écrou-cravate

Un écrou-cage est une fixation auto-ancrante conçue pour agripper des tôles ou des panneaux minces à partir d'un seul côté accessible. Lorsqu'une vis est insérée dans un trou pré-percé, le corps en tôle de l'écrou se dilate ou s'évase vers l'extérieur sur la face opposée, créant une prise mécanique sans nécessiter d'accès à l'arrière. Cela le rend inestimable dans les espaces confinés, les cavités scellées et les travaux d'assemblage où l'accès par l'arrière est impossible ou peu pratique.

L'écrou-cage typique se compose d'une coupelle ou d'un manchon métallique avec une conception filetée ou fendue. Lorsque la vis est serrée, le mandrin expansible ou les filets de la vis forcent les parois métalliques vers l'extérieur, étalant le corps de l'écrou contre le substrat. Les matériaux courants comprennent l'acier doux (souvent zingué), l'acier inoxydable et l'aluminium. Les diamètres de trou varient généralement de 1/8 de pouce à 1/2 pouce, bien qu'il existe des variantes plus grandes pour les applications plus lourdes. La force d'adhérence dépend de l'épaisseur de la tôle; un matériau plus épais répartit mieux la charge, mais les écrous-cages fonctionnent adéquatement dans l'aluminium, la tôle d'acier et même le plastique jusqu'à une épaisseur d'environ 1/8 de pouce.

Variantes et applications

Plusieurs conceptions existent. La plus courante utilise une pince fendue qui s'écarte lorsque la vis avance, similaire à l'extrémité femelle d'un écrou Molly. D'autres emploient un mandrin conique qui pousse des ailettes ou des brides métalliques vers l'extérieur. Des surfaces extérieures nervurées ou moletées améliorent l'adhérence sur les matériaux lisses. Dans l'assemblage aérospatial et automobile, les écrous-cages réduisent le poids par rapport au boulonnage traversant et éliminent le besoin de plaques de renfort ou de plaquettes d'écrou sur les panneaux inaccessibles. Ils sont standard dans les boîtiers avioniques, les conduits et la fixation de panneaux où une installation unilatérale est obligatoire.

Les défaillances surviennent lorsque la tension de la vis est excessive, déchirant le corps en tôle, ou lorsque le matériau est trop mince pour résister à la force d'expansion vers l'extérieur. Un serrage excessif dénude les filets internes. La corrosion entre le corps de l'écrou et le substrat peut entraîner une perte de charge de serrage au fil du temps. Les vibrations et les charges cycliques peuvent provoquer un desserrage progressif si la vis ne possède pas de dispositif de blocage, bien que de nombreux écrous-cages soient associés à des vis de blocage à insert en nylon ou à filet déformé pour atténuer ce problème.

L'écrou-cage occupe une position intermédiaire entre les écrous rapides simples (qui offrent une puissance de maintien minimale) et les inserts filetés (qui nécessitent un accès ou une pré-installation). Il est plus rapide à installer qu'un rivet et moins cher que de tarauder des filets dans chaque trou. Le nom reflète l'action d'expansion soudaine, bien que le mécanisme soit un étalement mécanique plutôt qu'un vérinage hydraulique. Pour les travaux de production impliquant de grands panneaux ou des assemblages avec des contraintes de densité, les écrous-cages sont souvent le choix économique par rapport aux alternatives plus lourdes.