Le serrage est la colonne vertébrale de l’assemblage, ce qui a un impact direct sur la qualité et les performances. Cependant, les variations de matériaux, les erreurs humaines et les limitations des outils traditionnels rendent la précision un défi. Alors, comment obtenir un serrage parfait, le cas échéant ?
Défis du serrage traditionnel des joints
Erreur humaine lors du serrage manuel
Pour effectuer un serrage, les opérateurs doivent sélectionner soigneusement la bonne vis, régler le bon couple et trouver un équilibre entre le serrage excessif et le serrage insuffisant. Tout écart peut rendre le serrage manuel sujet aux erreurs.
Problèmes de variabilité des matériaux
Les variations inhérentes des matériaux et des conditions de production ajoutent de la complexité au processus de serrage. Il est souvent difficile de détecter et d’ajuster rapidement ces variations, ce qui nécessite un effort supplémentaire pour maintenir l’efficacité.
Limites des outils traditionnels
Les outils traditionnels tels que les clés dynamométriques manuelles et les systèmes pneumatiques nécessitent des réglages physiques à chaque changement de couple. De plus, la collecte manuelle des données risque d’être incohérente et de provoquer une perte de données potentielle.
Problèmes de contrôle qualité
La vérification manuelle post-opératoire peut conduire à des occasions manquées de détection précoce. Les retards dans la résolution de ces problèmes entraînent des rappels et des reprises coûteux, et sur les chaînes de production à volume élevé, l’impact cumulé est significatif. Les contrôles manuels peuvent, en outre, ajouter plus de couple au joint, ce qui pourrait l’endommager au cours du processus.
Parvenir à l’assemblage parfait
Les assemblages boulonnés sont la méthode la plus courante pour assembler des composants, appréciée pour leur simplicité de conception et d’assemblage, leur facilité de démontage et l’augmentation de la productivité et de l’efficacité qui en résulte.
L’obtention d’un serrage parfait commence par l’utilisation de la bonne technique de serrage et la révision des principes fondamentaux de la théorie du serrage, du couple et de l’angle. Ci-dessous, nous explorons ces concepts clés.
Théorie de serrage
Le serrage joue un rôle essentiel dans la détermination de la qualité d’un assemblage.
Lors du serrage, le facteur le plus critique n’est pas ses dimensions, mais la force de serrage, la force qui maintient l’assemblage ensemble. Cependant, la force de serrage est quelque peu évasive et peu pratique à mesurer directement. Nous nous concentrons plutôt sur la mesure du couple de serrage.
Bien que le couple et la force de serrage soient liés, seuls environ 10 % du couple appliqué sont effectivement convertis en force de serrage.
- 40 % sont perdus dans les filetages lorsque la vis pénètre dans le matériau.
- 50 % sont perdus sous la tête de vis lorsqu’elle entre en contact avec la surface.
Le choix et la quantité de lubrifiant sont un autre facteur qui affecte la force de serrage finale. Pour plus d’informations sur la façon dont les forces agissent sur les assemblages, et sur la façon dont le couple de serrage et le couple de serrage sont mesurés, consultez notre guide de poche sur le serrage.
Relation entre couple, angle et force de serrage
- Le couple est la force de rotation appliquée à une fixation.
- L’angle de rotation est le nombre de degrés de rotation de la fixation après l’engagement du joint. tourner une fois que la fixation s’engage dans l’articulation.
- La force de serrage est la charge axiale générée par la fixation sur l’assemblage.
Comme mentionné, le couple de serrage est un indicateur de la force de serrage et reflète le couple utilisé pour maintenir les matériaux ensemble. De plus, la surveillance de l’angle de serrage améliore le contrôle du processus. Il peut également aider à s’assurer que tous les composants du joint sont en place et indiquer si des composants tels qu’une rondelle ou un joint sont absents.
N’oubliez toutefois pas que la relation entre ces paramètres est influencée par la friction, les propriétés du matériau et la rigidité de l’articulation.
Mesure et contrôle
Les paramètres de serrage peuvent être mesurés de manière dynamique ou statique. La mesure statique vérifie le couple après le serrage, limitant la détection des problèmes, tandis que la mesure dynamique fournit des informations en temps réel. Il existe plusieurs options pour mesurer et contrôler dynamiquement la qualité du serrage :
1. Serrage contrôlé par le couple
- Une clé dynamométrique ou un capteur mesure le couple appliqué.
- La fixation est serrée à une valeur de couple spécifiée en fonction de la conception du produit.
- Limitations : la friction affecte le couple, entraînant une variabilité de la force de serrage.
2. Serrage contrôlé par le couple et l’angle
- La fixation est serrée à un couple de serrage prédéfini, en veillant à ce qu’elle soit en contact avec le joint.
- Après avoir atteint le couple de serrage, le serrage se poursuit avec une rotation angulaire spécifiée (p. ex. 90° ou 180°).
- Lorsque la valeur de couple finale est atteinte, il est vérifié si elle se situe à la fois dans les limites de couple et d’angle, et si le boulon peut se déplacer au-delà du point de serrage.
- Comme la valeur de couple cible et la valeur d’angle sont connues, cela permet de mieux estimer la force de serrage.
3. Surveillance et évaluation du couple et de l’angle
- La représentation graphique du couple par rapport à l’angle est analysée.
- Aide à détecter les anomalies telles que le dénudage des filetages, le relâchement des joints ou les propriétés incorrectes des matériaux.
Causes des erreurs de serrage
Une mesure et un contrôle insuffisants peuvent entraîner des erreurs de serrage inutiles et coûteuses :
Filetages endommagés
Si les filetages sont endommagés ou insuffisamment coupés, la résistance à la rotation augmente, ce qui fait que le couple atteint la valeur prédéfinie avant que la force de serrage correcte ne soit atteinte.
Composants d’articulation manquants
Il peut arriver que des composants tels que des rondelles ou des joints soient oubliés lors de l’assemblage. Les pièces manquantes modifient le couple et, par conséquent, la force de serrage.
Ainsi, pour créer les opérateurs d’assemblage parfaits, ils ont besoin d’un meilleur contrôle et d’une meilleure mesurabilité de leurs serrages. Pour en savoir plus sur les techniques de serrage et la science, consultez notre guide de poche.
Solution : outils d’assemblage intelligents
Nos outils d’assemblage intelligents apportent une précision, une efficacité et une traçabilité exceptionnelles à vos opérations, vous donnant le contrôle dont vous avez besoin.
En surveillant en permanence le couple et l’angle régulier, ils garantissent que la force de serrage correcte est atteinte à chaque fois. Pour que chaque serrage soit précis et exact. Les retours instantanés sur les outils intelligents donnent aux opérateurs une certitude immédiate, confirmant le serrage parfait au moment où cela se produit.
De plus, les outils d’assemblage intelligents exploitent la puissance de l’Industrie 4,0 et permettent la capture de données en temps réel tout au long du processus de serrage, garantissant la traçabilité et renforçant la qualité.
En fin de compte, l’efficacité est débloquée avec nos outils d’assemblage intelligents. Une opportunité unique lors de l’association de nos outils avec nos contrôleurs est la capacité à tirer parti de nos stratégies de serrage. Avec ces stratégies, que l’assemblage soit critique ou non, nos outils intelligents garantissent un serrage cohérent et de haute qualité sur toute la ligne.
En résumé
L’obtention d’un serrage parfait ne se limite pas au couple ; il s’agit de précision, de contrôle et de cohérence. Des outils d’assemblage intelligents rendent cela possible, garantissant la sécurité et la fiabilité de chaque assemblage. Faites confiance à vos outils, faites confiance à vos joints.
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