Comment retirer en toute sécurité un taraud brisé d'un assemblage fileté

Dans les assemblages et connexions mécaniques, les fixations à filetage sont l'élément le plus courant que l'on retrouve dans l'industrie.

Les filetages internes nécessitent un taraud, qui reste susceptible de se casser même avec la plus grande prudence. Pour des pièces petites et peu coûteuses, ce n'est pas un problème : on les met au rebut. Mais pour des pièces onéreuses, ce n'est pas une option. Vous devez alors savoir comment retirer un taraud brisé.

Ce texte examine les méthodes les plus courantes pour extraire des tarauds brisés des pièces et discute des bonnes pratiques pour minimiser les risques de casse.

Qu'est-ce qu'un taraud en usinage ?

Avant d'aborder l'extraction des tarauds brisés, il est important de définir précisément ce qu'est un taraud et son rôle dans la fabrication. En termes simples, un taraud est un outil de coupe qui crée des filetages internes en enlevant de la matière dans des trous, selon le profil de filetage souhaité.

L'outil a une forme simple et est facile à utiliser, ce qui explique sa popularité pour la fabrication de pièces à filetages internes. Il possède des gorges externes dans le sens axial qui évacuent naturellement les copeaux pendant le processus.

8 raisons principales de la casse des tarauds

Les tarauds cassent pour de multiples raisons, mais les 8 causes suivantes sont les plus fréquentes.

Mauvaise qualité du taraud

La qualité globale est le premier déterminant de la performance. Les tarauds subissent de fortes contraintes en service, il est donc crucial qu'ils soient du bon matériau et aient subi les bons traitements (traitement thermique notamment) avant de créer des filetages internes dans les pièces.

Sélection inappropriée du taraud

Il est essentiel que le taraud soit de la bonne taille et du bon matériau pour une performance optimale. Des propriétés comme la résistance et la dureté doivent correspondre à l'application. Une mauvaise sélection — par exemple un taraud trop gros — exigera plus de force. Les tarauds ne supportent qu'une certaine charge du fait de leur conception compacte et de leurs propriétés matérielles. Un mauvais choix soumet le taraud à une force supérieure à sa limite de rupture.

Incompatibilité avec la matière première

Le matériau de la pièce joue un rôle important dans la performance des tarauds. Par exemple, pour créer des filetages internes sur du titane, on n'utilisera pas les mêmes tarauds que pour de l'aluminium.

Usure excessive du taraud

Parfois, le taraud subit une usure sévère avant de casser. Vérifiez toujours l'état de vos tarauds et remplacez-les si l'usure est trop importante.

Erreur de synchronisation axiale

Les tarauds peuvent aussi casser si la force appliquée n'est pas dans la bonne direction axiale. Il faut toujours appliquer la force dans le sens des gorges du taraud. Appliquer la même charge dans l'autre direction concentre les contraintes sur les parties les plus fines du taraud, provoquant sa rupture.

Difficultés de rupture et d'évacuation des copeaux

Si le trou est trop profond, le taraud peut casser car les copeaux s'y bouchent. En règle générale, la profondeur totale d'un trou borgne est de 4 mm si la profondeur de taraudage dépasse les 3/4 de la longueur du filetage.

Diamètre du fond de trou trop petit

Un fond de trou trop petit crée une résistance excessive. Le taraud subit une force inutile et peut casser si elle dépasse la limite du matériau.

Mauvaise qualité du fluide de coupe et de l'huile lubrifiante

La lubrification est essentielle au taraudage car elle maîtrise les forces de frottement. Un fluide de mauvaise qualité ne lubrifie pas correctement et introduit des contraintes parasites sur le taraud, entraînant sa détérioration.

Vitesse de coupe et avance déraisonnables

Enfin, les tarauds peuvent casser si la vitesse de coupe et l'avance ne sont pas adaptées. Une règle générale : des avances trop rapides causent plus de dommages au taraud par vibrations et forces de contact accrues. Il faut trouver l'avance optimale pour obtenir les résultats voulus dans le temps le plus court, tout en restant dans les limites de résistance du taraud. Sinon, il faut réduire la vitesse.

Les solutions les plus courantes pour retirer les tarauds brisés

Les tarauds brisés sont un problème inévitable. Quelle que soit votre prudence, vous devrez y faire face, ne serait-ce que moins souvent. C'est pourquoi tout professionnel en environnement de fabrication doit connaître les bases de l'extraction de tarauds brisés.

Voici les méthodes les plus courantes pour retirer les tarauds brisés en toute sécurité.

1 – Utilisation d'extracteurs de taraud

C'est un outil d'extraction de taraud brisé extrêmement courant, présent dans tout atelier d'usinage pour sa simplicité et son efficacité. L'extracteur retire complètement les tarauds brisés sans endommager la pièce. Ce sont des cylindres simples à 3 griffes (ou plus) qui se logent dans le trou et agrippent le taraud brisé pour l'extraire en toute sécurité.

2 – Extraction manuelle

On utilise un marteau et une pièce plus petite, de préférence conique, pour chasser le taraud hors du trou. Le processus est simple : on place la pièce conique contre le taraud et on frappe. La force des coups expulse le taraud, qu'on récupère ensuite avec une pince à bec long.

Ce n'est pas la meilleure méthode, mais c'est la plus basique. Elle ne nécessite aucun équipement spécial. Cependant, ses applications sont très limitées à certains cas et vous risquez d'endommager la pièce avec des outils contondants. La prudence est de mise.

3 – Utilisation d'une perceuse pneumatique

Autre méthode simple : toute machine dispose d'une perceuse pneumatique. Réglez-la sur un régime bas et frappez le taraud. L'action constante fera tourner le taraud brisé à l'intérieur, permettant son extraction en toute sécurité. Attention : cette méthode n'offre pas de garantie à 100 % de résultat. La facilité d'extraction dépend du cas précis et de votre expertise.

4 – Utilisation d'un ciseau à froid

Un ciseau à froid est un outil courant en atelier. On l'utilise pour enlever un petit morceau de matière près du trou fileté, puis on utilise un tournevis pour extraire lentement le taraud.

5 – Utilisation de machines à électroérosion (EDM)

Les machines EDM sont parmi les méthodes les plus efficaces pour retirer les tarauds brisés tout en préservant la pièce. Cependant, l'électroérosion est assez lente, ce qui la rend inadaptée à certains travaux.

La meilleure approche EDM consiste à désintégrer la partie centrale du taraud coincé, puis à retirer facilement le reste. D'autres méthodes existent aussi.

L'EDM permet aussi d'utiliser une impulsion électronique pour éjecter le taraud coincé. Méthode pratique mais limitée par l'orientation axiale du trou fileté. Quand la situation le permet, c'est la meilleure façon de traiter les tarauds brisés.

On peut aussi utiliser une électrode pour pousser le taraud brisé avec une machine EDM. Une électrode plus petite expulse le taraud, laissant la pièce intacte. Cette méthode est aussi limitée par les spécifications de la pièce : inutile pour les grosses pièces et peut laisser des dépôts de carbone.

Enfin, on peut utiliser une électrode hexagonale pour pousser le taraud, puis terminer manuellement avec une clé Allen. Encore une fois, inutile pour les grosses pièces et très chronophage.

6 – Perçage d'un nouveau trou

Une approche simple : ignorer le taraud brisé et traiter la pièce comme neuve. On perce un nouveau trou du même diamètre au même endroit. Le foret chassera naturellement tous les morceaux du taraud brisé, vous ramenant au point de départ. Attention à ne pas utiliser un foret endommagé, ce qui aggraverait la situation.

7 – Utilisation d'une meuleuse

On meule le taraud brisé pour l'aplanir, puis on perce. On peut utiliser un foret légèrement plus grand pour refaire le trou, ou augmenter progressivement le diamètre du foret pour préserver le diamètre original du trou.

8 – Utilisation d'un agent lubrifiant

C'est peut-être la méthode la plus simple. Il suffit de lubrifier le trou et de pousser manuellement le taraud brisé dans le sens inverse. Rapide et efficace, mais cela ne fonctionne que si le taraud n'est pas trop solidement coincé.

9 – Utilisation de produits chimiques

Il existe des produits chimiques corrosifs à base d'acide nitrique et d'autres éléments qui ciblent spécifiquement le matériau du taraud pour le rendre plus facile à retirer. Les tarauds étant faits de matériaux spécifiques, plusieurs solutions du marché n'affectent que ces matériaux, éliminant tout risque de corrosion de la pièce.

10 – Soudage pour extraire le taraud

Dernière méthode : souder un écrou hexagonale sur le taraud saillant, puis l'extraire à la clé. Le processus est simple mais le soudage peut être délicat, surtout sur petites pièces.

Bonnes pratiques pour créer des filetages internes sans casser les tarauds

Les filetages internes sont un élément de conception essentiel pour tout assemblage et l'utilisation de tarauds est indispensable pour les créer. La casse des tarauds est fréquente et savoir les retirer est important. Mais il est encore mieux de procéder de façon à minimiser ce risque.

Voici quelques pratiques pour garder vos tarauds opérationnels pendant le taraudage manuel :

• Aligner le taraud avec le trou de guidage : Le désalignement est la cause la plus fréquente de casse. Les forces axiales peuvent déformer et casser définitivement les tarauds si elles ne sont pas appliquées dans la bonne direction. Assurez toujours un alignement parfait.
• Ne forcez pas la rotation : Forcer signifie qu'il y a un problème : mauvais taraud ou mauvais matériau. Vérifiez les spécifications avant de continuer.
• Maintenez une force uniforme pendant le taraudage : Des forces inégales déplacent l'outil et créent des problèmes ultérieurs.
• Utilisez une clé adaptée à la taille du taraud : La clé fournit le couple nécessaire. Une taille inadaptée empêche de maintenir une force uniforme ou un bon alignement.
• Repérez la longueur de taraudage sur l'outil : Le foret peut forcer son passage et casser le taraud par force excessive. Les experts recommandent de marquer la profondeur de taraudage pour savoir jusqu'où aller.
• Retirez le taraud avec précaution : De nombreux experts rapportent des casses lors de la rétraction. Soyez très prudent en retirant le taraud après avoir créé les filetages.

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Savoir retirer les tarauds brisés est important vu la fréquence du problème. Mais il est toujours préférable de confier le travail à des experts. Les services d'usinage CNC sont le meilleur choix pour tout environnement de fabrication, surtout les PME qui accèdent ainsi aux meilleures technologies et opérateurs sans investissements massifs.

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Conclusion

En résumé, les tarauds sont essentiels pour les joints filetés et simultanément vulnérables aux dommages. C'est très courant de devoir gérer des tarauds endommagés, et apprendre à les retirer est crucial pour les meilleurs résultats. Il n'existe pas de méthode unique d'extraction de taraud brisé qui soit la meilleure. Il y a plusieurs approches possibles, et le choix optimal dépend de divers facteurs : le matériau, le type de pièce, les spécificités du taraud brisé, et enfin les outils dont vous disposez.