Comment choisir le bon type de filetage pour votre matériel ?

Avez-vous déjà tenté d'assembler un meuble, mais le boulon se desserrait constamment, rendant votre assemblage instable ? Ce genre de situation frustrante arrive souvent lorsque le mauvais type de filetage est choisi. La sélection du filetage est essentielle pour obtenir un assemblage solide et durable, que ce soit pour un projet de bricolage ou une construction industrielle. Cet article vous guidera à travers les étapes cruciales pour choisir le filetage adapté à vos besoins et garantir la réussite de vos projets.

Comprendre les bases du filetage

Un filetage est une forme hélicoïdale qui permet de créer une liaison solide entre deux pièces. Cette liaison se réalise généralement en vissant un boulon dans un écrou, ou en fixant une vis directement dans un matériau. Le choix du type de filetage dépend de plusieurs facteurs, notamment le type de matériau à assembler, l'application du montage et l'environnement d'utilisation.

Types de filetages

• Filetage métrique : Le filetage métrique est le plus répandu dans le monde. Il est caractérisé par un système de mesure en millimètres et un angle de filet de 60 degrés. On le retrouve fréquemment dans les boulons, écrous, vis et autres éléments de fixation courants.
• Filetage Whitworth : Ce type de filetage est surtout utilisé dans les pays anglo-saxons. Il se distingue par son profil arrondi et son angle de filet de 55 degrés. On le retrouve généralement pour les tuyaux, raccords et certains équipements industriels.
• Filetage UNC/UNF : Les filetages UNC et UNF sont utilisés aux États-Unis et au Canada. Ils sont caractérisés par un angle de filet de 60 degrés et diffèrent par leur pas. UNC (Unified National Coarse) a un pas plus large, tandis que UNF (Unified National Fine) a un pas plus fin. On les retrouve dans les machines, équipements américains et autres applications industrielles.
• Autres types de filetages : D'autres types de filetages moins courants existent, comme le filetage trapézoïdal pour les vis à mouvement linéaire et le filetage à rouleaux pour les applications nécessitant une grande résistance à la fatigue.

Paramètres clés du filetage

• Diamètre : Le diamètre du filetage est la dimension la plus importante et détermine la résistance de la liaison. Plus le diamètre est grand, plus la liaison est résistante. Le diamètre est exprimé en millimètres pour les filetages métriques et en pouces pour les filetages Whitworth et UNC/UNF.
• Pas : Le pas du filetage est la distance entre deux crêtes adjacentes du filet. Un pas fin offre une meilleure résistance à la fatigue et un serrage plus précis, tandis qu'un pas large facilite l'assemblage et le démontage. Le pas est exprimé en millimètres pour les filetages métriques et en pouces par pouce pour les filetages Whitworth et UNC/UNF.
• Sens de la vis : Les filetages peuvent être droitiers ou gauchers. Un filetage droit se resserre en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, tandis qu'un filetage gauche se resserre en tournant dans le sens inverse. Les filetages gauchers sont utilisés dans des situations spécifiques, comme pour les vis de réglage qui doivent se déserrer en cas de mouvement dans une direction particulière.
• Angle du filet : L'angle du filet est un facteur qui influence la résistance et la force de serrage de la liaison. Un angle plus aigu offre une meilleure résistance à la fatigue, tandis qu'un angle plus obtus est plus facile à usiner. L'angle du filet est généralement déterminé par le type de filetage.

Analyser vos besoins spécifiques pour choisir le bon filetage

Avant de choisir un type de filetage, il est crucial d'analyser vos besoins spécifiques pour garantir une sélection adéquate. Tenez compte des points suivants :

Matériaux à assembler

• Métaux : Les métaux sont généralement les plus résistants et supportent des charges importantes. Des filetages plus robustes sont nécessaires pour l'acier, l'aluminium, etc.
• Bois : Le bois est plus tendre et nécessite des filetages plus fins et adaptés pour éviter de fendre le matériau. Les filetages autotaraudeurs sont souvent utilisés pour fixer des éléments dans le bois.
• Plastique : Le plastique est un matériau plus flexible et nécessite des filetages adaptés pour éviter de l'endommager. Les filetages autotaraudeurs ou les filetages à tête hexagonale sont souvent utilisés pour fixer des éléments dans le plastique.

Fonctionnement du montage

• Statique : Pour les assemblages statiques, il est important de choisir un filetage suffisamment résistant pour supporter la charge et éviter tout desserrage. Par exemple, pour fixer un tableau à un mur, un filetage métrique M6 avec un pas de 1 mm sera suffisant.
• Dynamique : Les assemblages dynamiques sont soumis à des mouvements répétitifs. Il est important de choisir un filetage résistant à la fatigue et capable de supporter les vibrations. Par exemple, un filetage UNF avec un pas fin serait un bon choix pour fixer un composant mobile d'une machine.
• Soumis à des vibrations : Les filetages doivent être suffisamment robustes pour résister aux vibrations et éviter de se desserrer. Des filetages avec un pas fin ou des systèmes de freinage sont parfois utilisés pour réduire les risques de desserrage. Par exemple, pour fixer un moteur sur un châssis, un filetage avec un système de freinage, comme un écrou autobloquant, est recommandé.

Environnement d'utilisation

• Température : Si le montage est exposé à des températures élevées, il est important de choisir un filetage résistant à la chaleur et aux dilatations thermiques. Par exemple, un filetage en acier inoxydable serait un bon choix pour fixer un composant dans un moteur.
• Humidité : L'humidité peut provoquer de la corrosion et affecter la résistance du filetage. Un filetage galvanisé ou protégé par un revêtement anticorrosion est souvent recommandé dans des environnements humides. Par exemple, pour fixer un garde-corps extérieur, un filetage en acier galvanisé serait plus résistant à la corrosion.
• Présence de produits corrosifs : Si le montage est exposé à des produits corrosifs, il est important de choisir un filetage résistant à la corrosion et traité avec des matériaux adaptés. Par exemple, pour fixer un composant dans un environnement chimique, un filetage en acier inoxydable ou en acier recouvert d'un revêtement résistant à la corrosion serait le plus approprié.

Force de serrage requise

La force de serrage est la force appliquée pour serrer un boulon ou une vis. La force de serrage nécessaire dépend du type de matériau, de la charge à supporter et de la taille du filetage. Il est important de déterminer la force de serrage adéquate pour éviter le surserrage, qui peut endommager le filetage ou le matériau.

Pour un calcul approximatif de la force de serrage, on peut utiliser la formule suivante :

Force de serrage (N) = Diamètre du filetage (mm) x Pas du filetage (mm) x 10

Par exemple, pour un filetage métrique M6 avec un pas de 1 mm, la force de serrage approximative serait de 60 N (6 mm x 1 mm x 10).

Choisir le type de filetage adapté à votre projet

Une fois que vous avez analysé vos besoins, vous pouvez choisir le type de filetage adapté. Le tableau suivant résume les différents types de filetages et leurs caractéristiques principales :

Type de filetage	Diamètre (mm)	Pas (mm)	Angle du filet (degrés)	Résistance	Applications
Métrique (M)	Divers	Divers	60	Moyenne à élevée	Boulons, écrous, vis, éléments de fixation courants
Whitworth (BSP)	Divers	Divers	55	Moyenne	Tuyaux, raccords, équipements industriels
UNC (Unified National Coarse)	Divers	Divers	60	Moyenne	Machines, équipements américains, applications industrielles
UNF (Unified National Fine)	Divers	Divers	60	Élevée	Machines, équipements américains, applications industrielles

Recommandations spécifiques pour différents matériaux

• Matériaux métalliques : Pour l'acier, l'aluminium et les autres métaux, les filetages métriques ou les filetages UNC/UNF sont les plus courants. Choisissez un diamètre et un pas adaptés à la charge et à l'environnement d'utilisation. Par exemple, pour fixer une structure en acier, un filetage métrique M10 avec un pas de 1.5 mm serait un bon choix pour une résistance élevée.
• Matériaux non métalliques : Pour le bois et le plastique, les filetages autotaraudeurs ou les filetages à tête hexagonale sont souvent utilisés. Choisissez un diamètre et un pas adaptés à la dureté du matériau et à la charge à supporter. Par exemple, pour fixer un cadre en bois, un filetage autotaraudeur de 4.5 mm de diamètre serait adapté.

Conseils pour choisir le diamètre et le pas

Pour choisir le diamètre et le pas adéquats, vous pouvez utiliser les formules suivantes :

• Diamètre (mm) = Force de serrage (N) / (Pas du filetage (mm) x 10)
• Pas du filetage (mm) = Force de serrage (N) / (Diamètre du filetage (mm) x 10)

Par exemple, si vous avez besoin d'une force de serrage de 100 N, vous pouvez choisir un filetage M8 avec un pas de 1 mm (100 N / (8 mm x 10) = 1.25 mm, ce qui est proche du pas standard de 1 mm).

Importance des normes et certifications

Il est important de respecter les normes et certifications applicables pour garantir la compatibilité des filetages et la sécurité des assemblages. Les normes ISO, DIN et ASME définissent les dimensions et les caractéristiques des filetages pour chaque type d'application.

• ISO : L'Organisation Internationale de Normalisation (ISO) est l'organisme mondial qui établit les normes pour les filetages métriques.
• DIN : L'Institut allemand de normalisation (DIN) établit les normes pour les filetages métriques et autres types de filetages.
• ASME : L'American Society of Mechanical Engineers (ASME) établit les normes pour les filetages UNC/UNF et d'autres types de filetages.

Assurez-vous de vérifier les certifications des produits que vous utilisez pour garantir qu'ils sont conformes aux normes applicables.

Conseils pratiques pour l'utilisation du filetage

Une fois que vous avez choisi le bon type de filetage, il est important de suivre quelques conseils pratiques pour garantir un assemblage correct et durable.

Outils et techniques

• Outils d'assemblage : Les outils d'assemblage les plus courants sont les clés à molette, les clés plates et les clés à pipe. Choisissez des outils adaptés à la taille du filetage et à la forme des écrous ou des boulons.
• Conseils pour l'utilisation : Serrez les écrous ou les boulons avec une force constante et évitez de les serrer à la main. Utilisez un outil de serrage pour obtenir la force de serrage souhaitée.
• Lubrification : La lubrification est importante pour faciliter l'assemblage et le démontage, réduire la friction et éviter le grippage. Les lubrifiants à base de graisse sont souvent utilisés pour les filetages métalliques, tandis que des lubrifiants à base de silicone peuvent être utilisés pour les filetages plastiques.

Prévention des erreurs courantes

• Risques de surserrage : Le surserrage peut endommager le filetage, le matériau ou l'outil. Utilisez un outil de serrage pour contrôler la force de serrage et évitez de serrer les écrous ou les boulons trop fort.
• Défauts de filetage : Les défauts de filetage peuvent être causés par un usinage incorrect, une mauvaise manipulation ou une corrosion. Inspectez les filetages avant de les utiliser et remplacez-les si nécessaire.

Conseils pour le démontage

• Techniques de démontage : Pour démonter un filetage coincé ou rouillé, utilisez un dégrippant pour lubrifier le filetage et faciliter le démontage. Utilisez un outil de serrage pour déserrer les écrous ou les boulons.
• Utilisation d'outils spéciaux : Pour les filetages particulièrement résistants ou difficiles à démonter, des outils spéciaux peuvent être nécessaires, comme des clés à douille, des extracteurs de vis ou des pinces à sertir.

Choisir le bon type de filetage est essentiel pour garantir la solidité, la durabilité et la sécurité de vos projets. En suivant les conseils et les recommandations de cet article, vous serez en mesure de choisir le filetage adapté à vos besoins et d'éviter les erreurs courantes.