Que sont les boulons desserrés et comment les éviter

Les boulons, souvent négligés en raison de leur petite taille, jouent un rôle crucial dans de nombreux secteurs. En tant que l'un des éléments les plus utilisés dans les équipements actuels, il sert à relier en toute sécurité différents objets, garantissant ainsi résistance et stabilité dans diverses applications. Cependant, lorsque les boulons se desserrent, ils peuvent entraîner une série de problèmes qui peuvent influencer la sécurité et l'efficacité de l'ensemble du système. Dans cet article, nous nous concentrerons sur les raisons pour lesquelles ils se desserrent et sur la manière de les éviter efficacement pour assurer le fonctionnement stable de vos machines.

Que sont les boulons desserrés ?

Les boulons sont des éléments de fixation mécaniques conçus pour assembler deux ou plusieurs composants en les serrant avec une précharge. Ce niveau de tension (précharge) crée une friction entre les surfaces d'accouplement, ce qui empêche la séparation et répartit les charges de manière uniforme. 

Les boulons desserrés font référence à une situation dans laquelle un boulon a perdu son serrage. Lorsque cela se produit, cela peut constituer un risque de sécurité important.

Pourquoi le desserrage des boulons est-il si important ?

Les problèmes de desserrage des boulons ne peuvent pas être ignorés. Lorsqu'ils se produisent, ils peuvent entraîner un certain nombre de conséquences graves, notamment une intégrité structurelle réduite, des vibrations anormales, des risques potentiels pour la sécurité, une faible efficacité et des performances réduites, ainsi que des coûts de réparation élevés.

Dans le domaine industriel, des boulons desserrés peuvent affecter les performances des équipements ainsi que leur fonctionnement normal. Cela peut également entraîner le délogement de pièces d'équipement, ce qui peut entraîner des accidents de production et donc menacer la vie des personnes.

Dans l'industrie aérospatiale, cela peut affecter le système de contrôle du vaisseau spatial, ce qui rend difficile la détection précise de l'orbite. Cela pourrait entraîner une déviation du vaisseau spatial de son orbite prévue, augmentant ainsi le risque de collision avec d'autres corps célestes ou des débris spatiaux.

Dans le domaine du transport, des boulons desserrés sur les voies ferrées peuvent provoquer des déraillements. Dans le domaine de l'exploitation minière, ils peuvent entraîner la panne des machines et des blessures potentielles pour les opérateurs. 

La série de conséquences négatives dépasse votre imagination. Il est donc important de prêter attention aux problèmes de desserrage des boulons pour assurer le fonctionnement normal de divers systèmes et structures. Des inspections régulières et des mesures préventives opportunes peuvent aider à éviter les risques.

Les 5 principales causes de boulons desserrés

1. Installation incorrecte

Il s'agit d'un couple de serrage incorrect lors de l'installation des boulons. Un serrage excessif peut entraîner un étirement excessif du boulon, voire sa rupture, tandis qu'un serrage insuffisant peut entraîner une force de serrage insuffisante pour maintenir le joint en place. 

2. Usure matérielle

En raison de l'utilisation prolongée de l'équipement, les assemblages boulonnés et les matériaux de fixation peuvent subir une détérioration, une usure ou une corrosion, ce qui réduit progressivement le frottement entre le boulon et le matériau qu'il fixe. Sans frottement adéquat, le boulon est plus susceptible de se desserrer automatiquement.

3. Vibration

Les vibrations peuvent desserrer les assemblages boulonnés. Lorsqu'ils sont exposés à des charges dynamiques et à des vibrations, les filetages et l'écrou entrent en contact, ce qui entraîne une réduction du frottement qui les maintient ensemble. Les vibrations et les chocs peuvent également provoquer une légère rotation du boulon tout seul, ce que l'on appelle un desserrage spontané. 

4. Défauts de fabrication

Les défauts de fabrication peuvent affecter les performances des boulons. Ces défauts peuvent inclure des filetages mal usinés, une mauvaise qualité du matériau ou des dimensions incohérentes. Ces défauts peuvent rendre difficile l'obtention d'un ajustement sûr et augmenter le risque de desserrage du boulon au fil du temps.

5. Dilatation thermique

La dilatation thermique différentielle est un autre facteur à prendre en compte. Veillez à ce que le matériau du boulon soit le même que celui de l'assemblage. Si les coefficients de ces deux éléments ne sont pas cohérents, les changements de température peuvent entraîner un mouvement relatif entre eux, ce qui peut ensuite entraîner la perte de l'assemblage.

5 signes de boulons desserrés

Nous avons reconnu la gravité de ces problèmes et leurs causes, alors comment savoir si vos boulons fonctionnent correctement ou s'ils montrent déjà des signes de desserrage ? Voici 5 signes qui vous aident à les identifier :

1. Lacunes :L'inspection visuelle est le moyen le plus direct de déterminer le problème. S'il y a des écarts évidents entre la tête du boulon ou l'écrou et les pièces connectées, ou s'il y a des signes de desserrage dans la partie serrée, cela peut entraîner le desserrage de l'assemblage boulonné.
2. Bruits anormaux : Si un boulon commence à se desserrer, des bruits peuvent se produire pendant le fonctionnement de l'équipement. Ces bruits peuvent être continus ou intermittents.
3. Précharge diminuée : La précharge désigne la force appliquée lors du serrage d'un boulon. Si le boulon se desserre, sa précharge diminue, ce qui rend l'équipement moins stable ou, pire encore, l'empêche de fonctionner.
4. Vibrations accrues : Lorsqu'un boulon se desserre, les vibrations de l'équipement peuvent augmenter. En effet, le desserrage des boulons peut entraîner une augmentation des écarts entre les pièces connectées, augmentant ainsi l'amplitude des vibrations.
5. Détente et soulagement du stress : En cas de charges prolongées, la contrainte dans le matériau du boulon peut diminuer progressivement, ce qui entraîne une réduction de la précontrainte du boulon. Si le problème n'est pas résolu immédiatement, il peut entraîner le desserrage des boulons.

Il est essentiel de reconnaître ces signes, car le desserrage des boulons peut entraîner une tragédie catastrophique. Il est important de détecter tout desserrage le plus tôt possible pour éviter tout danger et tout dommage potentiel.

Comment éviter que les boulons ne se desserrent ?

Après avoir analysé les causes et les signes de boulons desserrés, nous vous présenterons quelques méthodes pour aider à prévenir ce problème. Assurez-vous que les boulons sont installés à l'aide des outils et des techniques appropriés. Ces méthodes peuvent être divisées en méthodes de verrouillage par friction, de verrouillage mécanique et de verrouillage permanent. 

Verrouillage par friction

• Rondelles élastiques : elles sont conçues pour produire un effet ressort qui permet de maintenir la tension sur la vis, l'empêchant ainsi de se desserrer. Cependant, pour les boulons à haute résistance et les matériaux durs, elles ne peuvent pas fonctionner efficacement.
• Écrous autobloquants : ce type d'écrous fonctionne en déformant leur base élastique lorsqu'ils sont tournés sur un boulon, appliquant une contre-force pour éviter les vibrations.
• Écrous doubles : l'utilisation de deux écrous serrés l'un contre l'autre peut permettre une friction supplémentaire pour éviter le desserrage.

Le verrouillage par friction a tendance à se desserrer facilement lorsque la vis est soumise à un impact fort, ce qui nécessite l'utilisation d'un marqueur pour l'identification et une attention particulière pour s'assurer qu'aucune pièce associée ne manque. 

Verrouillage mécanique

• Goupilles fendues : elles sont généralement utilisées avec des écrous à fente. Elles sont combinées pour verrouiller deux pièces ensemble en passant à travers des trous dans les deux pièces et en pliant les extrémités pour empêcher leur retrait.
• Écrous à fente : Ces écrous possèdent une fente qui sert à assurer l'insertion du dispositif de verrouillage pour empêcher la rotation.
• Rondelles de blocage : ces rondelles ont des dents ou des dentelures qui mordent dans la surface de contact pour empêcher la séparation.
• Fils de verrouillage : les fils sont enfilés dans les trous des têtes de boulons et des écrous pour les fixer ensemble.

Le verrouillage mécanique est relativement fiable et adapté aux connexions critiques, mais il nécessite également que les composants associés restent intacts et non endommagés. 

Verrouillage permanent

• Soudage : En appliquant un courant électrique pour créer une soudure, ce processus fait fondre une petite zone du boulon et de l'écrou, les faisant fusionner et former une connexion solide.
• Rivetage : un rivet est inséré dans un trou pré-percé dans le boulon et l'écrou, puis l'extrémité du rivet est déformée ou aplatie pour fixer le boulon et l'écrou ensemble. 
• Poinçonnage : les alvéoles sur la surface des boulons et des écrous créées par le poinçonnage ajouteront de la friction et de la résistance, les empêchant de tourner.
• Collage : des adhésifs peuvent être appliqués sur les surfaces du boulon et de l'écrou. L'adhésif crée une force forte et cohésive entre le boulon et l'écrou, les empêchant de se séparer.

Le verrouillage permanent assure une connexion étanche entre les boulons et les écrous, cependant, il compromet les fixations filetées lors du démontage, les rendant non réutilisables.

Chaque méthode de verrouillage présente ses propres avantages et inconvénients. Le choix de la méthode dépend de l'application.

Conclusion

Les conséquences du desserrage d'écrous et de boulons peuvent être importantes. En comprenant les causes profondes et en adoptant une approche proactive, vous pouvez atténuer efficacement les risques.