Que considérer lors de la réutilisation de joints boulonnés ?

Un boulon est installé en usine sans lubrification et tout fonctionne bien… jusqu'à la première fois que le boulon est retiré et réutilisé. C'est alors les problèmes commencent. Pourquoi ?

Dans le processus de conception, un ingénieur définit la plage de précharge d’un assemblage, comme le montre la Figure 1, de façon à empêcher les pièces de s'ouvrir ou de commencer à glisser et de sorte que la limite d'élasticité n’est dépassée dans aucune des pièces. Les coefficients de friction font partie du calcul pour déterminer le couple nominal nécessaire pour atteindre la précharge correcte.

La zone de contact du boulon s’aplatit durant la première opération de serrage en raison de la rugosité et des irrégularités de surface. Ce qui se produit à la réutilisation, c’est que la friction augmente en raison de la surface de contact plus grande générée au premier serrage. Cela signifie que vous avez besoin d'un couple de serrage plus élevé pour obtenir la même précharge que celle que vous aviez lors du premier serrage. Si, au lieu de cela, vous utilisez simplement le même couple de serrage initialement recommandé lors de la réutilisation, le résultat est une précharge plus faible.

Figure 1

Serrage sans lubrification
Le graphique de la figure 2 illustre un boulon M12 de niveau 8.8 qui a été serré pour la première fois, puis réutilisé sans lubrification. La plage de précharge de l’ingénieur de conception est marquée en bleue. Le premier serrage est clairement dans la plage et tout fonctionne correctement. Néanmoins, en raison des effets de friction, la première fois que la fixation est ré-utilisée, un couple de serrage plus élevé est nécessaire pour obtenir la précharge requise. Cet exemple peut se trouver sur une machine qui a très bien fonctionné depuis sa livraison. Puis la première révision de maintenance est réalisée, disons, un an après. Lorsque le boulon est réutilisé, en suivant les instructions du fabricant, et serré à ce que l'on pense être le couple correct, la précharge obtenue est inférieure à la plage initialement déterminée par l'ingénieur. Et c’est là que les problèmes surviennent. La précharge est trop faible, et les pièces commencent à glisser, entraînant un desserrement et/ou une rupture du boulon.

Figures 2 et 3

Conclusion
Réutiliser des assemblage boulonnés sans lubrification appropriée est un pari risqué. Il peut être tentant de ne pas lubrifier pour gagner du temps ou il se peut que la lubrification ne soit pas possible, pour des raisons d’hygiène, par exemple. Mais il est important d’être conscient que la baisse de précharge entre la première installation et la première réutilisation sans lubrification peut être très importante et également très variable. Cela signifie que la précharge obtenue ne peut pas être prévue avec précision. S’il est décidé de ne pas utiliser de lubrifiant, alors il vaut mieux changer la fixation à chaque fois plutôt que de réutiliser l’originale. Si les fixations doivent être réutilisées, il est fortement recommandé d’utiliser une bonne lubrification uniforme. Il est très important que les boulons soient propres et à nouveau lubrifiés avec le même lubrifiant. Cela permettra de restaurer les conditions de friction à leur niveau d’origine, et de maintenir la charge de serrage dans la plage pré-définie (voir figure 3).

Si vous commencez à utiliser un lubrifiant, assurez-vous que le couple de serrage est réglé de manière à correspondre aux conditions et aux valeurs de friction. Si vous avez besoin d'aide, veuillez contacter Nord-Lock Group experts@nord-lock.com