fil

Un filetage est une rainure hélicoïdale coupée ou roulée sur la surface d'une fixation (généralement un boulon ou une vis) ou à l'intérieur d'un trou (un écrou ou un trou taraudé). Le filetage convertit le mouvement de rotation en mouvement linéaire, ou vice versa, tout en créant un avantage mécanique par friction et engagement. Sur un boulon, le filetage mâle est la spirale en relief ; dans un écrou ou un trou, le filetage femelle est la spirale en creux qui le reçoit.

Les filetages se présentent sous deux formes principales : métrique (ISO 13-1, spécifié en millimètres) et impérial (UNC, UNF, spécifié en filets par pouce). Un boulon métrique M10, par exemple, a un diamètre nominal de 10 mm et généralement un pas de 1,5 mm (distance entre les crêtes adjacentes). Les filetages UNC sont plus grossiers ; un boulon de 1/4 de pouce a généralement 20 TPI (20 filets par pouce). Le choix entre les deux dépend de la norme utilisée dans votre industrie et de l'équipement déjà en place. L'aérospatiale et les machines de précision privilégient le métrique ; les équipements industriels plus anciens dans les régions anglophones peuvent encore utiliser l'impérial.

Le profil de filetage définit la manière dont le filetage s'engage. Le métrique et l'UNC utilisent tous deux un profil en V de 60 degrés, mais il existe des variations : le métrique a une racine plus plate, l'UNF est plus fin et donc plus résistant à la traction, le Whitworth utilise un profil arrondi (courant dans les anciennes machines britanniques), et les filetages ACME sont trapézoïdaux, utilisés dans les vis-mères où la force d'entraînement est plus importante que la résistance à la traction. Les vis autotaraudeuses ont des pointes acérées ou émoussées et forment leur propre chemin dans les matériaux plus tendres ; les vis mécaniques nécessitent un trou pré-taraudé.

Modes de défaillance courants

Les filetages foirés se produisent lorsque la fixation est trop serrée ou lorsque le matériau est trop mou (aluminium dans un trou en plastique). La corrosion, en particulier dans les boulons en acier inoxydable dans des filetages en laiton ou vice versa, crée des couples galvaniques qui bloquent les filetages. Le grippage, une forme de soudure à froid, est courant avec les fixations en acier inoxydable ; les composés anti-grippage et les lubrifiants réduisent ce phénomène. Le desserrage dû aux vibrations peut être géré avec des rondelles de blocage, des inserts en nylon (écrous Nyloc) ou des composés de blocage de filetage.

Le pas de filetage est essentiel dans les applications dynamiques. Les filetages à pas fin (UNF, métrique fin) offrent une meilleure résistance aux vibrations et des charges de serrage plus élevées car un engagement de filetage plus important est disponible sur la même longueur. Le pas grossier (UNC, métrique grossier) s'assemble plus rapidement et tolère mieux la contamination. Dans les vis-mères et les actionneurs, le pas détermine le déplacement par révolution : un pas de 2 mm déplace la charge de 2 mm par tour complet de la broche.

Le terme 'fil' dans les textiles (fil, chaîne, trame) provient de la même racine que le filetage de fixation, les deux décrivant quelque chose de tordu ou d'enroulé. Dans la fabrication, les spécifications de filetage doivent tenir compte du matériau (acier, inoxydable, laiton), de la dureté et du matériau à fixer. Un boulon dans la fonte tolère moins de couple qu'un boulon dans l'acier ; l'aluminium nécessite des fixations plus petites ou des inserts pour éviter l'arrachement du filetage.