Boulons de Machine Expliqués : Types, Utilisations et Guide d'Installation

Un boulon de machine, aussi appelé boulon à vis de machine, est un fixateur cylindrique utilisé pour serrer deux pièces de métal ensemble. Le boulon consiste en une tige filetée avec une tête carrée ou hexagonale à une extrémité. Une clé à main ou à douille qui s'adapte à la tête du boulon de machine est utilisée pour serrer ou desserrer le fixateur pendant l'utilisation. La tige du boulon est insérée à travers des trous percés dans les deux pièces de métal, et un écrou est fileté sur les filets saillants du boulon. Une pression de serrage appropriée est appliquée en serrant l'écrou à un couple spécifié. Dans certaines applications, un écrou n'est pas utilisé, car les filets du boulon s'engagent dans un trou fileté dans la seconde pièce de métal.

La plupart des boulons de machine sont fabriqués en acier au carbone faible ou moyen, bien que des boulons en acier inoxydable et en bronze de silicium soient également disponibles. Les boulons en acier inoxydable et en bronze de silicium résistent à la corrosion bien mieux que ceux en acier au carbone, et sont généralement utilisés dans les applications où ils seront exposés aux éléments. Des boulons de machine en aluminium et laiton sont disponibles pour des applications spéciales dans les industries aérospatiale et marine. Les boulons à tête de machine sont disponibles en tailles standard et métriques, et en filetages gauche et droit. Des variétés à filetage grossier et fin sont également disponibles.

Le processus de formage à froid est la méthode la plus couramment utilisée pour la fabrication des boulons de machine. Une machine de formage à froid a généralement une série de trois ou quatre matrices qui façonnent progressivement un brut de métal à la forme et dimensions finales souhaitées. Une machine à rouler les filets coupe les filets dans la tige du boulon de machine inachevé une fois les opérations de formage à froid terminées. Les boulons de machine sont généralement traités thermiquement pour obtenir la dureté et la résistance à la traction souhaitées. Finalement, les boulons finis peuvent subir un placage au zinc final ou un processus de trempage à chaud comme inhibiteur de corrosion.

Un boulon de machine peut être classé dans l'un de plusieurs grades basés sur la résistance à la traction et la composition du matériau. Les trois grades les plus couramment utilisés aux États-Unis sont les grades 2, 5 et 8. Les boulons de grade supérieur ont des résistances minimales à la traction et duretés plus élevées, et sont généralement utilisés où des fixateurs plus forts sont requis. Les boulons de machine à tête métrique grades 8,8 et 10,9 sont approximativement équivalents aux boulons grades 5 et 8, respectivement. Un boulon de machine en acier inoxydable est classé selon le type d'acier utilisé.

Afin d'obtenir la pression de serrage maximale et d'assurer un bon joint, un boulon de machine doit toujours être serré au couple approprié à l'aide d'une clé dynamométrique. Les tableaux de couple sont largement disponibles en ligne ou auprès du fabricant de boulons pour une gamme de diamètres de boulons et de pas de filets. Un sous-serrage peut potentiellement entraîner le desserrage du boulon, causant une défaillance du joint. Un sur-serrage peut étirer le boulon de machine, entraînant potentiellement une fatigue ou une rupture au fil du temps.