L’industrie aéronautique opère à la pointe de l’ingénierie, où la précision, la fiabilité et l’efficacité sont essentielles. Les défis d’assemblage dans ce domaine sont aussi complexes qu'uniques et exigent une approche méticuleuse de la personnalisation des outils, de la sélection des matériaux et des techniques de serrage. Cet article explore les principaux types de fixations et les stratégies de serrage qui jouent un rôle clé dans la fabrication et la maintenance aéronautique et spatiale.
Fixations dans l’aéronautique : Composant essentiel
Les fixations filetées dans l’industrie aéronautique doivent fonctionner dans des conditions extrêmes : fortes vibrations, contraintes thermiques et charges mécaniques importantes. Elles assemblent les composants critiques et protègent l’intégrité structurelle des avions.
D’une manière générale, une fixation se compose de deux composants principaux :
- Vis : La vis est insérée dans les trous alignés.
- Ecrou : L'élément qui fixe l'assemblage en se vissant sur la vis.
Un avion moyen peut avoir plus d’un million de fixations. Les fixations aéronautiques sont conçues à deux fins principales : résister aux forces aérodynamiques sans se desserrer ni se rompre, et faciliter l’assemblage et la maintenance dans des zones confinées ou inaccessibles en raison de la conception complexe de l’aéronef. Il existe une large gamme de normes pour les vis et les écrous afin de répondre à ces demandes exigeantes.
Pins used in aerospace industry: standard (left) and hold & drive (right)
Types de vis
1. Vis standardisées Boulons simples sans encoche, couramment utilisés lorsque le maintien de la vis pendant l’assemblage est simple.
2. Vis Hold and Drive (Front drive) : Présentent un évidement, généralement hexagonal ou à cinq lobes, permettant de maintenir la vis en place pendant le serrage de l'écrou. Cette conception est inestimable dans les scénarios où l’accessibilité est limitée ou où l’alignement de précision est crucial.
Collars used in aerospace industry: standard (left), bi-hex (middle) and frangible (right)
Types d'écrous
1. Ecrous standard : Ecrous de fixation traditionnels utilisés avec des goupilles standard et Hold & Drive.
2. Ecrous double hexagone cassants : Ecrous avancés composés de deux segments hexagonaux reliés par une section cassable. Ceux-ci sont largement utilisés dans l’aéronautique en raison de leur conception de serrage à deux étages, qui garantit un assemblage à haute résistance.
3. Ecrous cassants non dévissables : Dotés d’une section inférieure cylindrique et d’une section supérieure hexagonale, ces colliers sont conçus pour se cisailler à un couple prédéfini, garantissant un serrage précis sans surcharger l’assemblage.
Stratégie de vissage
L’obtention d’un serrage correct est essentielle pour la sécurité et les performances des assemblages aéronautiques. Il est important de noter ici que différents écrous et vis sont optimisés pour différentes stratégies de serrage. Les stratégies suivantes sont adaptées pour répondre à ces exigences :
3. Cisaillement (SO) :
Outils conçus pour les défis d’assemblage dans l’aéronautique
Pour relever les défis d’accessibilité propres à l’assemblage aéronautique, les outils de serrage sont hautement personnalisés pour s’adapter aux dimensions spécifiques, aux configurations et aux stratégies de serrage optimales de chaque fixation. Cette personnalisation est réalisée à l’aide d’une gamme de douilles d’entraînement spéciales connectées à l’engrenage de sortie de l’outil. Ces douilles sont conçues pour la précision, qu’il s’agisse d’engager des écrous bi-hexagonaux ou cassants ou de stabiliser des vis Hold & Drive (Front drive). Cette dernière est particulièrement utile dans les situations où il est difficile ou impossible de maintenir la vis du côté opposé à l’extrémité filetée, ce qui garantit un serrage sûr et efficace même dans les environnements les plus contraignants.
Les éléments de fixation dans l’industrie aéronautique font preuve d’une ingénierie de précision. Chaque vis, écrou et outil est conçu pour répondre à des exigences de performance strictes, garantissant la sécurité et la fiabilité dans certains des environnements les plus exigeants imaginables. De plus, les conceptions complexes des avions posent des défis importants en matière d’accessibilité pendant l’assemblage. En maîtrisant ces techniques de fixation, les ingénieurs stimulent l’innovation dans l’aéronautique.
