Le micromètre expliqué : lecture et utilisation de cet instrument de mesure de précision

Qu'est-ce qu'un micromètre ?

Un micromètre est un instrument de mesure capable d'une précision extraordinaire. La plupart des micromètres mesurent au millième de pouce près (0,001 pouce) ! C'est un ajustement serré. De telles mesures exactes sont nécessaires lorsque le plus petit espace entre objets peut causer des problèmes.

Le micromètre, aussi appelé « micromètre à vis » (micrometer screw gauge), est un dispositif incorporant une vis calibrée, largement utilisé pour la mesure précise de composants en génie mécanique et usinage, ainsi que dans la plupart des métiers mécaniques, aux côtés d'autres instruments métrologiques comme le pied à coulisse vernier, le pied à coulisse à cadran et le pied à coulisse numérique.

Les micromètres sont généralement, mais pas toujours, sous forme de palmer (extrémités opposées jointes par un châssis). La broche (spindle) est une vis usinée avec une grande précision et l'objet à mesurer est placé entre la broche et l'enclume (anvil).

La broche est déplacée en tournant le tambour (thimble) ou le cliquet (ratchet knob) jusqu'à ce que l'objet soit légèrement contacté par la broche et l'enclume.

Les micromètres sont aussi utilisés dans les télescopes ou microscopes pour mesurer le diamètre apparent de corps célestes ou d'objets microscopiques. Le micromètre pour télescope a été inventé vers 1638 par William Gascoigne, astronome anglais.

Symbole du micromètre

Un micromètre, aussi appelé micron, est une unité métrique de longueur égale à 0,001 mm, soit environ 0,000039 pouce. Son symbole est µm. Le micromètre est couramment employé pour mesurer l'épaisseur ou le diamètre d'objets microscopiques, comme les microorganismes et particules colloïdales.

Pièces d'un micromètre

Un micromètre est composé de :

• Châssis (Frame) : Corps en C qui maintient l'enclume et le corps (barrel) en relation constante. Il est épais pour minimiser la flexion, l'expansion et la contraction qui fausseraient la mesure. Le châssis est lourd, avec une masse thermique élevée, pour éviter un réchauffement significatif par la main. Il est souvent revêtu de plaques isolantes en plastique réduisant encore le transfert de chaleur.
• Enclume (Anvil) : Partie brillante vers laquelle la broche se déplace et contre laquelle l'échantillon repose.
• Corps, canon ou fût (Sleeve, barrel, stock) : Composant rond stationnaire portant l'échelle linéaire, parfois avec des marques vernier. Sur certains instruments, l'échelle est sur une douille cylindrique ajustée mais mobile sur le fût fixe interne, permettant le réglage à zéro par léger déplacement de la douille.
• Écrou de blocage, bague de verrouillage ou verrou de tambour (Lock nut, lock-ring, thimble lock) : Composant moleté (ou levier) que l'on serre pour immobiliser la broche, par exemple pour maintenir une mesure momentanément.
• Vis (Screw) : Cœur du micromètre (voir « Principes de fonctionnement »). Elle se trouve à l'intérieur du corps. Cela réfère au nom allemand « Messschraube » (vis de mesure).
• Broche (Spindle) : Composant cylindrique brillant que le tambour fait avancer vers l'enclume.
• Tambour (Thimble) : Composant que l'on tourne avec le pouce. Gradué.
• Cliquet d'arrêt (Ratchet stop) : Dispositif en bout de manche limitant la pression appliquée en glissant à un couple calibré.

Types de micromètres

Il existe plusieurs types de micromètres conçus pour mesurer différents objets ou espaces. La plupart sont disponibles en jeux pour accommoder des plages de mesure variables.

1. Micromètre extérieur

Conçu pour mesurer l'extérieur des objets — le diamètre extérieur (DE). Ils ressemblent et fonctionnent comme un serre-joint en C, s'ouvrant et se fermant par rotation d'une vis interne.

Dans un micromètre, l'objet à mesurer est serré entre l'enclume (extrémité fixe) et la broche (partie mobile). Une fois l'objet fixé, on utilise le système de numérotation sur le tambour (la partie manche) pour lire la mesure.

2. Micromètre intérieur

Alors que le micromètre extérieur mesure le diamètre extérieur, le micromètre intérieur mesure l'intérieur, ou diamètre intérieur (DI). Ils ressemblent davantage à un stylo, avec un tambour central qui tourne.

En tournant le tambour, le micromètre s'écarte comme une tringle à rideau. Il s'étend jusqu'à ce que chaque extrémité touche l'intérieur du tube. On lit alors la mesure sur le tambour.

3. Micromètres de profondeur

Alors que les micromètres intérieur/extérieur mesurent des diamètres, le micromètre de profondeur mesure la profondeur d'un trou, d'une gorge ou d'une rainure. Il a une base qui s'aligne avec le sommet de l'alésage à mesurer.

Le tambour est sur une tige qui dépasse de la base. En tournant le tambour, une tige de mesure descend de la tige. On continue jusqu'à ce que la tige touche le fond du trou. On lit alors la mesure sur le tambour.

Quand utiliser un micromètre ?

On utilise un micromètre lorsqu'une mesure très précise est nécessaire. Il existe plusieurs conceptions selon ce qui doit être mesuré : taille extérieure d'un tuyau, d'un outil ou d'un objet ; largeur intérieure d'un tuyau, d'un roulement ou d'un objet creux ; profondeur d'un trou ou d'une gorge.

Ce sont les outils de choix quand la précision est le facteur le plus important. C'est souvent le cas pour les machines à pièces mobiles. Les pièces qui s'emboîtent, comme un piston, doivent rester dans une ligne droite et stable. Le moindre jeu peut entraîner des défaillances.

C'est aussi vrai pour les roulements. D'autres applications nécessitant une mesure exacte : raccords de tuyauterie, surtout pour des gaz à molécules très petites et légères comme l'hélium. Les micromètres sont aussi l'outil privilégié pour mesurer l'épaisseur de tôles.

Comment lire un micromètre ?

Il est important de vérifier si le micromètre est en unités anglaises ou métriques avant de l'utiliser. Assurez-vous d'utiliser un outil ayant la même unité de mesure que votre travail.

Une fois le micromètre tourné jusqu'à la mesure correcte, la lecture se fait. Cela nécessite d'additionner les nombres trouvés sur le corps (canon) et le tambour pour obtenir la mesure exacte.

La façon de trouver les nombres varie selon le type et la conception du micromètre. Les instructions de lecture sont fournies par le fabricant avec l'outil.