Qu'est-ce que les boulons
Un boulon est une forme de fixation filetée avec un filetage mâle externe nécessitant un filetage femelle préformé correspondant tel qu'un écrou. Les boulons sont très étroitement liés aux vis.
Avantages des boulons
Les joints boulonnés sont faciles à utiliser
L'assemblage boulonné est une méthode intéressante en raison de sa facilité d'utilisation. Il combine une vis/goujon avec une contrepartie filetée telle qu'un écrou ou un trou taraudé et ne nécessite qu'une simple clé dynamométrique pour fonctionner. Cela la différencie des autres technologies telles que :
• Collage :S'appuie sur le jugement de l'opérateur pour déterminer la qualité et l'application correcte.
• Rivetage :Cet assemblage nécessite des outils de presse qui rendent le processus plus complexe.
• Soudage:Nécessite un soudeur certifié, un outillage avancé et les pannes peuvent rester indétectables.
Les joints boulonnés sont flexibles
Un joint boulonné n’est pas un assemblage permanent, il peut être facilement retiré et réutilisé en utilisant les mêmes outils avec lesquels il a été assemblé. Ceci est très utile pour la maintenance, les contrôles simples ou le remplacement de pièces. Cela est également utile lorsque le produit arrive à la fin de son cycle de vie, car les pièces constituées de différents matériaux peuvent être séparées, triées et recyclées efficacement.
Les boulons sont disponibles dans de nombreuses tailles et matériaux
Les boulons sont disponibles dans une gamme de tailles et de matériaux en fonction de la demande de l'application. Ils sont généralement réalisés en acier, ce qui leur confère de fortes caractéristiques mécaniques généralement supérieures aux capacités des pièces assemblées.
Les boulons peuvent serrer différents matériaux ensemble
Les boulons peuvent être utilisés pour assembler des pièces constituées de matériaux différents du boulon lui-même, tels que les plastiques et les composites. Aucun agencement ou conception particulière n'est requis pour rendre cet assemblage compatible.
Les boulons peuvent sécuriser les pièces épaisses
L'épaisseur des pièces assemblées peut être aussi grande que nécessaire pour répondre aux besoins du fabricant. L'épaisseur et la taille des trous peuvent être réalisées avec de grandes tolérances. Cela implique généralement des processus d'usinage bien connus, économiques et réguliers.
Les boulons peuvent fonctionner dans une large plage de températures
Les boulons en acier normalisés peuvent supporter des températures comprises entre -50 degrés et 200 degrés et pour des demandes plus larges, les boulons en acier inoxydable peuvent fonctionner entre des plages de -160 degrés et 500 degrés. Des conceptions spéciales utilisant des matériaux capables de supporter des températures élevées et des alliages capables de fonctionner dans un environnement acide peuvent amener la connexion au bon niveau de performance.
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Terminologies de fixation liées aux boulons
Diamètre de la tige
Le diamètre de la tige est le diamètre de la partie lisse ou non filetée de la tige du boulon. Il est souvent appelé diamètre nominal ou diamètre du corps.
Grand diamètre
Le grand diamètre est le plus grand diamètre du filetage du boulon. C'est la distance entre deux crêtes opposées ou la surface la plus haute du filetage. Le grand diamètre est souvent égal au diamètre nominal.
Petit diamètre
Le petit diamètre (ou diamètre de racine) est la plus petite distance du filetage du boulon. C'est la distance entre deux racines opposées ou la surface la plus basse du fil.
Diamètre primitif
Le diamètre primitif est le diamètre à mi-chemin entre le grand et le petit diamètre.
Dimensions de base d'un filetage de boulon
Longueur nominale
La longueur nominale est la longueur axiale totale de la tige du boulon, qui est égale à la somme des longueurs de serrage et de filetage. La longueur de serrage est la longueur de la partie non filetée, tandis que la longueur du filetage est la longueur de la partie filetée mesurée à partir du premier filetage complet à côté de la tige jusqu'à l'extrémité de la tige du boulon.
Pas de filetage
Le pas de filetage est la distance axiale entre deux crêtes adjacentes. Cette spécification est utilisée dans les fixations métriques et est normalement exprimée en millimètres.
Les fixations métriques sont fabriquées conformément aux normes ISO et DIN. Comment lire la taille des boulons métriques ?
Si vous rencontrez un boulon de taille M{{0}}.0 x 2,0 :
• M indique que les spécifications des boulons sont dans le système métrique.
• 10 est le diamètre nominal en mm
• 1.0 est le pas du filetage en mm. Puisque le pas de filetage est spécifié, ce boulon a un filetage fin.
• 20 est la longueur du boulon en mm
Fils par pouce (tpi)
Le TPI est le nombre de filetages par pouce de filetage de boulon. Cette spécification n'est utilisée que dans les fixations impériales ou américaines. Comment lire la taille des boulons impériaux ?
Si vous rencontrez un boulon de dimension ¼"-20 x 2" :
• ¼" signifie que le boulon a un diamètre de ¼ de pouce
• 20 signifie que le boulon a 20 TPI
• 2" signifie que le boulon mesure 2 pouces de long
Fils pour droitiers et gauchers
Les filetages à droite sont serrés lorsqu'ils sont tournés dans le sens des aiguilles d'une montre. Il s'agit de la configuration de thread la plus courante. Pendant ce temps, les filetages à gauche avancent axialement lorsqu'ils sont tournés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Ces filetages sont utilisés lorsque l'application d'une pression provoque le desserrage d'un filetage à droite. Les filetages pour gaucher sont utilisés dans les pédales de vélo, les roues de véhicules, les lames de scie circulaire et les vannes d'alimentation en gaz.
Chanfrein et angle de chanfrein
Un chanfrein est un bord légèrement biseauté près de la pointe du boulon. Il est créé en coupant une partie du premier filetage près de la pointe du boulon. Certains boulons ont une extrémité chanfreinée afin d'insérer un écrou et de s'insérer facilement dans les trous. L'angle du chanfrein est mesuré entre la normale et l'axe du boulon.
Types de boulons
Boulons d'ancrage
Les boulons d'ancrage sont conçus pour joindre les composants aux surfaces en béton. Ils sont couramment utilisés dans le secteur de la construction. On les trouve généralement à la base des poteaux en acier. Ils sont également utilisés pour fixer des systèmes de façade sur des murs en béton armé. Il existe deux classifications de boulons d'ancrage :
• Les boulons d'ancrage coulés sur place sont installés en perçant un trou dans le béton légèrement plus grand que le boulon, en fixant le boulon en place et en versant un mélange de béton dans les espaces restants du trou. Une fois le béton stabilisé, le boulon ne se délogera pas facilement.
• Les boulons d'ancrage percés sur place sont installés sans utiliser de béton humide. Ils sont installés directement dans un trou de grande taille percé dans le béton durci. Des adhésifs sont appliqués sur l'installation des boulons pour stabiliser la connexion.
Boulons d'arbre
Les boulons d'arbre sont des boulons pré-assemblés avec une rondelle fixée en permanence à la tête du boulon. Leur tête a un design en plomb avec des crêtes autour. Les boulons d'arbre ont une finition foncée ou noire et des filetages inversés qui les différencient des autres boulons. Le filetage inversé est la caractéristique la plus importante des boulons d'arbre et est essentiel à leur utilisation. Contrairement à d’autres types de boulons, les boulons d’arbre ne sont pas couramment vendus dans les magasins de rénovation domiciliaire ou les quincailleries. Ils ont une seule fonction et ne sont pas considérés comme des éléments de fixation. Les boulons d'arbre sont utilisés avec les scies électriques pour maintenir la lame de la scie en sécurité et fonctionner correctement et constituent un élément essentiel du fonctionnement d'une scie.
Boulons aveugles
Les boulons aveugles sont des boulons spéciaux développés pour les applications dans lesquelles les boulons hexagonaux et les rivets ne peuvent pas être utilisés en raison d'un accès restreint. Ils ont une bonne résistance à la traction et peuvent supporter des charges légèrement inférieures à celles des boulons standard. Les boulons borgnes sont utilisés pour assembler des objets à l'aide d'un trou pré-percé dans l'un des objets à assembler et là où l'espace est limité en raison des composants adjacents. La tête d'un boulon borgne a une série de dents qui se verrouillent avec un écrou, qui offre une résistance et une stabilité supplémentaires une fois fixé. Les boulons aveugles tirent leur nom de leur capacité à accéder à un seul côté des objets à assembler et à leur incapacité à voir l'autre côté. Ils ont une épingle, un col et une manche. Le collier est conçu pour s'effondrer lorsque le boulon borgne est serré.
Boulons de carrosserie
Les boulons de carrosserie sont partiellement filetés le long de leur tige et ont une tête ronde avec un col carré qui empêche le boulon de tourner lors de la fixation. Ils sont appelés boulons de charrue ou de coach et sont principalement utilisés dans les applications du bois. Les boulons de carrosserie ont une résistance à la traction et au cisaillement qui varie en fonction du type de matériau à partir duquel ils sont fabriqués. Les boulons de carrosserie en acier inoxydable ont une résistance au cisaillement de 90,000 psi. Un boulon de carrosserie est fixé à l'aide d'un écrou avec une rondelle qui est fixée aux filetages sur l'extrémité plate du boulon. Lors de la détermination de la taille d’un boulon de carrosserie, il est important de le mesurer depuis le dessous de la tête jusqu’à l’extrémité du boulon. Mesurer sous le col carré conduit à des mesures inexactes. Un trou pilote du diamètre de l'extrémité plate d'un boulon de carrosserie doit être percé avant d'insérer le boulon. Il est important d'utiliser une rondelle avec un écrou lors de la fixation d'un boulon de carrosserie afin de réduire les dommages potentiels à la surface.
Boulons d'ascenseur
Les boulons d'ascenseur tirent leur nom de leur utilisation dans la construction d'ascenseurs. Leur tête plate leur permet de sécuriser les composants sans gêner le mouvement de l'élévateur. La caractéristique distinctive des boulons d'ascenseur est leur tête plate, ronde et fine qui affleure la surface à laquelle ils sont fixés une fois fixés. Les filetages d'un boulon d'ascenseur remontent en partie vers le haut de l'arbre. Sous la tête plate se trouve un col carré similaire à celui du boulon de carrosserie, qui assure une connexion étanche et sécurisée et empêche le boulon de tourner pendant l'installation. Les boulons d'ascenseur sont fabriqués à partir de plusieurs types de matériaux et sont disponibles en différents diamètres, longueurs et tailles. Les boulons d'ascenseur sont couramment utilisés dans la construction de convoyeurs, qui nécessitent une surface plane pour un fonctionnement fluide. De plus, étant donné que les boulons d’ascenseur forment une connexion hautement sécurisée, ils empêchent les convoyeurs de vibrer ou de se déplacer. Ils constituent également une fixation idéale pour les matériaux souples tels que les résineux, les tissus et les plastiques.
Matériaux courants pour les noix
Acier inoxydable
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Acier allié
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Acier à faible teneur en carbone
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Acier au carbone moyen
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Titane
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Polymères, comme le nylon
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Écrous à capuchon
L'écrou borgne, également connu sous le nom de noix borgne, doit son nom à sa forme. L'écrou a un dessus bombé pour éviter tout contact avec le filetage extérieur.
Noix de château
Utilisé avec des goupilles fendues pour empêcher le desserrage, un écrou crénelé, également appelé écrou crénelé ou écrou fendu, n'est pas doté de fentes découpées dans le haut. Utilisé dans les applications à faible couple telles que le maintien d'un roulement de roue en place.
Écrous d'accouplement
Un écrou de couplage est une fixation filetée utilisée pour joindre deux filetages mâles, le plus souvent une tige filetée. L'extérieur de la fixation est hexagonale, elle peut donc être enfoncée avec une clé.
Écrous dentelés à bride
Un écrou à bride est un écrou doté d'une large bride à une extrémité qui agit comme une rondelle intégrée qui ne bouge pas et ne tourne pas. La bride dentelée répartit la pression de l'écrou sur la pièce à fixer et crée une action de verrouillage pour empêcher le desserrage.
Écrous de finition hexagonaux
Les écrous à finition hexagonale sont utilisés pour la fixation à une vis à tête hexagonale, une vis à tête creuse ou un boulon. Les écrous les plus courants, les écrous à finition hexagonale, sont de forme hexagonale avec un filetage interne et entraînés avec une clé.
Contre-écrous hexagonaux
Un contre-écrou est souvent utilisé lorsqu'un écrou doit être verrouillé en place sans être serré sur un autre objet. Les contre-écrous hexagonaux sont de forme hexagonale avec un filetage interne, mais ils sont plus fins que les écrous à finition hexagonale.
Écrous hexagonaux lourds
Plus grand, plus lourd et plus épais qu'un écrou hexagonal standard. Les écrous hexagonaux lourds sont de forme hexagonale, filetés intérieurement et entraînés avec une clé. Souvent utilisé avec des vis à tête hexagonale et des boulons de carrosserie.
Écrous hexagonaux
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Ecrous hexagonaux pour machine, petit modèle
Un écrou de machine est de forme hexagonale avec un filetage interne. Plus petits qu'un contre-écrou hexagonal ou un écrou de finition hexagonal, ils sont utilisés avec des vis à métaux de moins de 1/4" de diamètre.
Contre-écrous Keps-k
Également connu sous le nom d'écrou keps, d'écrou k ou d'écrou à rondelle, un contre-écrou keps-k est doté d'une rondelle frein à rotation libre. Les écrous Keps sont conçus pour rendre l'assemblage plus pratique.
Écrous moletés
Un écrou à tête moletée ou un écrou à pouce a une surface extérieure moletée plutôt qu'un hexagone, ce qui facilite le serrage à la main. Souvent utilisé dans les finitions ou applications décoratives.
Contre-écrous hexagonaux en nylon
Un contre-écrou à profil bas est de forme hexagonale, fileté intérieurement avec un insert en nylon. Le matériau en nylon empêche le desserrage dû aux vibrations et aux filetages croisés pour empêcher l'écrou de se détacher de la fixation.
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