Types de fixations : Un guide pour leur classification et leur utilisation

Types de fixations Les fixations sont des pièces essentielles qui jouent un rôle vital dans la conception, la fabrication et l'assemblage des pièces. Il en existe de différentes tailles et de différents styles, chacun ayant des applications spécifiques. Cependant, l'objectif premier de toutes les fixations est d'assembler deux ou plusieurs composants. Elles conviennent donc à l'assemblage de pièces et à la fabrication de structures complexes.

Cet article se concentre sur les différents types de fixations, avec un aperçu détaillé de leurs caractéristiques et des sous-groupes des différents types de fixations. Entrons dans le vif du sujet.

Comment fonctionnent les fixations ?

Pour comprendre le fonctionnement des fixations, il faut répondre à la question suivante : qu'est-ce qu'une fixation ? Les fixations font référence à une longue liste d'outils ressemblant à des boulons, des vis, des écrous et même des clous. Leur fonction première est de créer des connexions sûres entre les pièces, en empêchant le mouvement et la séparation.

Tous les types de fixations jouent le même rôle dans la fabrication : maintenir mécaniquement deux ou plusieurs pièces en place. Chaque type de fixation possède un mécanisme spécifique qu'il utilise pour effectuer ses actions.

Par exemple, les vis utilisent des caractéristiques filetées pour assurer une bonne prise sur les matériaux, tandis que les boulons utilisent une autre forme de fixation - les écrous - pour créer une connexion sûre. Quelle que soit la conception de l'élément de fixation, l'objectif reste d'assurer l'étanchéité des pièces adjacentes. En outre, les clous, en tant qu'élément de fixation, pénètrent dans la surface des pièces pour créer un joint solide et encliquetable, assurant ainsi la stabilité et l'assemblage des pièces.

Comment classer les éléments de fixation ?

Les fixations se répartissent en deux grandes catégories, à savoir

• Fixations permanentes
• Attaches non permanentes

Comme leur nom l'indique, les fixations permanentes forment des joints permanents entre les pièces et ne peuvent être séparées qu'en brisant les pièces adjacentes. En revanche, les fixations non permanentes donnent lieu à des assemblages temporaires.

En général, les fixations mécaniques, sur lesquelles nous nous concentrerons dans cet article, comprennent celles qui forment des joints temporaires. Vous pouvez séparer le joint en desserrant la connexion - les attaches.

Les formes standard d'attaches dans l'industrie manufacturière sont les suivantes :

• Vis
• Boulons
• Noix
• Clous, etc.

Les différents types de fixations et leurs applications

Nous avons déjà abordé les deux classifications des types de fixations mécaniques utilisées dans la fabrication de pièces, mais cette section explore les différents types en détail, y compris les sous-groupes de chaque type de fixation.

1. Vis

Les vis sont le type d'attaches le plus communément utilisé pour le maintien de la vie. soudage de tôles pièces ensemble. Elles se caractérisent par un filetage sur tout le corps et des têtes de différentes formes. Les vis peuvent nécessiter un filetage interne des pièces pour créer un assemblage sûr. Toutefois, ces fixations sont autotaraudeuses ou autofileuses, ce qui réduit le besoin de pré-taraudage.

1.1 Vis de machine

Ces types de fixations sont souvent utilisés pour le travail sur les machines. Les vis à métaux sont spécifiques à la fixation de deux ou plusieurs composants métalliques. Elles sont généralement utilisées dans des installations dotées de trous prépercés et taraudés, c'est pourquoi elles peuvent être appelées fixations filetées. Il n'est donc pas nécessaire de créer des trous lors du montage. Toutefois, le machiniste doit veiller à ce que le filetage soit précis et adapté à la fixation des joints.

1.2 Vis à tôle

Ces vis possèdent des arêtes tranchantes qui facilitent la coupe et la pénétration dans les tôles. Fabrication de tôles ont une tige entièrement filetée pour permettre un bon enlèvement des copeaux et une friction entre les pièces à assembler, formant ainsi un lien sûr. Elles conviennent également à l'assemblage d'autres matériaux tels que le plastique et le bois.

1.3 Vis à tête hexagonale

Ces types de fixations sont spécifiquement utilisés dans les travaux du bois et les applications lourdes. Comme son nom l'indique, la vis hexagonale se caractérise par une tête hexagonale distinctive, qui sert également de point de préhension. Par conséquent, contrairement à de nombreuses autres vis, les machinistes doivent utiliser une clé pour les enfoncer dans les pièces, plutôt qu'un tournevis. Cette caractéristique renforce le couple de serrage, créant ainsi une articulation puissante.

1.4 Vis pour cloisons sèches

Ces fixations mécaniques se caractérisent par des filets grossiers et des têtes coniques. Les vis pour cloisons sèches ont une pointe fine et délicate, permettant une pénétration facile dans le matériau sans causer de dommages importants.

1.5 Vis à bois

Les vis à bois sont spécifiques au travail du bois, avec un filetage partiellement grossier et une tige lisse qui favorise une bonne prise. Elles ont donc une pointe acérée qui facilite la pénétration dans les pièces de bois.

2. Boulons

Les boulons sont une autre vis populaire, quelque peu similaire aux vis. En fait, certains confondent les boulons avec les vis parce qu'ils sont également dotés d'un filetage extérieur mâle, généralement à l'extrémité. Cependant, les boulons sont généralement utilisés pour assembler des composants non filetés. Ils fonctionnent généralement avec des écrous, qui portent le filetage interne fixé à la base du boulon, formant ainsi une connexion sûre lorsqu'ils assemblent des pièces de matériau.

Vous trouverez ci-dessous des exemples de différents types de boulons utilisés dans l'industrie manufacturière.

2.1 Boulons à tête hexagonale

Comme leur nom l'indique, ils sont dotés d'une tête en forme d'hexagone, ce qui favorise la prise avec une clé appropriée. Elles peuvent être entièrement filetées ou comporter une partie non filetée sous la tête. Elles constituent un choix courant pour l'usinage, car elles facilitent le montage et le démontage. Ils facilitent également la fixation, même à des endroits généralement difficiles à atteindre.

2.2 Boulons de carrosserie

Ces types de fixations se caractérisent par des têtes métalliques convexes comme un champignon et des cols carrés. Ils sont le plus souvent utilisés pour fixer des pièces en bois. Ils s'insèrent facilement dans les pièces de bois sous l'effet de la pression et sont autobloquants, ce qui les empêche de tourner et garantit la sécurité de l'assemblage.

2.3 Boulons à double extrémité

Le boulon à double extrémité est une tige allongée avec un filetage extérieur à chaque extrémité qui permet de la serrer avec des écrous appropriés, formant ainsi une connexion sûre.

2.4 Boulons à tête cylindrique ou à douille

Ce type de boulon se caractérise par une tête cylindrique à trous hexagonaux, nécessitant une clé appropriée - clé Allen - pour le fixer, formant ainsi un joint serré et ferme.

2.5 Boulons à œil

Les boulons à œil comportent une boucle ressemblant à un œil à une extrémité, l'autre extrémité ayant un filetage extérieur qui se verrouille avec un écrou approprié pour former un lien sûr.

3. Écrous

Les écrous sont des types d'éléments de fixation, souvent associés à un boulon de taille similaire. Ils sont dotés d'un filetage interne dans lequel le boulon s'insère, ce qui améliore l'adhérence, augmente le couple de serrage et forme un joint sûr. Le système d'écrou et de boulon permet de relier efficacement deux pièces de matériau sans nécessiter de filetage interne, en se contentant d'un trou d'alignement de taille appropriée dans les deux pièces.

Comme les autres fixations mécaniques évoquées jusqu'ici, les écrous existent également sous différentes formes. Voici quelques-uns des types les plus courants.

3.1 Écrous borgnes ou à gland

Ces écrous se caractérisent par une extrémité fermée comme un dôme recouvrant l'extrémité du boulon, assurant une liaison boulon-écrou sûre et évitant toute saillie du boulon. Ils conviennent parfaitement aux pièces esthétiques.

3.2 Écrous hexagonaux

Comme les boulons hexagonaux, ils présentent un extérieur hexagonal, ce qui permet de les bloquer facilement avec les boulons appropriés à l'aide d'une clé. Ils sont facilement disponibles, bon marché et constituent les fixations métalliques les plus courantes pour les écrous.

3.3 Écrous à souder

L'écrou à souder est spécifique à la fixation de composants dans des zones généralement difficiles d'accès. La conception est telle qu'une partie est soudée à la surface du métal adjacent.

3.4 Écrous d'accouplement

Ces écrous sont allongés et conçus pour assembler des boulons et des tiges à long filetage.

4. Clous

Les clous sont la plus ancienne forme de fixation utilisée dans l'industrie manufacturière. Ils constituent la base des autres types d'attaches, en particulier les vis et les boulons. Bien qu'ils ressemblent davantage à des vis, avec leur pointe acérée, ces dispositifs mécaniques n'ont pas besoin d'être taraudés ou filetés dans un matériau avant d'effectuer leur action de fixation.

Ils sont plus faciles à utiliser et nécessitent une force de cisaillement pour les enfoncer dans le matériau et former un joint stable. Cependant, les vis sont une amélioration des clous, car elles créent des joints plus solides et facilitent leur enlèvement.

4.1 Clous courants

Ce type de clou est doté d'une tige épaisse, ce qui lui confère une grande force de maintien pour créer un joint durable entre les éléments adjacents. Cependant, cette tige épaisse dépasse facilement et reste visible après la finition, ce qui réduit l'esthétique du produit.

4.2 Clous de finition

Les clous de finition sont dotés d'une tête plate et carrée qui s'intègre facilement dans les matériaux adjacents, favorisant ainsi l'esthétique.

4.3 Clous en boîte

Les clous en boîte sont dotés d'une pointe et d'une tête en diamant qui facilitent la pénétration. Il s'agit d'une fixation courante dans les constructions en acier.

4.4 Clous de couverture

Ces types de clous de fixation se caractérisent par une tête large, facilement visible. Ils sont généralement résistants à la corrosion pour assurer leur durabilité.

5. Autres types de fixations

Outre les vis, les boulons, les écrous et les clous, il existe d'autres éléments de fixation pratiques pour diverses applications dans l'industrie manufacturière.

5.1 Rondelles

Les rondelles sont des plaques minces en forme de disque avec des trous en leur centre, servant d'entretoise ou de dispositif de verrouillage. Ces types de fixations sont souvent utilisés avec les boulons et les écrous. Elles permettent également d'amortir les vibrations, de réduire les frottements ou de répartir les charges. De plus, les rondelles contribuent à protéger la surface des composants adjacents en empêchant tout contact direct avec les fixations proprement dites.

Comme les autres dispositifs de fixation dont nous avons parlé, ils existent sous différentes formes.

• Rondelles plates : Ces rondelles permettent de séparer les pièces adjacentes des boulons ou des écrous, évitant ainsi que les surfaces ne perdent leurs revêtements esthétiques.
• Laveuses de quai : Comme leur nom l'indique, les rondelles de quai sont des rondelles super résistantes. Il s'agit de rondelles épaisses souvent utilisées dans les chantiers et les travaux de construction.
• Rondelles plates : Il s'agit de disques plats standard qui favorisent une répartition uniforme de la charge, du frottement et des vibrations.

5.2 Rivets

Les rivets sont des attaches légères avec des tiges lisses et sans filets. Ce sont les principales fixations permanentes utilisées dans la fabrication. Ces types d'attaches ont généralement une forme cylindrique, ressemblant à celle des vis et des boulons, mais avec une tête distincte et une queue à l'autre extrémité.

Les types de rivets typiques sont les suivants :

• Rivets aveugles
• Rivets solides
• Rivets solides
• Rivets tubulaires, etc.

5.3 Ancrages

Les fixations de type ancre remplissent des fonctions similaires à celles d'une ancre de bateau. Ils sont utilisés pour relier des objets à un matériau de base, tel qu'une cloison sèche ou du béton.

Voici quelques exemples typiques :

• Ancrages à filetage interne
• Ancres filetées externes
• Ancrages à cale
• Vis d'ancrage, etc.

Tableau récapitulatif des types de fixations

Le tableau ci-dessous résume les différents types d'éléments de fixation utilisés dans l'industrie manufacturière, y compris un examen de leurs caractéristiques et de leurs sous-types spécifiques.

Matériaux courants constitués d'éléments de fixation

En général, les fixations telles que les boulons, les écrous, les vis et les clous sont fabriquées à partir de matériaux durs. En raison des applications des fixations mécaniques, le matériau utilisé pour les créer doit avoir des propriétés mécaniques élevées, en particulier la résistance. De plus, même s'il est dur, il doit être moins cassant et avoir de bonnes propriétés chimiques, telles que la résistance à la corrosion.

Le matériau standard pour la création de types d'attaches est l'acier, principalement l'acier au carbone. Autres matériaux prototypes métalliques pour la création d'attaches comprennent l'acier inoxydable, le laiton, le bronze, etc. Nous examinons ci-dessous les matériaux standard utilisés pour la fabrication des attaches mécaniques.

Fixations en acier

L'acier est le matériau de prédilection pour la création d'attaches métalliques, puisqu'il en représente jusqu'à 90 %. Cet alliage est le métal de prédilection pour la fabrication de types d'attaches métalliques en raison de ses propriétés physiques, mécaniques et chimiques.

Ce matériau peut être utilisé sous forme d'alliage brut ou amélioré par des traitements de surface appropriés, tels que la galvanisation, en le recouvrant de zinc. D'autres procédés, comme les traitements thermiques et les revêtements, tels que les revêtements de nickel ou de chrome, s'avèrent également efficaces pour améliorer les propriétés des fixations métalliques en acier.

Fixations en aluminium

L'aluminium n'est pas aussi solide que l'acier. Il s'agit toutefois d'un métal léger qui offre une résistance considérable et une meilleure résistance à la corrosion. La combinaison de ces deux caractéristiques en fait un pilier de l'industrie manufacturière.

Ces cintrage des métaux Les types de fixations en aluminium sont un bon choix pour l'assemblage de pièces avec des spécifications légères. L'aspect brillant et esthétique des fixations en aluminium en fait également un matériau approprié pour les fabrications qui requièrent un attrait visuel. En outre, les fabricants peuvent combiner l'aluminium avec d'autres éléments appropriés, tels que le zinc, le magnésium, le cuivre, etc., pour renforcer ses propriétés mécaniques.

Fixations en acier inoxydable

Comme l'acier, l'acier inoxydable est essentiellement un alliage de fer et de carbone. Toutefois, son pourcentage de carbone est plus faible. Il contient des quantités plus importantes d'éléments tels que le chrome, ce qui augmente considérablement sa résistance à la corrosion. L'alliage confère à ses types de fixations une résistance importante, ce qui les rend durables et maintient l'intégrité structurelle de la fabrication. Ces caractéristiques suggèrent que les fixations en acier inoxydable sont idéales pour les applications dans des environnements difficiles.

Quels sont les avantages de l'utilisation de fixations dans la fabrication de pièces ?

En lisant cet article jusqu'à présent, vous devriez déjà avoir une idée des avantages des fixations dans la fabrication de pièces. Ces types de fixations sont indispensables pour assembler les pièces d'une pièce afin d'obtenir un ensemble plus grand. Voici quelques avantages de l'utilisation des fixations dans la fabrication de pièces.

Maintenir les pièces ensemble correctement

Les fixations possèdent une conception précise et des fonctionnalités spécifiques qui leur permettent de maintenir et de fixer correctement des pièces adjacentes. Ces outils mécaniques sont généralement fiables. Ils veillent à ce que ces composants soient en place, empêchant les mouvements involontaires ou la séparation et garantissant la stabilité structurelle de l'assemblage final.

Flexibilité de la conception et assemblage

Les fixations offrent aux concepteurs et aux équipementiers une plus grande flexibilité, permettant un assemblage plus systématique et rationalisé. Ces types de fixations offrent davantage d'options de conception pour la création de produits complexes, réduisant le temps d'assemblage et les risques d'erreurs d'usinage. Ils contribuent également à améliorer l'efficacité globale de la fabrication et facilitent la réparation des pièces défectueuses.

Transport facile

Ces types d'attaches mécaniques facilitent le démontage et le remontage des composants, ce qui contribue à rationaliser le transport de structures plus importantes. Les fabricants peuvent créer ces produits de grande taille en différentes pièces, ce qui simplifie la logistique et réduit les risques de dommages pendant le transport, puis les assembler à l'endroit voulu.

Réduire les coûts de fabrication

Grâce aux fixations, les fabricants n'ont pas besoin d'acheter des équipements de production plus importants pour fabriquer de grandes structures. Ces outils rationalisent la conception pour l'assemblage de composants plus petits afin de créer le grand produit souhaité. Ces types de fixations réduisent également le gaspillage de matériaux ; les fabricants n'ont plus qu'à percer de petits trous dans les pièces pour permettre l'assemblage de différents composants, ce qui peut également contribuer à optimiser les flux de production.

Comment sélectionner les bonnes fixations pour vos applications ?

Bien qu'il existe différents types de fixations pour la fabrication de pièces, le choix de la bonne peut s'avérer crucial pour la réussite de votre projet. Vous trouverez ci-dessous les éléments à prendre en compte pour vous assurer de faire le bon choix.

Application prévue

La première chose à considérer lors de la sélection d'un accélérateur est de savoir s'il répondra à la demande de l'application. Outre la grande distinction entre les fixations, chaque groupe comporte d'autres sous-types. Par exemple, les boulons sont généralement utilisés dans la construction de ponts et l'assemblage de machines lourdes. En revanche, les vis sont un choix plus populaire dans le travail du bois, l'électronique et les applications de cloisons sèches.

Matériau

La plupart des types de fixations sont fabriqués en acier en raison de ses propriétés mécaniques supérieures à celles de nombreux autres matériaux. Cependant, il n'est pas aussi résistant à la corrosion que l'aluminium ou l'acier inoxydable. Il est donc préférable d'utiliser des fixations en acier inoxydable ou en aluminium pour les environnements difficiles.

Type de fil

Le filetage est un autre facteur à prendre en compte lors de la sélection d'un type de rouleau. Les filetages peuvent influencer l'application prévue. Par exemple, les filetages grossiers permettent un assemblage plus rapide des pièces, tandis que les filetages fins peuvent nécessiter un temps d'assemblage plus long. Cependant, plus les filets sont fins, plus il y a de révolutions et d'interactions entre l'élément de fixation et les composants, ce qui garantit des connexions et des assemblages plus sûrs.

Différents revêtements pour les éléments de fixation

La plupart des fixations sont fabriquées à partir de matériaux dotés de propriétés mécaniques et d'une résistance incroyables. Cependant, ces fixations perdent rapidement certaines de leurs caractéristiques lorsqu'elles sont exposées à des conditions environnementales difficiles, ce qui réduit leurs performances et leur durabilité.

C'est pourquoi les équipementiers améliorent ces outils mécaniques en les dotant de divers revêtements afin d'accroître leur résistance, notamment à la corrosion.

• Revêtement de zinc: La galvanisation consiste à recouvrir d'une couche de zinc les pièces métalliques telles que les vis, les boulons et les écrous. Ce procédé est économique et améliore la résistance à la corrosion et à l'oxydation de ces éléments de fixation.
• Revêtement de nickel: Comme les revêtements de zinc, il améliore la résistance à la corrosion des fixations et les rend plus attrayantes sur le plan visuel.
• Revêtement chromé: Cette opération confère aux éléments de fixation une finition polie, ce qui améliore leur esthétique. En outre, il augmente les propriétés mécaniques et chimiques, ce qui accroît leur résistance à l'usure et à la corrosion et les rend plus durables.
• Revêtement de phosphate: Ils contribuent à augmenter le pouvoir lubrifiant, l'adhérence de la peinture et la résistance à la corrosion des fixations.
• Revêtement d'oxyde noir: Il s'agit de recouvrir la surface d'un matériau sombre, ce qui améliore sa résistance tout en offrant une finition décorative.

Applications générales des fixations dans l'industrie manufacturière

Les applications des types d'attaches sont vastes, allant de la fabrication générale aux usages domestiques. Voici les utilisations de ces types d'attaches dispositifs mécaniques dans différents secteurs.

• AutomobileLes travaux d'entretien et de réparation des véhicules : connexion des différentes pièces du moteur, y compris le châssis, les panneaux de la carrosserie et l'assemblage global du véhicule.
• AérospatialeLes ailes, le fuselage et les composants du moteur sont reliés entre eux.
• Fabrication électroniqueLes produits de l'industrie de l'automobile : sécurisation de divers composants tels que les cartes de circuits imprimés.
• Travail du bois et meubles: Les clous, les écrous, les boulons et les vis sont essentiels pour les toitures, l'assemblage de meubles et d'autres opérations en bois.
• La construction: assemblage structurel et sécurisation des cadres.

Conclusion

On ne saurait trop insister sur les utilisations et les applications des éléments de fixation. Ces outils sont généralement de petite taille, mais ils sont importants à diverses fins de fabrication. Ils contribuent à rationaliser le processus de production et facilitent la création de structures vastes et complexes.

FAQ

Qu'est-ce qu'une fixation ?

Une fixation est un outil mécanique qui permet d'assembler et de fixer deux ou plusieurs éléments ensemble. Elles font partie intégrante de pratiquement toutes les formes de machines, car elles permettent d'assembler diverses pièces et composants.

Quels sont les types d'attaches les plus courants ?

Les types courants de fixations utilisés dans la fabrication de pièces comprennent les boulons et les écrous, les vis, les clous, les rivets, les rondelles, etc. Chaque type de fixation a une spécification unique qui correspond à ses fonctions dans l'assemblage et la fabrication des pièces.

Quelle est la fonction des fixations ?

Les principales fonctions des fixations consistent à maintenir les pièces et les composants ensemble afin d'assurer l'intégrité structurelle. Elles permettent d'assembler et de désassembler facilement les pièces, ce qui facilite la fabrication de produits plus grands et plus compliqués.