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May 30, 2023

Un test simple détermine la cause des attaches desserrées

Les joints boulonnés sont largement utilisés pour assembler des composants. Ce n'est pas surprenant,

Les joints boulonnés sont largement utilisés pour assembler des composants. Ce n'est pas surprenant, car ils sont rentables tout en étant relativement faciles à monter et à démonter. Les joints boulonnés sont extrêmement fiables tout au long de la durée de vie du produit, tant que le boulon reste serré. Malheureusement, les boulons se desserrent souvent lorsqu'ils sont mis en service, et ils peuvent devenir une source de problèmes de fiabilité.

Le desserrage des boulons peut être dû à la relaxation, à l'auto-desserrage ou à une combinaison des deux.

L'auto-desserrage est le processus dans lequel les filetages externes et internes tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre l'un par rapport à l'autre en raison d'une charge externe. Ce type de desserrage est généralement déclenché par un glissement répété du joint dû à l'inversion des charges de cisaillement. Dans les cas extrêmes, il est possible que le boulon se desserre complètement et qu'il tombe complètement.

La relaxation est le processus où les filetages externes et internes ne tournent pas et pourtant le boulon se desserre toujours. Ce type de desserrage est généralement causé par l'aplatissement du plastique ou l'encastrement des surfaces porteuses. Les surfaces de l'interface du joint et des filets de fixation semblent être lisses. Pourtant, au microscope, il devient évident que les surfaces sont constituées d'aspérités. Lorsque les surfaces de contact sont réunies pour créer le joint, les aspérités entrent en contact et se déforment plastiquement. Bien que la majorité de la relaxation se produise pendant le processus de serrage, elle se poursuit également après le serrage du boulon et pendant les cycles de chargement initiaux. Étant donné que la plupart des assemblages boulonnés ne sont pas resserrés après l'assemblage initial, la relaxation qui se produit en service entraîne un desserrage.

Les produits sont généralement testés dans des conditions de service simulées ou réelles, et des boulons desserrés sont fréquemment découverts après le test. Lorsque des boulons desserrés sont découverts, il est important que l'ingénieur comprenne le type de desserrage qui s'est produit. Ces informations peuvent être utilisées pour guider l'ingénieur afin d'apporter des modifications à la conception ou de choisir une méthode de blocage de filetage, telle qu'une rondelle de blocage ou un frein-filet adhésif, qui empêchera le joint de se desserrer lorsqu'il est mis en service.

De nombreuses entreprises exigent que les assembleurs marquent la tête du boulon ou de l'écrou avec une bande de peinture, également connue sous le nom de bande de couple ou marque témoin, pour attester que le boulon a été serré à la valeur de couple appropriée. Cette technique est une étape d'assurance qualité précieuse, mais ce qui n'est pas largement connu, c'est que les bandes de couple peuvent également être utilisées pour détecter le type de desserrage des boulons qui s'est produit lors d'un test, si la bande de peinture est étendue pour inclure le joint.

L'auto-desserrage peut facilement être détecté après le test en recherchant des preuves d'un mouvement relatif dans le sens antihoraire entre les filetages interne et externe (voir tableau).

Une mesure qualitative de la relaxation dans l'assemblage boulonné peut également être effectuée à l'aide de bandes de couple, si le boulon est resserré à la valeur de couple d'origine après l'essai. Si la bande de couple montre un mouvement relatif dans le sens des aiguilles d'une montre entre les filetages interne et externe après le resserrage, il est probable qu'un relâchement s'est produit pendant le test.

Remarque : Pour améliorer la précision de cette technique, les filets, le boulon et la bride de l'écrou doivent être lubrifiés avant l'assemblage et une clé dynamométrique calibrée doit être utilisée pour serrer le boulon ou l'écrou.

La procédure de test simple suivante peut être utilisée pour identifier l'auto-desserrage et la relaxation dans un assemblage boulonné.

Comprendre si un boulon s'est desserré en raison de l'auto-desserrage, de la relaxation ou d'une combinaison des deux est essentiel pour apporter les modifications de conception appropriées ou choisir la meilleure méthode de blocage de filetage. Heureusement, une simple bande de couple peut être utilisée pour détecter le type de desserrage de boulon qui s'est produit.

Pour plus d'informations, appelez le 952-843-2729 ou visitez www.matrixengrg.com.

Jon D. Ness, ingénieur principal, Matrix Engineering Consultants, Eden Prairie, MN. [email protected]