Tout ce que vous devez savoir sur les fixations

Aujourd'hui, dans les industries, les appareils de tous les matériaux sont souvent assemblés à l'aide de fixations afin de produire des joints propres et solides. D'autres méthodes alternatives d'assemblage de matériaux comprennent le soudage, le brasage, le brasage, le collage, etc. C'est pourquoi la plupart des attaches fonctionnent mieux car le joint peut être retiré et démonté sans endommager les composants d'assemblage, bien que certaines attaches aiment les liaisons rivetées de façon permanente. Sauf que le rivet lui-même sera détruit pour que le joint soit démonté.

Aujourd'hui, vous apprendrez à connaître la définition, les applications, les fonctions, les matériaux et les types de fixations mécaniques. Vous découvrirez également les avantages et les inconvénients de ces fixations par rapport au processus d'assemblage permanent.

Qu'est-ce qu'une attache ?

Une attache est un dispositif qui relie mécaniquement deux ou plusieurs objets ensemble. Normalement, les fixations peuvent être permanentes ou non permanentes, mais sont souvent utilisées pour créer des joints non permanents. Cela permet de démonter ou d'enlever les joints sans endommager les pièces jointes. D'autres processus d'assemblage comme le soudage créent un joint permanent.

Les fixations sont utilisées dans différents domaines tels que le travail des métaux et le travail du bois. L'utilisation d'éléments de fixation comme processus d'assemblage dans ce domaine a rendu la vie facile de nombreuses manières qui seront décrites plus loin. Les fixations métalliques doivent être solides et pouvoir supporter des charges importantes. Ils sont souvent fabriqués à l'aide de procédés de métallurgie des poudres et de moulage.

Les fixations filetées sont les plus largement et couramment utilisées pour assembler des pièces car elles offrent une facilité d'installation et de désinstallation selon les besoins. Les filetages de fixation sont normalisés selon deux normes principales :ISO (métrique) et ANSI (unifié). Leurs filetages peuvent également être à droite ou à gauche, selon l'application, mais la majorité sont filetés à droite. La fixation filetée est de trois types principaux; boulons, vis et goujons.

Applications des fixations

Les applications de fixations sont courantes aujourd'hui car elles offrent un plus grand avantage par rapport aux autres processus d'assemblage. En fait, presque toutes les applications industrielles peuvent être conçues pour utiliser des fixations uniquement si certains facteurs doivent être pris en compte. Les éléments à prendre en compte incluent :

• Enfilage
• Charge appliquée sur la fixation
• Raideur de la fixation
• De plus, le nombre de fixations nécessaires doit être pris en compte.

Lors du choix d'une fixation pour une application donnée, certaines choses doivent également être prises en considération. Ceux-ci incluent :

• Accessibilité
• Processus d'installation
• Événements environnementaux tels que la température, les éléments potentiellement corrosifs et l'exposition à l'eau.
• Restrictions de poids
• Matériaux à joindre

Les applications courantes des attaches autour de nous comprennent les chaises, les tables, les tabourets, les portes, les fenêtres, les ustensiles de cuisine, les appareils électriques, etc. Les industries automobiles, l'aviation, les équipements agricoles, les marines, etc. les attaches sont toujours prises en considération.

Matériaux de fixation

Comme indiqué précédemment, la métallurgie des poudres ou la coulée sont les techniques courantes de fabrication de fixations. Les attaches sont généralement fabriquées en acier. Les principales attaches en acier utilisées dans les industries sont l'acier au carbone, l'acier inoxydable et l'acier allié. Les fixations en acier inoxydable sont utilisées dans trois séries de grade 200, 300 et 400.

Certains autres matériaux tels que le titane, l'aluminium et divers alliages sont également utilisés pour la construction de fixations métalliques. Dans la plupart des cas, des revêtements ou placages spéciaux peuvent être appliqués aux fixations métalliques pour augmenter leurs caractéristiques de performance, par exemple, en améliorant la résistance à la corrosion. Le zinc, le chrome et la galvanisation à chaud sont des revêtements/placages courants sur les fixations. Bien que le fer soit un constituant de la plupart des fixations.

Types de fixations

Vous trouverez ci-dessous les types de fixation courants et leurs descriptions.

Fixation filetée :

Une fixation filetée a des filets de vis internes et externes. Les vis, les écrous et les boulons sont des types courants de fixations filetées.

Boulons – ont une tête à une extrémité, généralement une tête hexagonale, et sont filetées à l'autre. Les boulons sont généralement utilisés avec un écrou et parfois avec une rondelle pour les maintenir en place.

Vis – sont similaires aux boulons car ils ont également une tête à une extrémité et un filetage à l'autre. Les vis sont généralement utilisées pour visser dans un trou fileté à l'intérieur. Les vis à tête cylindrique, les vis mécaniques et les vis à bois sont les différents types de vis disponibles.

Clous – dans ce cas, les goujons sont filetés aux deux extrémités, et n'ont donc pas d'extrémité. Ils sont également utilisés pour assembler des composants avec des trous filetés à l'intérieur. Cependant, deux parties sont jointes dans ce cas.

Noix

Les écrous sont utilisés en conjonction avec un boulon pour serrer deux ou plusieurs pièces ensemble. Les types courants de noix incluent :

Écrous hexagonaux – est un écrou hexagonal lisse avec un filetage intérieur. C'est le type d'écrou le plus courant et il est utilisé dans de nombreuses applications.

Écrous de blocage - ces types de fixations sont utilisés lorsque l'écrou doit être verrouillé en place sans serrer sur un autre objet.

Écrous à insert en nylon – ont des écrous de forme hexagonale ont un insert en nylon qui empêche l'écrou de perdre en raison des vibrations.

Écrous de cisaillement – ces types de fixations sont des écrous coniques à pointe hexagonale qui se détachent lorsque le couple maximum est atteint. Ces écrous sont difficiles à retirer.

Papillons – disposent de deux ailes externes qui permettent un retournement manuel. Ils sont couramment utilisés dans les applications où l'écrou sera régulièrement retiré.

Rondelles

Les rondelles sont des types de fixations utilisées entre le boulon, la vis et l'écrou pour serrer le matériau ensemble. Leur objectif principal est d'augmenter la surface d'appui de la tête et également de protéger le matériau en dessous contre les dommages. Vous trouverez ci-dessous les différents types de rondelles et leurs utilisations.

Rondelles plates – sont les types de rondelles les plus courants et sont utilisées pour répartir uniformément la charge des boulons, des vis et des écrous lors du serrage de la fixation.

Rondelles coupelles – a la forme d'une coupelle pour que la tête de la fixation puisse s'y insérer. Celles-ci créent une finition affleurante avec la tête de la fixation, elle est utilisée en conjonction avec une vis à bois.

Rondelles élastiques - ces types de fixations sont également appelés rondelles de blocage car elles empêchent le boulon, la vis ou l'écrou de se desserrer par vibration.

Rondelles de réparation - également appelées rondelles penny ou rondelles d'aile. Ils sont conçus pour créer une plus grande surface d'appui et empêcher l'arrachement. Ces types de fixation présentent un petit diamètre intérieur.

Rivets

Comme mentionné précédemment, les rivets sont des fixations permanentes, c'est-à-dire qu'une fois retirés, ils ne peuvent pas être réutilisés. Les rivets sont utilisés dans certaines industries et pour certaines applications spéciales. Cependant, ils sont couramment utilisés pour assembler des tôles et des plaques.

Rivets pop – ces types de fixations sont constitués de chapeaux et de mandrins. Ils sont utilisés pour assembler deux matériaux. Dans son fonctionnement, le mandrin est forcé dans le corps du rivet, forçant le corps à se dilater et à s'agripper au matériau. Le mandrin restant se détache dès qu'il est saisi.

Rivets pop à grande bride - sont similaires aux rivets pop dans leur application mais présentent une bride plus grande.

Rivets multi-grip – ces types de fixations sont utilisés lors de l'assemblage de matériaux d'épaisseurs différentes. Normalement, les matériaux nécessiteront plusieurs tailles de rivets. Les rivets multi-grip sont très polyvalents et économiques.

Avantages et inconvénients des fixations

Avantages :

Vous trouverez ci-dessous les avantages des fixations dans leurs diverses applications :

• La réduction de poids du composant est généralement obtenue.
• Capacité à assembler de l'acier à haute résistance jusqu'à une résistance à la traction de Rm =1 500 MPa.
• Un espace minimum est nécessaire dans l'outil.
• La maintenance des outils est facile et simple.
• Capable d'assembler une large gamme d'épaisseurs de tôle avec un seul type d'écrou t =0,5 à 5 mm.
• Tous les panneaux de tôle revêtus en surface sont réalisables.
• Installation facile et simple dans toutes les directions de travail.

Inconvénients :

Malgré les bons avantages des attaches, certaines limitations subsistent. Vous trouverez ci-dessous les inconvénients des fixations dans leurs diverses applications :

• Un poids supplémentaire est ajouté aux composants.
• Les lignes de liaison sont évidentes.
• Ils nécessitent des trous qui affaiblissent les composants.
• Ils supportent toutes les charges à des points spécifiques, ce qui contribue à la fatigue.
• Difficulté de refixation
• Corrosion, et
• Forcer la précision.

Conclusion

Normalement, les fixations peuvent être permanentes ou non permanentes, mais sont souvent utilisées pour créer des joints non permanents. Ce sont des dispositifs qui relient mécaniquement deux ou plusieurs objets ensemble. C'est tout pour cet article où nous avons discuté de la définition, des applications, des fonctions, des matériaux et des types de fixations mécaniques. Vous avez également appris les avantages et les inconvénients de ces attaches.

J'espère que vous tirerez beaucoup de cet article, si c'est le cas, merci de le partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine !