Qualité des assemblages : Une question de détails

Si les écrous de roue de votre voiture se desserrent lorsque vous roulez, l’ensemble du véhicule sera sans doute abîmé. Si un assemblage du moteur casse, la voiture risque également d’être endommagée. La défaillance d’un assemblage a généralement des conséquences graves.

« L’articulation des pièces constitue l’une des étapes les plus importantes de la fabrication d’un produit ou d’un système. Or, l’assemblage est un élément clé de cette étape », précise Maxime Thonnerieux, Directeur du Service Recherches et Développement chez Nord-Lock.

Il est absolument essentiel que les assemblages remplissent leur fonction. Ils doivent être sûrs et fiables tout au long du cycle de vie : c’est là qu’intervient le concept de qualité.

Lorsque des assemblages de mauvaise qualité sont utilisés, les pièces risquent de ne pas pouvoir être assemblées ou de casser au cours du processus. Cependant, les accidents les plus graves ont souvent lieu lorsque tout semble bien se passer pendant la fabrication et que des défauts apparaissent plus tard en raison de la mauvaise qualité des pièces. Il peut s’agir de corrosion, de desserrages ou d’une défaillance des assemblages due à la fatigue du métal.

« Nous avons vu beaucoup de personnes qui avaient installé, en toute confiance, des assemblages qui ont présenté des défaillances par la suite », raconte Bengt Sehlå, du Swedish Institute of Steel Construction.

Ainsi, lors de l’application d’un revêtement, il est possible pour un fabricant peu expérimenté d’exposer accidentellement ses assemblages à une telle chaleur que l’hydrogène migre vers l’acier, fragilisant ainsi le métal et réduisant sa résistance qui devient alors inférieure à celle indiquée.

Pour assurer la qualité d’un assemblage, la première étape consiste à choisir des pièces conformes aux normes. Ainsi, en Europe, le label CE doit figurer sur tous les matériaux de construction. Il garantit leur conformité avec les normes de fonctionnalité et de sécurité ainsi qu’avec les procédures d’inspection réglementaires.

« Toutefois, il arrive que certains fabricants apposent le label CE sur leurs produits sans en avoir le droit, c’est pourquoi il est recommandé à l’acheteur d’effectuer périodiquement des tests aléatoires afin de vérifier que les assemblages répondent à ses exigences », explique Bengt Sehlå.

Malheureusement, il est impossible d’inspecter chaque assemblage car ceux-ci sont souvent présents en grande quantité et ils sont détruits par les tests. Il existe également des paramètres difficiles, voire impossibles, à vérifier sur le produit fini et qui ne figurent donc pas dans les normes. Afin d’assurer une qualité constante, la meilleure chose à faire pour l’acheteur est de définir un niveau d’acceptabilité de la qualité en fonction des conséquences potentielles sur le produit final et de n’accepter que des quantités faibles d’assemblages défaillants (mesurées en défauts par million) du fabricant.

La fabrication d’assemblages est un processus très complexe. Un assemblage n’est pas qu’un objet : c’est un produit qui doit remplir une fonction de manière sûre et fiable. Chaque étape du processus de fabrication est importante pour la qualité finale. Certaines le sont plus que d’autres.

La supervision du matériel de fabrication constitue un élément important pour assurer une qualité constante. Lorsqu’une machine effectue la même opération sur des centaines de boulons, sa courbe de charge doit être identique à chaque fois. Si la charge commence à varier, il est temps d’arrêter la machine et de chercher d’où vient le problème.

L’étape la plus importante pour la qualité dépend du type d’assemblage. Pour les écrous et les boulons, le roulage du filet et l’application du revêtement sont de bons exemples d’étapes essentielles. En effet, l’application du revêtement nécessite souvent des variations de température qui peuvent affecter la résistance de l’acier. La couche recouvrant l’assemblage doit également être de bonne qualité. Elle doit notamment « accrocher » l’acier et assurer des frottements maîtrisés. C’est ce dernier élément qui détermine la tension d’un assemblage lors de l’application d’un couple de vissage donné.

« Un revêtement de mauvaise qualité peut conduire à une tension plus élevée ou plus faible que prévu », explique Maxime Thonnerieux.

Une tension excessive peut entraîner la rupture de l’assemblage au cours de la fabrication tandis qu’une tension insuffisante peut conduire à un desserrage du boulon ou à une défaillance liée à la fatigue par la suite.

Pour les rondelles, cependant, c’est la frappe à froid qui est le plus important. Un fabricant soucieux de la qualité s’assurera évidemment que chaque étape du processus de fabrication est vérifiée, et sera particulièrement attentif aux étapes essentielles.

Les initiatives d’un fabricant en matière de qualité doivent également aller au-delà de l’usine. Les numéros de lot présents sur chaque assemblage permettent leur traçabilité, ce qui constitue un élément important du système de gestion de la qualité. Si un client rencontre un problème avec une pièce, le numéro de lot permet au fabricant de revérifier celui-ci et éventuellement d’identifier l’origine du problème. Parfois, il est également conseillé d’informer les autres sociétés ayant acheté des assemblages du même lot.

Que peuvent faire les clients pour s’assurer que les assemblages achetés sont de bonne qualité ? Lorsque l’on cherche des fabricants soucieux de la qualité, il peut être utile de repérer des certifications accordées par des organismes tiers qui garantissent que l’entreprise respecte des normes précises.

Maxime Thonnerieux recommande de choisir des fournisseurs qui peuvent prouver qu’ils respectent les normes et sont approuvés et certifiés par différents secteurs.

« Je demanderais au fabricant comment il peut garantir que tous ses produits remplissent les critères de performance. »

Existe-t-il des cas où il est primordial de choisir des assemblages d’excellente qualité ?

« Peut-être dans les applications structurelles, pour les boulons exposés à des charges élevées, à des variations de température, à des chocs ou à des vibrations, lorsque la sécurité est vraiment essentielle. Mais d’après moi, la sécurité est toujours essentielle », conclut Maxime Thonnerieux.

Nos arguments

• Des assemblages de très grande qualité garantissent des niveaux de sécurité élevés.
• Des assemblages de très grande qualité ont la forme appropriée pour l’installation, surtout pour les outils automatiques.
• Des assemblages de très grande qualité ont un revêtement de bonne qualité qui protège contre la corrosion, ce qui réduit les inspections nécessaires pour détecter la rouille.
• Des assemblages de très grande qualité réduisent considérablement le coût du cycle de vie. À long terme, ils sont économiques.