Les attaches filetées restent l’une des inventions les plus essentielles de l’humanité depuis leur découverte il y a plus de 2 400 ans. Depuis qu'Archytas de Tarente a introduit pour la première fois la technologie permettant d'améliorer les presses à huiles et à extraits dans l'Antiquité, le principe des vis derrière les fixations filetées a trouvé une nouvelle vie au cours de la révolution industrielle et les fabricants dépendent désormais de ces joints mécaniques pour prendre en charge des millions d'applications différentes.
Dans les années 1860, les premiers angles de filetage et nombres par pouce normalisés ont permis aux entreprises d'utiliser des fixations filetées fabriquées en usine dans tous les types d'équipements et de produits. Aujourd'hui, les analystes prévoient que le marché des fixations mécaniques et industrielles atteindra 109 milliards de dollars d'ici 2025, avec une croissance annuelle composée (TCAC) de plus de 4 % au cours des cinq prochaines années. Les fixations filetées modernes soutiennent toutes les industries de fabrication moderne, de l'électronique grand public aux équipements miniers robustes et au-delà.
- Les fixations filetées utilisent le principe de la vis pour transformer la résistance à la tension en une force linéaire
- Les fixations filetées modernes conviennent à presque toutes les industries, notamment les secteurs de l'électronique, de l'aérospatiale, de l'automobile et de l'industrie.
- Les fixations filetées sont disponibles dans toutes les formes et tailles, adaptées à toute application, y compris des conceptions personnalisées si nécessaire
Au fil des années, les types et les conceptions de fixations ont continué d'évoluer et vous disposez désormais d'une gamme de solutions parmi lesquelles choisir pour votre application spécifique. Selon les experts en fixations, 95 % des échecs surviennent soit en raison du choix d'une mauvaise fixation filetée, soit en raison d'une mauvaise installation de la pièce. Différentes fonctions, caractéristiques de conception, revêtements et choix de matériaux influencent tous la résistance du joint et le poids de la conception globale du produit.
Voici un guide pratique de tout ce que vous devez savoir sur les fixations filetées modernes et leurs applications.
La définition d'une fixation filetée est un accessoire qui utilise une rampe en spirale bordée d'un arbre cylindrique pour assembler deux ou plusieurs morceaux de matériau. Une rampe filetée ou en spirale convertit la force de rotation (ou le couple) en un joint linéaire capable de maintenir une tension sur plusieurs matériaux délimités.
Lorsque le filetage est à l'extérieur de l'arbre cylindrique (comme pour les boulons), on parle de filetage mâle et ceux à l'intérieur de l'arbre (écrous) sont femelles. Lorsque les filetages internes et externes interagissent les uns avec les autres, les propriétés de tension d'une fixation linéaire peuvent résister à la contrainte de cisaillement que deux ou plusieurs pièces de matériau assemblées exerceront l'une sur l'autre.
Les attaches filetées utilisent la résistance à la tension pour résister à l'arrachement et empêcher les différentes pièces de glisser les unes par rapport aux autres. Leurs propriétés de résistance à la traction et de tension les rendent idéales pour les situations où vous avez besoin d'un joint solide et non permanent entre tous types de matériaux. Les fixations filetées soutiennent, entre autres, les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de la fabrication, de la construction et de l'agriculture.
Les conceptions vont des filetages fins aux filetages grossiers, permettant différentes résistances de joint pour s'adapter à l'application spécifique. Lors de la conception d'un nouveau produit ou de l'optimisation de conceptions existantes, vous aurez besoin de savoir quelles fixations filetées sont disponibles pour soutenir vos joints et assemblages.
Une grande variété de modèles sont aujourd'hui disponibles, adaptés à un grand nombre d'applications d'assemblage et de fixation. Le choix de la bonne conception reste un élément essentiel des spécifications globales du produit, notamment le type de tête, le nombre de fils et la résistance du matériau.
Selon l'application, les principaux types de fixations filetées comprennent :
- Noix– Habituellement, un écrou fileté femelle s'adapte sur un boulon dans une variété de modèles pour fixer deux pièces de matériau ensemble
- Boulons– Filetages mâles à l'extérieur d'un cylindre qui se vissent dans un morceau de matériau fileté femelle ou utilisent un écrou pour fixer les matériaux en place
- Vis– Ne nécessite pas d'écrou et se présente sous presque toutes les formes ou tailles, utilisant le principe de la vis pour assembler deux pièces de matériau
- Rondelles– Répartit les charges uniformément lors du serrage d’une vis, d’un boulon, d’un écrou ou d’une tige filetée
Les types ci-dessus ne sont que des configurations de conception principales, avec différents sous-types tels que des boulons hexagonaux, des vis mécaniques, des fixations filetées en tôle et une variété de matériaux et de qualités disponibles.
Pour les applications spécialisées, vous pouvez concevoir des boulons filetés et des fixations personnalisées (généralement fabriqués sur commande) si un produit standard ne suffit pas. Les boulons d'ancrage relient l'acier de construction aux fondations du bâtiment, tandis que les supports de tuyaux et les chemins de câbles nécessitent régulièrement des attaches filetées à plus haute résistance pour soutenir les conceptions industrielles.
Les tiges filetées fonctionnent comme des boulons mais ont généralement une tête unique ou font partie de la pièce qui exerce le plus de force dans un joint. Les fabricants modernes peuvent travailler avec vous pour trouver le matériau, la conception de tête et la résistance à la traction idéaux pour prendre en charge n'importe quelle application tout en gardant à l'esprit le coût et le poids. Les attaches filetées en plastique sont désormais également courantes dans les produits électroniques, permettant un assemblage rapide tout en permettant un démontage lorsque le produit doit être réparé.
La plupart des attaches filetées seront accompagnées d'un identifiant codifié (ou noté) sur le produit. Les informations contenues dans ces codes vous aideront à prendre la bonne décision lors du choix d'un produit pour votre application.
La notation sur les fixations filetées décrit :
- Le type de lecteur– La mise en place de la fixation peut nécessiter un outil ou un dispositif spécial. Les types d'entraînement incluent des outils tels que Phillips (vis), Hex Socket (écrous), Square (vis ou écrous) et Star (fixations filetées spéciales).
- Le style de tête– Décrit la tête de la fixation qui peut être de type plat, rond, panoramique, hexagonal ou ovale. La sélection d'un type de tête dépend du type de finition que vous souhaitez pour votre produit ou assemblage.
- Le matériel– Le matériau est l’une des considérations les plus importantes lors du choix d’une fixation filetée. Étant donné que le matériau détermine la résistance globale du joint, vous devez vous assurer de choisir une fixation filetée dotée d'une résistance à la traction adéquate dans le cadre de ses propriétés.
- La mesure– Chaque attache filetée aura également une mesure estampillée sur le produit pour vous guider. Il comprend le diamètre, le nombre de fils et la longueur. Aux États-Unis, les boulons ou vis inférieurs à 1/4" peuvent utiliser un chiffre, tandis que les tailles métriques dans le reste du monde vous fourniront des mesures millimétriques.
La notation sur le côté ou sur la tête de la fixation filetée vous donne toutes les informations nécessaires pour déterminer si le produit conviendra à votre conception.
Heure de publication : 20 février 2023