Le couple de serrage est une méthode de contrôle de serrage imprécise qui ne permet pas de savoir précisément si la vis est bien serrée. Alors ne vous fiez plus au cône de compression d’une vis ou à la courbe de mesure du couple de serrage de votre boulon.
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Pourquoi la tension de serrage ?
Car le serrage au couple est une méthode imprécise pour de nombreuse raisons. La principale est que vous ne connaissez jamais le vrai coefficient de frottement de votre vis et ainsi il sera impossible pour vous de connaitre la dispersion de tension que provoque ce frottement.
A cause de ce frottement 50 % du couple est perdu dans les filets et sous la tête de la vis. Il est donc très difficile pour vous de connaitre la précontrainte d’une vis. Mais des solutions existent. Les voici détaillées dans cet article.
Mesurer la tension de serrage : un besoin essentiel dans l'industrie
A quel effort ma vis est-elle soumise ? Pour connaitre la force de pression d’une vis en fonction du couple vous devez vous intéresser à la méthode de mesure de tension de serrage.
Cette méthode qui présente de nombreux avantages et qui existe sous différente forme vous permettra de connaitre la tension dans une vis, autrement dit la force de serrage d’un boulon. Force exprimée en Newton.
La mesure du serrage par ultrasons
C’est de loin la méthode la plus efficace pour mesurer le serrage.
C’est une méthode maintenant répandue dans l’industrie et très précise. Elle permet de mesurer la force de serrage des vis en Newton et de faire un suivi d’assemblage dans le temps. Il est possible de voir si l’assemblage initial s’est desserré suite à un événement.
Le concept est assez simple : il consiste à envoyer une onde ultrasonore dans la vis. Cette onde va se propager dans la vis puis va rebondir dans le fond de la vis et effectuer un demi-tour. L’idée étant de mesurer le temps de vol (le temps d’un aller/retour dans la vis) de ces ultrasons. En savoir plus sur les avantages du serrage par ultrasons ?
La mesure du serrage avec des jauges de contraintes
Le principe consiste à coller un petit capteur sur la vis, relié à un appareil de mesure. Ce capteur, composé de résistances, va subir théoriquement la même déformation que subit la vis en train d’être serrée, ce qui va modifier la valeur de résistance de celui-ci. C’est par cette variation de résistance que l’on en déduit l’allongement puis la force de serrage.
Il y a des inconvénients : il faut prévoir une implantation du capteur à un endroit représentatif des déformations à mesurer. Il est aussi nécessaire de creuser la vis pour faire passer les fils qui relient le capteur à l’appareil de mesure.
Nous en concluons que c’est plutôt une méthode de laboratoire. C’est ce que nous appelons une méthode intrusive, car il faut modifier la vis spécialement pour la mesure. C’est une méthode assez délicate et les jauges sont difficiles et coûteuses à poser.
La mesure de l’effort : les cellules de charge
C’est une rondelle que nous plaçons sous la tête de la vis ou sous l’écrou .Nous mesurons la conductivité de ces rondelles qui varie quand elles sont soumises à des contraintes, des efforts de serrage.
Pour placer ces rondelles, nous devons donc modifier la géométrie de l’assemblage. C’est embêtant car nous ajoutons une épaisseur à celui-ci.
En conception anticipée il est possible d’intégrer ces rondelles directement dans les pièces à assembler. Dans les deux cas la présence des rondelles implique du travail préalable à la mesure.
Avantages de la mesure du serrage avec des cellules de charge :
Inconvénients de la mesure du serrage avec des cellules de charge :
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Coût initial : Les cellules de charge peuvent avoir un coût initial plus élevé par rapport à d’autres méthodes de mesure du serrage.
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Sensibilité aux conditions environnementales : Certains types de cellules de charge peuvent être sensibles aux variations de température et d’autres conditions environnementales, nécessitant des mesures correctives.
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Calibration nécessaire : Une calibration régulière est souvent nécessaire pour garantir la précision des mesures, ce qui peut entraîner des coûts et des temps supplémentaires.
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Installation complexe : L’installation et l’intégration des cellules de charge peuvent être plus complexes par rapport à d’autres méthodes de mesure du serrage.
