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La complexité insoupçonnée du serrage de boulons
Le vissage est souvent perçu comme une technique d’assemblage simple et facile à mettre en œuvre. Pourtant, derrière cette apparente simplicité se cache une complexité technique souvent sous-estimée. De la construction de machines aux infrastructures de grande envergure comme les avions ou les ponts, les boulons sont omniprésents. Malheureusement, cette facilité d’utilisation perçue conduit parfois à une négligence dans la conception, la mise en œuvre et le suivi des assemblages vissés.
TRAXX vous aide à mesurer la tension de serrage de vos vis !
Le TRAXX-M2 est un appareil de mesure d’allongement des vis qui permet le contrôle précis de la tension de serrage de votre assemblage vissé.
Les limites de la mesure au couple
L’objectif principal du vissage est de générer une force de tension spécifique entre deux pièces, définie par le concepteur. Pour atteindre cette force, la méthode la plus courante consiste à mesurer le couple appliqué à l’écrou ou à la tête de la vis à l’aide d’outils comme les visseuses asservies ou les clés dynamométriques. C’est la technique la plus répandue dans l’industrie.
Cependant, le serrage au couple présente une dispersion significative. Même en appliquant le même couple à des liaisons identiques, il est impossible d’obtenir des niveaux de tension identiques. Plusieurs facteurs contribuent à cette imprécision, notamment les variations dans les nuances d’acier, les traitements de surface, la lubrification, la présence de rouille ou la qualité du filetage. Toutes ces variables affectent le coefficient de frottement, ce qui signifie qu’une partie de la force de rotation n’est pas transmise de manière efficace à la vis. Cette imprécision souligne l’importance d’utiliser un système de mesure plus fiable pour contrôler la tension réelle dans le boulon.
Une autre méthode, le serrage par allongement, peut être utilisée pour obtenir un résultat plus précis, particulièrement pour les assemblages de grand diamètre. Cette technique, qui consiste à utiliser des vérins hydrauliques pour étirer la fixation, se traduit également par une dispersion, qui peut atteindre 20 à 25 %. La relaxation du matériau, qui est élastique, nécessite parfois de répéter l’opération pour obtenir un serrage précis.
La mesure par ultrasons : une solution de précision
Pour surmonter les imprécisions des méthodes traditionnelles, une autre technique gagne en popularité : la mesure de la tension par ultrasons. Développée depuis plus de 30 ans, cette méthode est similaire à celle utilisée pour la détection des fissures ou la mesure d’épaisseur en contrôle non destructif (CND). Elle présente d’ailleurs l’avantage d’être elle-même un système de mesure non destructif.
Avantages et limites de la technologie par ultrasons
La mesure par ultrasons offre de nombreux avantages. Elle est efficace quel que soit le mode de serrage utilisé (manuel, au couple ou par allongement). Elle peut être utilisée aussi bien au moment du serrage, pour vérifier que la tension désirée est atteinte, que sur le long terme pour surveiller l’évolution de l’assemblage.
Cependant, la méthode a aussi ses limites. La géométrie des boulons est un facteur crucial, car la surface doit être suffisamment plane pour éviter les réflexions parasites et assez grande pour que le capteur puisse être positionné correctement et au centre. De plus, la vis ne doit être ni trop courte pour obtenir un temps de vol suffisant, ni trop longue pour éviter une atténuation excessive de l’onde.
Pour faciliter l’utilisation, certains fabricants ont développé des solutions innovantes. Traxx, par exemple, a mis au point un appareil qui peut effectuer des mesures sur n’importe quelle surface de vis, évitant ainsi les surcoûts et les modifications (comme l’abrasion du revêtement anticorrosion). D’autres, comme Intellifast, proposent d’intégrer des capteurs permanents directement sur les vis, ce qui garantit que chaque mesure est effectuée dans les mêmes conditions, éliminant les variations liées au positionnement du capteur ou à l’épaisseur de gel.
L'importance de la formation et du suivi
Malgré l’efficacité de la mesure par ultrasons, elle ne peut compenser à elle seule une conception ou des matériaux de mauvaise qualité. La robustesse d’un assemblage vissé dépend avant tout de sa conception et de sa réalisation. Le serrage étant souvent négligé, la perte de savoir-faire due au départ en retraite du personnel qualifié est un problème de plus en plus courant. De plus, la recherche de la réduction des coûts peut pousser les entreprises à utiliser des vis de moindre qualité, ce qui nuit à la robustesse des assemblages.
Pour répondre à ces défis, des formations sont proposées, notamment par le Cetim, couvrant la conception, le calcul, le dimensionnement, l’analyse des défaillances et le serrage. Des entreprises comme Traxx offrent également des formations pour familiariser les ingénieurs, techniciens et opérateurs avec leurs appareils et la méthode de mesure.
TRAXX vous aide à mesurer l'allongement de vos vis !
Le TRAXX-M2 est un appareil de mesure d’allongement des vis qui permet le contrôle précis de la tension de serrage de votre assemblage vissé.
En somme, bien que le vissage puisse sembler simple, son exécution correcte et le contrôle précis de la tension sont cruciaux pour la sécurité et la fiabilité des assemblages. L’utilisation de technologies avancées comme la mesure par ultrasons, combinée à une meilleure compréhension des processus de serrage et à une formation adéquate, permet de pallier les faiblesses des méthodes traditionnelles et de garantir la robustesse des structures.