Serrer un joint est une opération moins insignifiante que vous pourriez le penser. Serrer une vis au couple nominal n’est pas une garantie d’un serrage propre et stable au fil du temps. La force qui tient ensemble les deux parties est pré chargée dans le joint. Le pré chargement allonge la vis, et est la seule force qui prévient le joint à dévisser :
Derrière un serrage apparemment optimal, il y a différents problèmes qui pourraient conduire à un desserrage ou une cassure du joint:
- Mauvais alignement entre la vis et le joint
- Friction excessive
- Trou bouché
- Assouplissement excessif du joint
- Joint vissé au mauvais couple
- Mauvaise vis
- Erreur de l’opérateur
- Problème avec la visseuse ou la clé utilisée pour le serrage
Comment est-il possible d’assurer la qualité des serrages le long d’une ligne de production?
Pour serrer un couplage il est nécessaire de:
- Connaître les caractéristiques couple / angle du joint
- Etudier les mécanismes du joint
- Utiliser une visseuse ou une clé fournissant une stratégie de serrage correcte
- Mettre en œuvre un système de contrôle qualité et vérifier la qualité du serrage à la fin du processus d’assemblage
De plus, dans les serrages critiques le long de la ligne de production, le serrage doit être « certifié ». L’opération de serrage doit être exécutée par un instrument calibré, et les paramètres de serrage doivent être suivis, associés avec la partie production et stockés dans une base de données.
SERRAGE AVEC UNE CLE MECANIQUE
Serrer un joint avec une clé mécanique est la méthode la moins précise et la plus dangereuse.
La clé mécanique ne fournit pas de lecture de couple, et le couple final est influencé par l’utilisation d’une clé mécanique par l’opérateur. Le risque d’un sur couple est particulièrement haut, et il est impossible d’assurer la reproduction de l’opération.
Finalement, la valeur du couple appliqué peut être altérée par une mauvaise manipulation de l’opérateur:
SERRAGE SANS CONTROLE DU COUPLE
Serrer un joint avec une visseuse sans contrôle du couple (visseuses électriques, hydrauliques ou à impulsion), le couple est plus reproductible qu’en utilisant une clé mécanique. Le serrage n’est maintenant plus influencé par l’opérateur, et la précision de la valeur du couple appliqué dépend de la reproductibilité de l’outil.
Ce système ne fournit toujours aucune évidence que le serrage a été une réussite ou non.
SERRAGE AVEC COUPLE CONTROLE
Utiliser un outil (clé couple électronique ou visseuse avec contrôle de l’angle) qui mesure le couple est une première étape vers une opération de serrage correcte et « certifiée ».
L’opérateur lit le couple appliqué au joint et réalise immédiatement si le serrage est terminé correctement.
Appliquer la valeur du couple désiré est nécessaire mais pas suffisante pour assurer que le joint est libre de tous problèmes. Dans l’exemple ci-dessous, la valeur du couple désiré est atteinte, mais le raccordement n’est pas serré en aucune façon comme la vis n’est pas soudée dans le fil:
SERRAGE AVEC COUPLE ET ANGLE CONTROLE
Si pendant l’opération de serrage du couple, il est aussi appliqué une motorisation de l’angle de rotation, nous pouvons assurer la qualité du serrage comme la vis était serrée et allongée correctement.
En ajoutant les paramètres de l’angle au serrage, cela réduit la zone d’acceptation, en éliminant les problèmes tels que ceux montrés sur l’exemple précèdent:
Une vis correctement allongée produit un pré chargement de la prise du joint.
Pour obtenir un serrage avec contrôle du couple et de l’angle, il est nécessaire d’avoir une clé couple électronique équipée d’un gyroscope, ou une visseuse électronique avec contrôle du couple et de l’angle.
Ces outils sont généralement capables d’exporter et transférer les valeurs du couple vers une base de données pour la traçabilité des données.
SERRAGE COUPLE PLUS ANGLE
Dans certaines applications (par exemple les serrages critiques dans l’assemblage des voitures), vous voulez la garantie que le serrage a excédé le point d’élasticité de la vis. Pour supporter ceci, les caractéristiques couple/angle doivent avoir une zone suffisante au-delà du point d’élasticité pour éviter la cassure. Les vis qui sont utilisées ont une conception mécanique qui permet un allongement plus grand que la vis elle-même.
Cette stratégie de serrage attendue permet d’atteindre une certaine valeur du couple puis de continuer la rotation motorisée de la vis jusqu’à la valeur voulue.
Pour obtenir un serrage couple plus angle, la clé électronique ou la visseuse doit être équipée avec sa stratégie spécifique.
SERRAGE AU POINT D’ELASTICITE
En général, le serrage couple cible est paramétré au-dessous du point d’élasticité. Certains serrages (par exemple les serrages critiques dans l’assemblage des voitures) sont réalisés exactement au point d’élasticité. Cette stratégie de serrage donne l’effet ressort maximum de la vis en fournissant un pré chargement plus grand dans le raccordement, et un risque plus faible de dévissage. Le raccord doit être désigné pour travailler dans ces conditions.
Pour obtenir un serrage au point d’élasticité, la clé couple électronique ou la visseuse doivent être équipées avec un algorithme pour la reconnaissance automatique du point d’élasticité.
VERIFICATION DU COUPLE RESIDUEL
Serrer un raccordement correctement est une étape obligatoire dans le processus de production.
Sans tenir compter de la stratégie de serrage, il y a une dernière étape qui nécessite d’être faite pour un contrôle qualité complet sur la ligne de production : la mesure du couple résiduel.
Choisir la bonne stratégie de serrage assure que le joint a été vissé comme spécifié, mais ce qu’il se passe au raccordement après le serrage reste complètement inconnu.
Quelle part de pré chargement appliqué est toujours à l’intérieur de la jonction après le processus de production ?
