On l’a vu dans les chapitres précédents, le paramètre fonctionnel des assemblages vissés est la tension qu’on installe au serrage. Cette tension sert à garantir :
- Le maintien des pièces serrées : non décollement et non glissement des interfaces
- Le filtrage des efforts extérieurs (tenue dynamique)
Lorsque les assemblages sont critiques (critères sécuritaires, financiers…), il est d’usage de contrôler que le serrage est bon. Une politique de contrôle est alors à définir.
Objectifs du contrôle
Le contrôle du serrage peut être quantitatif ou qualitatif :
- Qualitatif : avec pour objectif de vérifier que l’opération de serrage a bien eu lieu
- Quantitatif : avec pour objectif d’évaluer le niveau de serrage ce qui implique des mesures et des analyses des valeurs relevées
Pour limiter les contrôles après serrage, il est parfois intéressant de :
- S’assurer qu’une opération de serrage a été réalisé plutôt que de réaliser un contrôle couteux (utilisation d’écrous auto-freinés par défaut pour obliger l’opérateur à utiliser un outil et contrôle visuel de la position de l’écrou avec 2 filets de vis qui dépassent de l’écrou, marquage après serrage…)
- S’éviter de réaliser un contrôle en interdisant la poursuite du montage si l’opération n’est pas réalisée (comptage du nombre de serrage réalisé par la visseuse dans le cas d’un assemblage avec plusieurs liaisons…)
- Intégrer un contrôle pendant l’opération de serrage (contrôle des fenêtres angulaires sur les visseuses asservies pendant le serrage au couple…)
Paramètres à identifier
Le contrôle peut avoir lieu à différents niveaux de la vie du produit :
- Dans un laps de temps court après l’opération de serrage (assemblage en atelier de production, chantier…) ou après une première opération de mise en service ou charge d’épreuve (exemple : validation du fonctionnement d’un moteur, mise sous pression…)
- Dans le cadre d’une surveillance périodique et sécuritaire des assemblages (éoliennes, téléphériques…) ce qui implique un vieillissement du produit et donc des variabilités supplémentaires (corrosion, usure…).
Le contrôle des assemblages peut être à 100% ou partiel :
- Total : contrôle de l’intégralité des assemblages réalisés
- Echantillonné : contrôle d’une partie pour évaluer l’ensemble avec utilisation des outils statistiques
Le contrôle doit tenir compte des spécificités techniques de l’assemblage :
- Méthode de serrage initiale
- Conception de l’assemblage
- Evolution du serrage et de l’assemblage après serrage ou en service
Par exemple les pertes après serrage peuvent affecter les mesures réalisées (en présence de revêtements épais dans l’empilement de l’assemblage ou dans le cas de faibles longueurs serrées par rapport au diamètre de la vis…).
Le contrôle du serrage peut être réalisé avec différentes méthodes :
- Contrôle du serrage au couple
- Contrôle par allongement
- Contrôle par mesure échographique ultrasonore
- Contrôle par boulon instrumenté (C-BOLT Cathelain, jauges de déformation…)
Ces méthodes sont à appliquer avec des outils définis / adaptés et un personnel formé et sensibilisé
Ces méthodes peuvent engendrer une modification de l’état de l’assemblage : par exemple le contrôle par la méthode du couple modifie l’assemblage par conséquent il n’est pas recommandé de contrôler 2 fois de suite un assemblage avec cette méthode….
Contrôle du serrage au couple
Industriellement 99% des assemblages sont serrés au couple et contrôlés au couple pour des raisons pratiques et économiques. Définir un couple de serrage ça ne s’improvise pas, il faut que le couple soit adapté au dimensionnement et aux coefficients de frottements de l’assemblage.
De la même manière contrôler un serrage au couple ça ne s’improvise pas.
Tout doit être défini et connu sinon on ne peut pas faire de contrôle : retenez que contrôler un serrage au couple c’est valider que les valeurs mesurées sont conformes à ce qu’on a l’habitude de mesurer (dans les mêmes conditions). Industriellement lorsqu’on met un assemblage en production, on valide les conditions de montage et d’assemblage. Le même travail doit être réalisé pour le contrôle.
Méthodes
Différentes méthodes existent pour contrôler un serrage au couple :
- Contrôle par sur-serrage
- Contrôle par desserrage et réalignement d’un repère
- …
La bonne méthode est la méthode qui est définie et validée pour un assemblage donné.
Certaines méthodes peuvent donner lieu à des particularités (couple plus élevé lors du contrôle qu’au serrage à cause d’un pic statique de décollement…).
Je ne rentrerai pas dans le détail des méthodes et comportements dans cet article.
Outils
Les clefs à utiliser pour le contrôle sont des clefs à lecture directe (type 1), à l’inverse des clefs utilisées en production qui sont des clefs à déclenchement (type 2).
Ces clefs peuvent intégrer ou non des algorithmes qui permettent d’analyser la courbe de contrôle.
Interprétation des résultats
Les résultats doivent être interpréter par rapport aux valeurs habituellement relevées dans les mêmes conditions et par rapport à la connaissance et l’expérience du produit. Il convient de se rappeler que :
- Les valeurs contrôlées peuvent être éloignées des valeurs appliquées lors du serrage au couple sans que cela implique un problème sur la liaison
- Les valeurs contrôlées peuvent être très dispersives
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