Rendue indispensable par des assemblages de plus en plus techniques, aux contraintes de
mesures ultra précises, la clé dynamométrique sécurise le travail du mécanicien là où l’à peu
près n’a pas sa place.
Principalement utilisée lors d’interventions sur les moteurs où les critères de serrage et de
contraintes liées doivent être rigoureusement respectées, la clé dynamométrique a
progressivement trouvé d ‘autres terrains de jeu et s’impose désormais sur de nombreux
organes ou montages mécaniques d’un véhicule. Son usage est devenu indispensable au
mécanicien car rares sont aujourd’hui les organes qui n’exigent pas de serrage sous contrôle.
Un mauvais serrage est un vrai risque.
La conception et la mise en œuvre d’un assemblage vissé nécessitent une méthodologie
rigoureuse. En effet, des erreurs peuvent provoquer des défaillances aux conséquences lourdes,
souvent coûteuses et parfois dramatiques. De nombreuses études montrent que les incidents
rencontrés sur les assemblages boulonnés sont, dans la majorité des cas, dus aux mauvaises
conditions dans lesquelles les assemblages ont été définis (analyse, conception, calculs, choix
des composants) ou mis en œuvre (méthode de serrage, outillage, contrôle). On sait que parmi
les différentes causes de défaillance (surcharge, défaut de conception…), la plus fréquente est le
défaut de montage. Le serrage, insuffisant, excessif ou hétérogène, représente à lui seul 30%
des cas.
En fait, bien serrer un boulon consiste à utiliser au mieux ses propriétés élastiques. Un boulon
qui travaille dans de bonnes conditions se comporte comme un véritable ressort. Le serrage
introduit, en effet, une précharge axiale de tension. Cette tension est bien sûr égale et opposée
à la compression qui s’exerce sur la structure serrée, c’est l’effort de serrage. Ce dernier est
destiné principalement, selon les applications, à assurer la rigidité du montage pour lui
permettre de supporter les sollicitations extérieures de traction, compression, flexion et
cisaillement. Tout cela évidemment en s’assurant que les pièces concernées travaillent en deçà
de leur limite élastique.
Le serrage idéal.
La maîtrise du serrage permet, dès la conception de l’assemblage, d’utiliser au mieux les
caractéristiques mécaniques de la boulonnerie. Les boulons sont le plus souvent en acier et se
comportent alors comme un ressort (lorsque l’on reste dans le domaine élastique). Le serrage
idéal doit permettre que la contrainte ne dépasse jamais le point critique de la limite élastique
de la visserie. La solution passe alors par un serrage au couple. Quand le diamètre des boulons
ne dépassent pas 30 millimètres, cette méthode présente l’avantage d’une simplicité de mise en
œuvre, même si elle comporte aussi quelques inconvénients. A commencer par le fait que le
serrage final dépend des coefficients de frottement au niveau des filets écrou/vis et au niveau
du contact écrou/surface.
Or, dans la pratique, il est impossible de bien maîtriser ces paramètres.
Ainsi, pour un même couple nominal visé, la dispersion dans la tension finale de serrage du
boulon pourra se situer entre +/- 20% dans les meilleurs cas et entre +/- 60% dans les cas
extrêmes. Cette grande dispersion est due à la combinaison de plusieurs phénomènes, comme
l’imprécision du couple de serrage appliqué, les défauts d’usinage et les états de surface des
pièces assemblées. Cela dépend aussi de la boulonnerie et de la lubrification des surfaces en
contact. Enfin le serrage provoque dans le boulon, en plus de la contrainte axiale de traction
recherchée, l’apparition d’une contrainte de torsion parasite, dont le niveau peut atteindre plus
de 30% de la contrainte de traction. La combinaison de ces deux efforts modifie la valeur finale
de serrage. De plus, cette contrainte résiduelle de torsion présente un autre inconvénient : elle
peut faciliter le desserrage intempestif en fonctionnement. En dehors du respect d’une
méthodologie de serrage, il est donc important de choisir une clé dynamométrique efficace, qui
réponde à des critères de qualité normalisés et possède une précision la plus importante
possible.
