptitude galvanique des métaux
