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Pourquoi le glissement des filets de vis se produit-il ?

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Screw Thread Slip Solution, tournevis électrique industriel, tournevis dynamométrique de précision

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Dans les ateliers d'assemblage, le glissement de filets est sans aucun doute l'un des problèmes les plus gênants. Il entraîne non seulement des retouches de produits et une augmentation des pertes de matériaux, mais peut également présenter de graves risques pour la sécurité. De nombreuses personnes attribuent simplement le glissement de filets à un "excès de force", mais le mécanisme de défaillance qui le sous-tend est bien plus complexe. Cet article se penche sur les causes profondes du glissement de filets et présente une solution de prévention efficace et fiable.

I. Qu'est-ce que le glissement de fil ?

Ce que nous appelons communément "glissement de filet" correspond souvent à deux types de modes de défaillance dans l'ingénierie :

Rupture du filetage (ou du filet) : Lorsque la force de traction axiale appliquée à la connexion filetée dépasse la résistance au cisaillement du matériau du filetage lui-même, le filetage subit une déformation plastique, voire est complètement cisaillé, ce qui entraîne la rupture complète de la connexion.

Dégagement du filetage (ou du trou) : Il s'agit généralement de l'usure ou du cisaillement des filets internes (comme ceux d'un écrou ou d'un trou taraudé sur une pièce), ce qui permet à la vis de tourner librement sans être serrée.

Quel que soit le type, le résultat est désastreux : défaillance de la connexion, défaillance de l'assemblage.
II. Pourquoi le glissement du filetage se produit-il ?

Le glissement du filetage se produit lorsque la résistance au cisaillement du filetage est inférieure à la force axiale réelle générée pendant l'assemblage. Quelle est donc la cause de ce déséquilibre entre la "capacité" et la "demande" ? Il y a généralement quatre facteurs principaux qui contribuent à ce phénomène :

Assemblage hors axe (filetage croisé) : Lorsque l'embout du tournevis n'est pas coaxial avec la vis et que la vis pénètre dans le trou fileté de biais, la force exercée sur les filets devient extrêmement inégale. La force axiale, qui devrait être supportée uniformément par tous les filets, est soudainement concentrée sur un côté ou sur quelques filets spécifiques. La contrainte locale dépasse de loin la limite d'élasticité du matériau, ce qui entraîne la rupture ou la déformation des filets en premier, déclenchant une réaction en chaîne et aboutissant finalement au glissement des filets.

Vitesse de rotation excessive : lorsque la vis est sur le point d'être complètement posée (le "point de pose"), les pièces en rotation possèdent une inertie importante. Même si l'opérateur relâche immédiatement l'interrupteur, l'outil ne peut pas s'arrêter instantanément. Cette inertie génère un couple supplémentaire qui peut instantanément dépasser la plage de couple prédéfinie, créant un "dépassement de couple" qui a un impact destructeur sur les filets déjà proches de leur limite.

Réglage d'un couple excessivement élevé : Pour s'assurer que l'assemblage est "suffisamment serré", de nombreux opérateurs ont tendance à régler la limite supérieure du couple de l'outil à un niveau trop élevé. Bien que cette pratique garantisse la résistance aux vibrations, elle maintient les filets à un niveau proche ou supérieur à leur limite de résistance. En cas de fluctuations mineures dans les matériaux entrants ou dans le processus d'assemblage, une limite supérieure de couple trop élevée peut devenir la goutte d'eau qui fait déborder le vissage.

Mauvaise homogénéité des matériaux entrants : Si les filets de la vis ou de la pièce présentent des écarts dimensionnels, une dureté insuffisante, des bavures superficielles ou une épaisseur de revêtement inégale, leur résistance au cisaillement sera considérablement compromise. Dans de tels cas, même les processus d'assemblage standard peuvent conduire à des défaillances de glissement des filets.

III. Comment prévenir le glissement des filets ?

Pour résoudre fondamentalement le problème du glissement de filets, des mesures doivent être prises dans de multiples domaines tels que "les personnes, les machines, les matériaux, les méthodes et l'environnement" L'essentiel réside dans l'adoption de méthodes de serrage plus scientifiques et plus intelligentes.

Le personnel : Normaliser les opérations pour réduire la variabilité humaine. Mettez en œuvre des instructions de travail normalisées, une formation opérationnelle et sensibilisez à la qualité.

Machines : Choisir des visseuses électriques servo intelligentes de haute précision, dotées de fonctions de détection du glissement du filetage (analyse du couple et de l'angle), afin d'assurer le suivi et la traçabilité des données tout au long du processus.

Méthode : Optimiser les stratégies de serrage. Adopter une stratégie de contrôle couple + angle pour identifier les conditions anormales de glissement du filet pendant le processus de serrage. Collecter et stocker les données et les courbes de serrage pour analyse ultérieure et traçabilité.

Matériaux : Veiller à l'adéquation et à la cohérence des matériaux des boulons. Faire correspondre raisonnablement la résistance de la vis et celle du matériau à fixer.

Environnement : Maintenir un environnement d'assemblage stable. Protéger les postes de travail critiques de la poussière et de la contamination par l'huile. Contrôlez la température et l'humidité pour réduire les fluctuations de frottement.

Bien que le glissement de filets semble être un problème mineur, il peut affecter la qualité de la construction et la sécurité de l'équipement. Les raisons principales sont principalement de trois ordres : une mauvaise utilisation, des matériaux de qualité inférieure et un environnement d'utilisation difficile, une mauvaise utilisation étant la plus facile à éviter. Dans l'utilisation quotidienne, le choix de vis et d'outils appropriés, la normalisation des opérations et l'adoption de mesures de protection permettent de prévenir efficacement le glissement de filets.