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Comment réaliser des séquences de serrage complexes avec une visseuse intelligente ?

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Séquences de serrage des vis, tournevis intelligent, tournevis électrique avec contrôle du couple

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Dans les domaines où la sécurité est essentielle, tels que l'aérospatiale et la construction automobile, la qualité d'une simple vis n'est pas simplement une question de "couple à la cible". Des stratégies de serrage en plusieurs étapes sont généralement nécessaires pour améliorer la qualité du verrouillage final, mais cela impose des exigences élevées à la visseuse intelligente : elle doit fournir un contrôle de haute précision et permettre de régler les paramètres de chaque étape de manière indépendante.
En prenant l'exemple de la stratégie "serrer-desserrer, répéter trois fois", nous analysons l'objectif caché de chaque étape.

1er cycle : couple cible de 50 % + desserrage immédiat
Élimination du jeu initial et relâchement de la contrainte d'assemblage

La vis est serrée à 50 % du couple cible final de manière à ce que les filets s'engagent légèrement et que les surfaces d'articulation se touchent, puis elle est complètement desserrée jusqu'à ce qu'elle soit libre de toute contrainte.

Objectif : éliminer les "obstacles invisibles" au début de l'assemblage. Les surfaces d'engagement peuvent présenter des bavures d'usinage ou des films d'oxyde, et des espaces microscopiques peuvent exister entre les pièces serrées. Ces éléments sont à l'origine d'une "fausse assise" : la vis semble serrée, mais il reste de minuscules espaces ou des pointes de charge locales.

un couple de 50 % met toutes les pièces en léger contact ; le desserrage permet à la vis et aux pièces de se détendre naturellement, libérant ainsi la contrainte élastique instantanée créée par le premier contact.
2e cycle : couple cible de 70 % + desserrage
Calibrer la trajectoire de la charge et égaliser la répartition de la charge

Serrer à nouveau à 70 % du couple cible. À présent, chaque flanc du filet est engagé, le jeu du joint est entièrement éliminé et les faces sont fermement en place ; il faut alors desserrer une nouvelle fois jusqu'à ce que la vis soit libre de toute contrainte.

Après le premier cycle, les obstacles ont disparu, mais une "surcharge locale" peut encore exister, en particulier lorsque les angles d'attaque de la vis et de l'écrou diffèrent légèrement, de sorte que seul un ou quelques filets supportent la plus grande partie de la charge.

un couple de 70 % oblige tous les flancs à s'asseoir progressivement, ce qui fait passer la charge d'une concentration locale à une répartition sur l'ensemble du filetage.

Le desserrage libère la contrainte résiduelle de torsion créée lors de l'engagement ; si elle était laissée, cette contrainte s'opposerait ultérieurement au couple appliqué.

3e cycle : couple final conforme aux spécifications
Stabiliser l'articulation et assurer sa fiabilité à long terme

La vis est lentement serrée jusqu'au couple final spécifié, en maintenant une augmentation uniforme du couple. Lorsque la valeur est atteinte, l'outil s'arrête ; il n'y a plus de desserrage.

Après les deux premiers cycles, les filets sont complètement et uniformément engagés, il n'y a plus d'espace ni de contraintes résiduelles. L'application du couple final produit maintenant une précharge axiale stable et le couple résiduel satisfait pleinement aux exigences du processus.

La plupart des contraintes élastiques et d'assemblage ont été relâchées au cours des deux premières étapes de desserrage, empêchant ainsi la diminution du couple causée par la relaxation lente des contraintes en service - par exemple, les vibrations du véhicule ou les vibrations à haute température à l'intérieur d'un moteur d'avion, qui peuvent toutes deux provoquer une déformation secondaire et un desserrage si les contraintes n'ont pas été relâchées.

Une vis serrée selon cette séquence présente un contact stable avec le filetage et une charge uniforme ; même dans des conditions de service complexes, elle conserve sa charge de serrage et répond à l'exigence fondamentale de "fiabilité à long terme".

Cette séquence est extrêmement exigeante pour le tournevis intelligent :

Elle doit prendre en charge des routines multi-étapes entièrement programmables

Elle doit permettre un réglage précis du couple, de la vitesse et du temps de pause (pause après le desserrage pour que le stress puisse se dissiper) pour chaque étape

Doit fournir un retour de couple pour surveiller le couple réel en temps réel et garantir que chaque étape est exécutée exactement comme spécifié.