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6 types de casses rencontrées par les boulons et leur prévention

Pour intégrer des fixations à vos applications, vous devez analyser minutieusement les joints pour n’oublier aucun détail. Pour une analyse complète, il faut bien comprendre les types de casse possibles. Continuez la lecture pour bien comprendre comment éviter toute casse des boulons.

Casse Type de Casse Solution
  Surcharge (étirement)

– Assurez-vous que le bon matériau ou acier a été utilisé

– Assurez-vous de bien comprendre la conception et de ne pas surcharger les boulons

  Fatigue

– Assurez-vous que le bon matériau ou acier a été utilisé

– Assurez-vous de bien comprendre la conception et de ne pas surcharger les boulons

– Assurez-vous que les fixations ont été suffisamment serrées

  Grippage

– Utilisez un lubrifiant

– Évitez tout mauvais alignement des fixations

– Évitez une installation trop rapide, garantissez une installation lente

– Évitez les surfaces rugueuses – finitions douces

[1] Cisaillement

– Assurez-vous de réévaluer la stratégie de serrage

– Section filetée sur le plan de cisaillement – utilisez plutôt une tige

[2] Corrosion galvanique

– Évitez d’utiliser différents métaux

– Évitez que l’humidité ne s’accumule

– La fixation doit être la cathode (plus noble)

  Fragilisation par l’hydrogène

– Éliminez les alliages sensibles, l’hydrogène, les contraintes (de service ou résiduelles)

– Évitez les électroplacages

– Augmentez le temps de cuisson

– Il subsiste toujours un risque

 

Pour plus d’informations sur ces pannes ou d’autres types de panne rencontrés par les boulons, n’hésitez pas à nous contacter par e-mail à ProvenProductivity@bossard.com

 

Fadi Saliby
Directeur des ventes techniques
FSaliby@bossard.com

 


[1] http://www.learneasy.info/MDME/MEMmods/MEM30006A/Bolted_Joints/Bolted_Joints.html

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Corrosion

 

septembre 15, 2017
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Ce que vos boulons vous disent

Quand vous examinez des écrous et des boulons, vous pouvez collecter plusieurs informations simplement en les regardant. Voici un rapide aperçu des caractéristiques que vous relevez grâce à un simple coup d’œil sur les écrous et les boulons.

La classe des boulons métriques est indiquée sur les écrous et les boulons. Elle est composée de deux numéros séparés par un point décimal. C’est une manière très simple de déterminer si le filetage est métrique ou non. Une ligne sous la classe est utilisée pour indiquer si du bore a été utilisé lors de la fabrication du matériau de base. Les classes les plus courantes sont 8.8, 10.9 et 12.9.

Les boulons en cote pouce peuvent être identifiés grâce à deux lignes situées sur la tête du boulon. Si aucune ligne n’est présente, mais que vous détectez un marquage sur la tête, il s’agit d’un boulon en acier 2. L’acier 2 est souple et n’a pas été traité thermiquement. Trois lignes placées à intervalle régulier de 120 degrés sont utilisées sur les boulons en acier 5. Six lignes espacées de manière régulière sont utilisés pour identifier les boulons en acier 8. L’utilisation d’acier bore se détecte grâce à des marquages espacés de manière égale sur 180 degrés de la tête du boulon.

Les écrous métriques sont identifiés à l’aide d’un numéro. Ce numéro doit être le même que le premier numéro du boulon. Les écrous à cote pouce peuvent être identifiés de plusieurs manières, selon la norme utilisée. Sans indication claire (numéro concernant le degré du matériau utilisé), l’écrou est identifié à l’aide de lignes. L’acier 2, pour les pièces non traitées thermiquement, est soit doté d’aucune ligne ou d’une seule ligne sur l’une des surface de l’écrou. Les écrous en acier 5 sont marqués de deux lignes séparées de 120 degrés. Les pièces en acier 8 sont dotées de deux lignes placées à 30 degrés l’une de l’autre (des aciers similaires sont dotés de trois lignes à espacement régulier, ils sont fabriqués selon des normes différentes).

Souvent, la tête du boulon est également dotée d’un marquage du fabricant. Le marquage du fabricant peut être très important lors du traitement de problèmes rencontrés par les pièces. Si les marquages de tête diffèrent entre deux pièces, celles-ci ne sont pas du même fabricant ou du même lot.

Pour plus d’informations sur l’identification des écrous et des boulons, consultez le site internet de Bossard sur www.Bossard.com/en/application-engineering/technical-resources, ou envoyez vos questions par e-mail à ProvenProductivity@bossard.com.

 

Boris Sauvignon
Ingénieur en applications
bsauvignon@bossard.com

septembre 08, 2017
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Guide rapide pour les écrous à embases crantées

Un écrou six pans à embase crantée est un écrou doté d’une base circulaire large, qui élargit le bas de l’écrou. Quand l’écrou est serré sur place, la surface d’appui de la base crantée repousse la matière de la surface de contact. Cette forme offre un effet de verrouillage, qui résiste au desserrage dû aux vibrations.

Du fait de sa base qui implique un effet de verrouillage, l’écrou nécessite un couple de desserrage relativement élevé. La surface crantée recouvre un trou surdimensionné ou mal aligné, et fournit un rapport plus uniforme entre la contrainte et la force de serrage qu’un écrou hexagonal avec finition.

Les écrous six pans à embase crantée sont disponibles en acier 5 et 8.

L’utilisation d’un écrou à bride six pans avec dentelure doit être prise en compte par les ingénieurs car l’enfoncement des crans peut être problématique. Une surface peinte peut être ébréchée, mettant le matériau à nu. Cela peut accélérer la corrosion des pièces assemblées.

 

Contactez-nous par e-mail à ProvenProductivity@bossard.com pour plus d’informations sur les fixations multifonctionnelles.

 

Boris Sauvignon
Ingénieur en applications
bsauvignon@bossard.com

septembre 01, 2017
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4 étapes essentielles pour choisir la bonne finition

Choosing a Fastener Finish

Quand vous choisissez la finition d’une fixation, vous devez prendre en compte plusieurs facteurs. Si vous suivez ces quatre étapes, vous n’aurez aucun mal à sélectionner la bonne finition de fixation.

 

  1. Résistance à la corrosion
    La résistance à la corrosion nécessaire dépend de l’environnement dans lequel le produit est utilisé. Le produit est-il protégé des éléments ou est-il exposé à l’humidité et aux variations de température ? Les environnements industriels et agricoles, chargés en saletés, débris ou encore produits chimiques doivent également être pris en compte.

 

  1. Contrôle de la frottement
    Le contrôle de la frottement est une étape généralement négligée lors de la sélection d’un revêtement. C’est pourtant un élément clé. Si vous ne connaissez pas la frottement de la finition de votre fixation, alors vous serez incapable de déterminer le couple nécessaire pour atteindre la force de serrage souhaitée. Utiliser un couple indiqué dans un tableau peut être dangereux et causer une panne prématurée du joint.

 

  1. Réglementations en vigueur
    Les réglementations récentes sur les produits chimiques comme celle sur le chrome hexavalent ont profondément modifié la composition des finitions des fixations au cours des dix dernières années. Même si votre industrie n’est pas soumise à la réglementation RoHS ou à la directive DEEE, la finition de vos fixations est sans aucun doute bien différente de celle d’il y a dix ans. Soyez en mesure de faire la différence et connaissez l’impact sur votre produit.

 

  1. Coûts
    Pour finir, le coût est toujours un facteur important. Différentes finitions ont été développées pour répondre à tous les besoins, mais leur technologie a un prix. Informez-vous sur les besoins réels de votre produit et renseignez-vous sur les options disponibles. Enfin, sélectionnez la finition adaptée à votre produit.

 

Contactez-nous par e-mail à ProvenProductivity@bossard.com pour plus d’informations sur les finitions des fixations.

 

Doug Jones
Ingénieur en applications
bsauvignon@bossard.com

août 25, 2017
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Pourquoi les boulons se cassent ?

Avez-vous déjà vu un boulon rompu ? Comment déterminez-vous la raison de la casse du boulon ?

La surcharge est généralement la principale cause de casse. Les boulons résistent à une charge maximale avant de s’étirer. En général, cette charge est appliquée sous la forme de couple. Si la friction est plus faible que prévue, les boulons risquent de se casser avant d’atteindre le couple prédéterminé. Quand un boulon rompt, il s’étire, et une gorge se crée sur le filetage de la zone de serrage qui n’est pas pris dans le filet du raccord. Les personnes en charge de l’assemblage peuvent généralement sentir l’étirement du boulon. En effet, il implique plus de rotations de la clé avant que cette dernière ne se casse ou ne se bloque. Si le boulon rompt, vous constaterez que la zone de rupture du boulon présente une surface nettement réduite.

Si un boulon rompt après son assemblage, il faut prendre en compte certaines défaillances.

Qu’est-ce qui provoque la rupture par fatigue ? La rupture par fatigue est généralement causée par un serrage incorrect, ou un desserrage lors de la durée de vie du boulon. Si une force assez importante agit sur le raccord desserré pendant l’utilisation du produit, la tension de flexion peut affaiblir la fixation, risquant même de provoquer sa casse. Un expert en fixation est capable de diagnostiquer une rupture en examinant de près une fixation rompue et les composants du raccord.

Un troisième type de panne, moins courant, est causé par la fragilisation par l’hydrogène. Ce type de panne est considéré comme une panne différée, et elle apparaît toujours après l’assemblage. La fragilisation par l’hydrogène se produit généralement sous 48 heures. La casse apparaît la plupart du temps directement sous la tête de la fixation, et non sur le filetage. La tête peut se rompre entièrement, ou se fissurer assez pour que la force de serrage se réduise. Dans les deux cas, l’assemblage n’est plus sûr. Ce type de casse, même si plutôt rare, apparaît souvent sur les fixations haute résistance, ou les fixations cémentées qui sont dotées d’un électrozingage.

Contactez-nous par e-mail en écrivant à l’adresse ProvenProductivity@bossard.com pour plus d’informations sur notre analyse des casses des assemblages boulonnés.

 

Doug Jones
Ingénieur en applications
djones@bossard.com

août 18, 2017
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Desserrage dû aux vibrations

Que sont les vibrations et quelle est leur influence sur le desserrage des fixations ? La réponse semble évidente, mais bien comprendre le mécanisme du desserrage dû aux vibrations peut permettre de l’empêcher.

Imaginez un bloc de bois sur une pente. L’angle de la pente est assez faible afin que le bloc de bois ne glisse pas. Ensuite, on frappe sur la pente avec un marteau, pas trop fort, mais juste assez pour que le bloc de bois saute légèrement et se mette à glisser. C’est ainsi que les vibrations provoquent la rotation des filetages et leur desserrage ; ils sautent et glissent comme le bloc de bois. En présence de vibrations, la pression entre le bloc et la pente (ou les flancs du filetage) est réduite brièvement mais à plusieurs reprises, et le bloc se met alors à glisser.

Si nous utilisons un bloc de bois plus lourd, il faudra plus de vibrations pour que le bloc se mette à glisser le long de la pente. L’effet est le même si l’on ajoute plus de force de serrage sur un assemblage. Toutefois, à cause de l’amplitude et de la fréquence des vibrations, le résultat reste le même : le bloc glisse le long de la pente, et la rotation provoque le desserrage.

Enfin, si l’on fixe le bloc de bois sur la pente afin que la pression soit sur la face supérieure du bloc, ce dernier ne rebondira plus et ne glissera donc pas. Comment simuler cette condition sur un assemblage fileté ? Vos écrous et assemblages boulonnés classiques ont toujours des tolérances de filetage afin de faciliter le montage, ce qui forme des trous sur la partie arrière des filetages. Toutefois, s’il est possible d’utiliser des vis autotaraudeuses, qui percent leur propre filetage dans les pièces à fixer lors de l’assemblage, on évite la formation de trous.

Les vis autotaraudeuses ne conviennent pas à tous les assemblages, mais elles sont très efficaces quand le risque de desserrage par vibration est élevé.

Contactez-nous par e-mail en écrivant à l’adresse ProvenProductivity@bossard.com pour plus d’informations sur nos solutions contre le desserrage par vibration.

Doug Jones
Ingénieur en applications
djones@bossard.com

août 11, 2017
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Précision des outils et impact sur la force de serrage

Sur le marché, il existe différents outils de serrage. Certains des outils les plus couramment utilisés sont les clés dynamométriques, les visseuses à choc, les visseuses à impulsion et les visseuses électriques. Chacun de ses outils est généralement associé à un degré de précision (voir tableau ci-dessous). Que signifie cette précision par rapport au matériau utilisé et, plus important encore, en quoi cela affecte l’utilisateur final ?

Type de clé Précision
Visseuse à choc

50 %

Visseuse à choc (avec barre de couple)

20 %

Clé dynamométrique manuelle

20 %

Visseuse avec embrayage mécanique

10 %

Visseuse électrique

5 %

Utilisons un exemple pour montrer l’importance de la précision d’un outil par rapport à la force de serrage finale de l’assemblage. Un boulon M8 standard, de classe 8.8, est serré à sa force de serrage totale avec trois outils différents et des degrés de précision de 10 %, 20 % et 50 %. Toutes les variables sont les mêmes sur tous les exemples (avec une coefficient de frottement supposé entre .09 et .14). La force de serrage minimale devant être utilisée pour l’assemblage est de 3.8 kN. La force de serrage maximale recommandée, peu importe la précision de l’outil, est de 18.7 kN (près de 75 % de la résistance élastique). Le même boulon M8 serré avec un outil qui offre une précision de 20 % a une force de serrage minimale de 7.7 kN. S’il est serré avec un outil présentant une précision de 10 %, le boulon présente alors une force de serrage minimale de 9.4 kN. La moyenne de ces trois valeurs est 11.3 kN, 13.2 kN et 14.1 kN. En résumé, cela implique que si vous modifiez la précision d’un outil, votre matériau peut fournir sans cesse une force de serrage plus cohérente et une force de serrage nominale plus élevée pour le même boulon.

Lors de la conception d’assemblage de matériaux sans étude du couple, il faut appliquer une règle standard qui implique une précision d’outil de 20 %. Il est essentiel de bien connaître la précision d’un outil car cela permet de tirer un maximum profit du matériau utilisé. Afin de calculer la force de serrage selon la précision d’un outil, rendez-vous sur www.Bossard.com/application-engineering/fastener-expert-tools et consultez la large sélection de calculateurs capables de vous aider à concevoir vos assemblages.

Brandon Bouska
Ingénieur en applications
bbouska@bossard.com

août 04, 2017
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L’importance du frottement dans votre assemblage boulonné

L’un des sujets majeurs abordés par le passé est le coefficient de frottement, et l’importance de bien comprendre son impact sur votre assemblage boulonné. Tous les revêtements de fixation n’ont pas les mêmes caractéristiques de frottement. Parfois la couche de protection est lubrifiée, et parfois non (avec un taux de frottement supérieur). Quel est l’impact sur votre assemblage boulonné ? Dans la plupart des cas, si vous décidez de passer d’une pièce avec une couche de protection non lubrifiée à une lubrifiée, vos boulons risquent d’être soumis à une tension plus élevée et de rompre. La cause est la suivante : le coefficient de frottement est plus faible, ce qui augmente la force de serrage alors que la valeur du couple est toujours la même. Cela implique une défaillance de l’assemblage.

Il est essentiel de bien comprendre ce phénomène afin d’éviter toute augmentation des coûts de fabrication, ou même des réclamations de garantie. En effet, le frottement modifié est directement lié à la force de serrage de l’assemblage.

Chez Bossard, nous pouvons réaliser des essais sur les assemblages, et pouvons donc vous aider à mieux comprendre le coefficient de frottement et la relation entre le couple de serrage et la tension de vos assemblages. Nous pouvons réaliser des essais sur site ou dans l’un de nos centres de développement. Contactez-nous par e-mail à ProvenProductivity@bossard.com pour plus d’informations.

 

Jon Dabney
Ingénieur en applications
Jdabney@bossard.com

juillet 28, 2017
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La dimension du trou est importante !

Papa à la rescousse ; le sauveur des jouets cassés ! Enfin c’est ce que je pensais avant de devoir acheter un nouveau jouet à ma fille parce que j’avais remplacé la vis usée par la mauvaise vis. Le jouet préféré de ma fille se détachait souvent du joint en plastique à cause des resserrages répétés et de l’usure provoquée par une enfant de 6 ans. Je n’imaginais pas que fixer un joint plastique avec une vis était aussi compliqué ! Saviez-vous que la taille du trou de guidage est importante par rapport au diamètre du raccord ? Un trou trop large ne laisse pas assez de place pour la prise du filetage, et un trou trop large risque de provoquer une défaillance du raccord liée à la tension. Le matériau du raccord a également un impact sur la taille du trou de guidage et sur la fixation correcte de la vis. Choisir la bonne vis présente également de nombreux avantages. Vous devez opter pour une vis avec un faible couple de vissage et un couple d’arrachement élevé. Avec une bonne résistance aux vibrations, spécialement si elle doit résister aux habitudes d’un enfant de 6 ans. Cliquez ici pour trouver la vis qui correspond à votre trou.

Ce qu’il faut pour être à nouveau le héros de vos enfants et un parent exemplaire ? Une inspection du trou et une conception adaptée. Les experts de Bossard peuvent vous aider à concevoir et choisir la bonne taille de trou pour une réparation simplifiée. Sauvez le jeu de votre enfant : voilà votre point fort ! Envoyez-nous vos questions par e-mail à tout moment à ProvenProductivity@bossard.com.

 

John Syharath
Service des ventes techniques
jsyharath@bossard.com

juillet 21, 2017
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Matériaux des fixations

Les fixations sont disponibles dans différents matériaux.  Le choix du matériau se fait en fonction de l’application et de l’environnement.  Les matériaux les plus populaires sont l’acier et l’acier inoxydable. D’autres options comprennent les alliages à base d’aluminium, de cuivre, de titane, de nickel, de cobalt et de plastique. Les paramètres importants pour choisir le bon matériau sont listés dans le tableau ci-dessous.

Paramètres

Exemples d’application

Mécaniques
(résistance, ductilité, robustesse, fatigue)

Les fixations en acier sont disponibles dans différentes qualités : assurez-vous d’identifier toutes les charges statiques et dynamiques afin de choisir la résistance adéquate.

Résistance à la corrosion
(corrosion galvanique et corrosion sous contrainte)

De nombreux aciers inoxydables et d’autres alliages à base de nickel, de cobalt et de titane ont également une excellente résistance à la corrosion.

Prenez en compte la corrosion galvanique lors de la conception avec différents métaux !

Résistance aux températures
(oxydation à température élevée et fluage)

Les alliages à base de nickel sont utilisés quand une protection élevée contre la corrosion et une importante résistance à la chaleur sont nécessaires.

Par exemple : aéronautiques et moteurs à turbine à gaz terrestres.

Perméabilité magnétique

Certains aciers inoxydables peuvent être obtenus avec une perméabilité magnétique très faible nécessaire pour les applications comme les appareils d’imagerie par résonance magnétique (IRM).

Gain de poids

Certaines qualités de titane affichent un gain de poids de 40 % face aux aciers tout en offrant une résistance égale.

Par exemple : applications automobiles.

 

Pour plus d’informations sur les matériaux des fixations, contactez-nous en écrivant à ProvenProductivity@bossard.com.

 

Fadi Saliby
Directeur des ventes techniques
FSaliby@bossard.com

juillet 14, 2017
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