calage

Le calage est la pratique consistant à insérer de minces cales métalliques ou composites, appelées "shims" ou cales, entre deux composants pour ajuster leur position relative, leur alignement ou leur espacement. La cale comble un jeu qui ne peut être éliminé par la conception seule, compensant les tolérances qui s'accumulent pendant la fabrication ou l'assemblage. Une cale peut être en acier de 0,005 pouce d'épaisseur, ou un paquet laminé de trois pièces de 0,010 pouce, selon l'ampleur de l'ajustement nécessaire.

Le travail semble simple mais exige de la précision. Un logement de palier qui est 0,015 pouce trop haut par rapport à sa surface de montage entraînera un désalignement et une usure prématurée s'il n'est pas corrigé. Plutôt que de refaire la pièce, un machiniste insère une cale sous les pieds du logement. La cale déplace le palier à la bonne hauteur. Des outils d'alignement laser ou des comparateurs confirment que le faux-rond ou la déflexion se situe dans des limites acceptables. Les cales sont particulièrement courantes dans les machines où deux arbres doivent fonctionner parallèlement et coaxialement, comme les boîtes de vitesses et les ensembles de pompes.

Matériaux et installation des cales

Les cales en acier dominent dans les travaux structurels et mécaniques car elles résistent à la déformation sous charge et sont peu coûteuses. L'acier inoxydable est choisi lorsque la corrosion est une préoccupation. Les cales composites, fabriquées à partir de résine phénolique ou de fibre de verre, apparaissent dans les applications électriques et là où les différences de dilatation thermique sont importantes. L'épaisseur varie de 0,002 pouce pour un réglage fin à 0,125 pouce ou plus pour un ajustement grossier. Les cales sont coupées pour s'adapter aux points d'appui, souvent avec des encoches ou des fentes pour dégager les fixations ou les caractéristiques. Elles sont installées à sec, collées avec du frein-filet ou de l'époxy, ou laissées libres selon qu'elles doivent être amovibles pour un ajustement futur.

Le calage intervient dans le processus lorsque le jeu mesuré ou le faux-rond dépasse la tolérance et qu'une correction est urgente. Ce n'est pas la solution de conception préférée; une bonne conception minimise le besoin de caler en resserrant les tolérances ou en utilisant des pieds de montage réglables. Cependant, dans le service sur le terrain et la maintenance, le calage devient essentiel. Une pompe qui a vibré ou s'est affaissée au fil du temps a souvent besoin de cales pour restaurer l'alignement. La dilatation thermique ou le fluage des fondations peuvent nécessiter un recalage des mois ou des années après l'installation.

Le terme lui-même vient du nom "shim", dont l'étymologie est obscure mais probablement liée à d'anciens mots anglais désignant une cale. En menuiserie, une cale est une pièce de bois utilisée pour resserrer un cadre de porte. Le calage industriel utilise le même principe: une fine cale ferme un espace et maintient la position. Le pluriel est "shims", et la forme verbale est "shim" ou "shimmed". Un technicien spécialisé dans l'alignement de précision est parfois appelé un "shim man", bien que le titre soit moins courant aujourd'hui.