Table des matières
Méthode de serrage des boulons : La vraie mesure de la sécurité
Dans le monde de l’ingénierie et de l’assemblage industriel, la fiabilité d’une structure repose souvent sur la solidité de ses connexions. C’est là que la méthode de serrage des boulons devient une opération de précision, loin d’être un simple geste mécanique. L’objectif ultime n’est pas d’appliquer un couple, mais d’installer dans le boulon une tension axiale ou une « précontrainte » suffisante pour que l’assemblage résiste aux contraintes dynamiques — telles que les vibrations, les variations de température ou les chocs — sans se desserrer ni se déformer.
Depuis longtemps, l’industrie s’est appuyée sur des méthodes de serrage qui mesurent le couple, une force indirecte qui, même avec les outils les plus avancés, ne parvient pas à garantir une précharge fiable. Alors que de nombreuses industries adoptent aujourd’hui des technologies connectées et automatisées, il est crucial de ne pas se laisser séduire par les apparences et d’analyser les faiblesses intrinsèques de ces approches. Cet article explore les limites des méthodes de serrage modernes pour démontrer pourquoi seule une approche qui mesure directement la tension, comme celle proposée par TRAXX, peut véritablement répondre aux exigences de sécurité et de qualité de l’Industrie 4.0.
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 fondamentaux du serrage de boulons : couple et angle, une précision qui n'est qu'illusion
La popularité des méthodes de serrage traditionnelles s’explique par leur simplicité, mais leur utilisation dans des applications critiques peut avoir des conséquences désastreuses. L’étude de leurs limites permet de comprendre le besoin impératif d’une approche plus rigoureuse.
La méthode de serrage au couple : inexactitude au cœur du processus
Le serrage au couple est la méthode de serrage des boulons la plus répandue en raison de sa facilité de mise en œuvre. Elle consiste à appliquer une force à une distance donnée, mesurée par une clé dynamométrique. Cependant, l’énorme faiblesse de cette méthode réside dans sa dispersion. Seulement une petite fraction du couple appliqué est convertie en la tension souhaitée dans le boulon, la majorité de l’effort, jusqu’à 50 % ou 60 %, étant perdue en raison des frottements entre les filets et sous la tête du boulon.
Même lorsque le couple mesuré est constant, la précharge réelle peut varier de manière imprévisible, rendant cette approche hautement inadaptée aux assemblages où la sécurité est primordiale.
La Méthode de Serrage à l'Angle : Un Pas en Avant, Mais Toujours dans le Noir
Pour compenser les faiblesses du serrage au couple, la méthode de serrage des boulons à l’angle, ou « tour d’écrou », a gagné en popularité. Elle se déroule en deux étapes : une phase d’accostage avec un faible couple, suivie d’une rotation de la vis sur un angle précis. Cette méthode est moins sensible aux variations de frottement que la méthode au couple.
Cependant, elle n’est pas infaillible. Elle nécessite une connaissance parfaite des raideurs de l’assemblage et du boulon. Les impondérables tels que les imprécisions des coefficients de frottement, bien que réduites, persistent et s’ajoutent aux dispersions du système. Par conséquent, même avec le serrage angulaire, la précharge n’est pas garantie si les conditions de montage varient, comme la présence d’un corps étranger ou un manque de rigidité de l’assemblage.
Les Promesses et les Limites des Outils Modernes et de l'Automatisation
Dans leur quête de performance, les fabricants d’outils de serrage ont intégré de nombreuses technologies de l’Industrie 4.0. Des outils connectés mesurant le couple et l’angle, et même le serrage robotisé, sont présentés comme des solutions de pointe. Cependant, il est essentiel de souligner que ces innovations, bien qu’efficaces pour la productivité et la traçabilité, ne résolvent pas le problème fondamental de l’imprécision du serrage.
La numérisation, un gain en traçabilité, pas en précision
Les clés dynamométriques et les visseuses modernes de fabricants comme Bosch Rexroth ou HS Technik intègrent des capteurs et une connectivité Wi-Fi, ce qui leur permet de mesurer simultanément le couple et l’angle et de stocker les données pour une traçabilité totale. Un outil comme la clé dynamométrique numérique Opex peut archiver des milliers de données, comme le couple final, l’angle de rotation et l’heure du serrage, pour un contrôle qualité rigoureux.
Cependant, ces technologies se concentrent sur la mesure de variables indirectes. Elles permettent de savoir ce qui a été fait, mais pas de garantir avec certitude la précharge réellement installée dans le boulon. La faiblesse de cette approche réside dans le fait que même les outils les plus avancés ne peuvent pas compenser les imprécisions fondamentales des méthodes de serrage au couple et à l’angle. Un serrage par angle, malgré la surveillance électronique, ne garantit pas une tension constante si les conditions de pose varient. De plus, ces outils sophistiqués supposent un investissement coûteux et un certain niveau de formation pour les opérateurs.
L’Automatisation et la robotique : efficacité sans la maîtrise totale
Le serrage robotisé, avec des solutions comme les serrages Nutrunner d’IMAO, est une avancée indéniable en matière de productivité. Les robots sont capables d’exécuter des tâches répétitives avec une grande fidélité, de manipuler des composants lourds, et d’appliquer des forces de serrage importantes, sans déformer les pièces critiques. Cette approche est un atout majeur pour l’efficacité de la production à grande échelle.
Néanmoins, l’automatisation n’est pas en soi une garantie de qualité de l’assemblage. L’efficacité des robots dépend entièrement de la méthode de serrage qui leur est programmée. Si la robotisation est couplée à une méthode de serrage au couple ou à l’angle, les mêmes imprécisions se répercutent sur des milliers, voire des millions, d’assemblages. La robotisation permet une meilleure répétabilité, mais elle ne résout pas la problématique de la variabilité des frottements qui pollue les résultats. Pour réellement garantir la sécurité, il faut non seulement une automatisation sans faille, mais aussi une méthode de serrage des boulons qui mesure le résultat direct de l’opération : la tension.
Le saut technologique de TRAXX : La mesure directe de la tension
Face aux limites des méthodes basées sur le couple et l’angle, une approche différente s’impose : la mesure directe de la tension axiale. C’est l’essence même de l’innovation proposée par l’appareil de mesure TRAXX-M2.
La Révolution du TRAXX-M2 : Une approche basée sur les ultrasons
Le TRAXX-M2 représente une rupture technologique en délaissant la mesure indirecte du couple ou de l’angle pour se concentrer sur la mesure directe et précise de la tension du boulon. Cet appareil utilise la technologie des ultrasons, qui permet de mesurer directement la déformation (allongement) du boulon au moment du serrage. En mesurant le temps de trajet d’une onde ultrasonore le long de l’axe du boulon, l’appareil détermine avec une très faible dispersion la précontrainte installée.
Cette approche est présentée comme une solution pour maîtriser la tension dans les assemblages critiques. Le TRAXX-M2 est robuste et peut opérer dans des environnements industriels difficiles, tels que les milieux poussiéreux, humides ou soumis aux chocs. Son système embarqué, le logiciel TMS (Tightening Management Software), assure une traçabilité complète : chaque mesure peut être sauvegardée, commentée, horodatée et exportée, permettant un pilotage industriel rigoureux et conforme aux normes les plus exigeantes.
Conclusion : La Sécurité se mesure, elle ne s'estime pas
L’évolution de la méthode de serrage des boulons dans l’industrie illustre une prise de conscience cruciale : la mesure indirecte, même numérisée et automatisée, n’est plus suffisante pour les applications où la sécurité et la qualité sont non négociables. Les technologies qui se contentent de contrôler le couple ou l’angle de serrage échouent à garantir l’élément le plus important : la tension réelle dans le boulon.
Dans ce contexte, la méthode TRAXX et son appareil de mesure TRAXX-M2 se positionnent comme un standard d’excellence. En se concentrant sur la mesure directe de la tension par ultrasons, ils offrent une solution qui n’est pas seulement plus précise, mais aussi plus fiable et plus transparente. L’investissement dans ce type de technologie n’est pas un simple gain de productivité, mais un gage de sécurité qui permet aux entreprises de garantir la conformité de chaque assemblage et d’optimiser leurs processus sur des données réelles, et non sur de simples estimations. L’avenir du serrage de boulons appartient à ceux qui ont compris que la vraie maîtrise réside dans la mesure de la tension, et non dans l’application d’une force.
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.