Les Experts : Les effets de la lubrification lors de la réutilisation des assemblages

Q : Comment évolue la précharge lors de la réutilisation d’un assemblage sur la précontrainte ?

R :  Sur de nombreuses applications, il est courant de réutiliser les écrous et les vis s’ils sont encore en bon état. Toutefois, on ne tient pas toujours compte des conséquences de cette réutilisation sur la précontrainte de l’assemblage.

Au cours du serrage, les surfaces métalliques des filets mâles et femelles, ainsi que celles de la tête de l’écrou et du support, frottent l’une contre l’autre, ce qui cause de l’usure. Cette usure engendre un frottement plus important et plus dispersé.

La dispersion des frottements est inhérente à tout assemblage vissé et est plus élevée en l’absence de lubrification. Lorsque les éléments de fixation sont réutilisés et serrés à un couple spécifique, une plus grande partie du couple sera nécessaire pour contrebalancer les frottements, en conséquence de quoi le couple utile servant à atteindre la précontrainte requise sera moindre. À chaque réutilisation, la précontrainte diminue et est moins précise. Cela peut poser problème lorsque le concepteur a déterminé pour l´application un intervalle de précontrainte indispensable au maintien des pièces serrées sous la pression des forces extérieures. Si finalement la précontrainte n´est pas suffisante pour résister à la charge d´effort subie par l´assemblage, cela entraînera sa défaillance. Il arrive que la précontrainte ne suffise pas pour résister au niveau de contrainte appliqué à l’assemblage, ce qui peut entraîner sa défaillance.

La lubrification de la fixation avant chaque utilisation permet non seulement de réduire les frottements et d’obtenir un meilleur rapport couple/tension, mais aussi d’augmenter la précision de la précontrainte obtenue en réduisant la dispersion des frottements. Le graphique ci-contre illustre la différence entre une installation non lubrifiée et un assemblage lubrifié en termes de rapport couple/précontrainte. Alors que la dispersion de la précontrainte pour un couple donné est assez aléatoire, il est possible de la réduire simplement en lubrifiant l’assemblage.

Les indications du fabricant en matière de lubrification sont prioritaires et doivent être respectées. Il peut s´avérer nécessaire de réduire le couple de serrage afin d´éviter la plastification de la vis ou des pièces assemblées.