Optimiser le serrage des boulons avec les outils de couple – stratégies éprouvées pour un préchargement fiable

Voici des directives d'experts conçues pour vous aider à éviter les pièges courants lors du serrage des assemblages boulonnés.

Choisir le bon outil : Utilisez toujours un outil de couple étalonné et assurez-vous que la spécification de serrage inclut une valeur de couple définie. Les outils automatiques tels que les clés à chocs peuvent introduire de grandes variations de couple et de précharge, réservez-les donc pour le serrage approximatif uniquement. Réservez une clé dynamométrique étalonnée pour l'étape finale de serrage ou de contrôle.

Spécifier le couple de serrage correct : Dans la mesure du possible, basez la valeur du couple sur des données expérimentales plutôt que sur la théorie. Déterminez le couple approprié en mesurant l'allongement et la contrainte du boulon avec des jauges étalonnées, ou en intégrant une cellule de charge dans l'assemblage. Cette approche garantit que le couple spécifié délivre le préchargement souhaité.

Figure 1. Séquence de serrage en croix.

Définir une séquence de serrage : Les assemblages multi-boulons et les surfaces d'appui non planes font que l'ordre de serrage a un impact significatif sur la distribution du préchargement. Le serrage d'un boulon à côté d'un autre compresse la surface d'appui, modifiant le préchargement du premier boulon. Une séquence soigneusement planifiée – comme un motif en croix pour les dispositions circulaires ou une spirale partant du centre pour les dispositions non circulaires – assure une distribution uniforme de la tension (voir Figures 1 et 2). Pour les assemblages critiques, un motif de serrage en double passe peut être justifié pour verrouiller le préchargement souhaité.

Figure 2. Séquence de serrage en spirale.

Méfiez-vous des rondelles plates : Un jeu entre le corps du boulon et le trou de la rondelle permet un mouvement latéral, qui peut déplacer la surface de frottement de l'interface écrou-rondelle vers l'interface rondelle-assemblage pendant le serrage. Ce déplacement perturbe la relation couple-tension et peut entraîner une variabilité significative du préchargement. Lorsque des rondelles plates sont nécessaires – pour couvrir des fentes ou réduire la pression sur la surface de la tête – choisissez des rondelles épaisses, dures et ajustées au corps du boulon.

Utiliser des boulons à tête à embase quand c'est approprié : Sur des substrats tendres ou lorsque des boulons à haute résistance sont employés, les fixations à tête à embase répartissent la charge d'appui sur une plus grande surface, réduisant la pression locale et la perte de préchargement due à l'enfoncement. Notez que la plus grande surface d'appui nécessite un couple de serrage plus élevé car plus de couple est consommé par le frottement.

Tenir compte du comportement des joints : Les joints conventionnels non élastiques ont tendance à se compresser puis à se détendre, réduisant le préchargement du boulon peu après l'installation. Atténuez cela en resserrant après un temps de repos approprié pour rétablir le préchargement souhaité.

Préoccupations d'enfoncement : La déformation plastique des filets et du matériau d'assemblage – connue sous le nom d'enfoncement – se produit sous les fortes contraintes de serrage. La perte typique de préchargement due à l'enfoncement est d'environ 10 %, et elle augmente avec le nombre de surfaces serrées et leur rugosité. Une pression excessive sur la surface de la tête, souvent causée par des fixations à haute résistance dans des matériaux tendres, peut aggraver l'enfoncement. Des rondelles trempées ou des fixations à embase aident à réduire cet effet.

Les boulons courts utilisés pour serrer plusieurs interfaces doivent être abordés avec prudence, car l'allongement limité du boulon peut être perdu de manière disproportionnée par l'enfoncement.

Cet article a été fourni par Mountz Inc., fabricant d'outils de couple. Pour plus d'informations, visitez www.etorque.com.