La norme des vis sans tête ne parle jamais de l’arbre

La classe est une dureté, et il n’y en a qu’une

Les vis sans tête ont leur propre partie de l’ISO 898, et le titre est la première surprise : vis sans tête et éléments de fixation filetés similaires non soumis à des contraintes de traction. Les classes sont 14H, 22H, 33H et 45H, le nombre valant un dixième de la dureté Vickers minimale, et tout le tableau des caractéristiques mécaniques est fait de dureté.

Puis une note de bas de tableau supprime l’essentiel du choix. Les classes 14H, 22H et 33H ne s’appliquent pas aux vis sans tête à six pans creux. La vis sans tête du tiroir, celle à six pans creux, est en 45H. Il n’y a rien à choisir. Écrire une classe sur le plan à côté d’une vis sans tête à six pans creux, c’est noter la seule valeur qu’elle peut avoir.

C’est un autre genre de nombre que celui d’une tête de vis, où les deux chiffres codent une résistance à la traction et un rapport de limite d’élasticité, et où le choix est réel. Ce que promettent ces chiffres est expliqué dans 8.8 ou A2-70.

Le seul essai de résistance est un couple, dans un bloc plus dur que la vis

L’ISO 898-5 ne comporte qu’un seul essai mécanique en plus de la dureté, et il ne s’applique qu’aux vis sans tête à six pans creux de classe 45H : un couple d’épreuve. Son tableau donne un couple par dimension, 0,9 N·m en M3, ainsi que la longueur minimale de vis à utiliser pour l’essai, qui varie selon le bout.

5H au lieu du 6H habituel n’est pas un détail. La norme retire le jeu du filetage de l’expérience pour que le résultat appartienne à la vis, ce qui est précisément le rôle des classes de tolérance de filetage.

Il n’y a donc aucune tenue dans la norme. Lisez-la en entier : l’arbre n’apparaît jamais. Ni son diamètre, ni sa dureté, ni son état de surface, ni le couple que l’assemblage transmettra avant que la pièce ne glisse. Des tableaux de tenue existent et sont utiles, mais ils proviennent de fabricants qui testent leurs propres vis sur leurs propres arbres d’essai, et les conditions appartiennent à cet essai.

Ce que la norme exclut, dans ses propres termes

Le domaine d’application est inhabituellement direct sur les fonctions qu’il ne remplit pas. L’ISO 898-5 ne s’applique pas aux vis sans tête qui exigent :

• Des contraintes de traction spécifiées. Si la vis doit être sollicitée en traction, le document est l’ISO 898-1 et la pièce est une autre pièce.
• La soudabilité.
• La résistance à la corrosion. Une vis sans tête en inox sort des classes de cette norme.
• Un service au-dessus de +300 °C ou au-dessous de −50 °C. Une note distincte ajoute que les vis sans tête en acier de décolletage ne devraient pas être utilisées au-dessus de +250 °C.
• Correction du 2026-09-12. Les deux valeurs ci-dessus proviennent de l’aperçu de l’édition 1998 lu pour cette page. La troisième édition en vigueur, ISO 898-5:2012, indique qu’elle ne spécifie pas l’aptitude à supporter des températures au-dessus de +150 °C ou au-dessous de −50 °C ; +300 °C ne subsiste que comme plafond d’une note invitant à consulter un métallurgiste expérimenté en éléments de fixation en dehors de −50 °C à +150 °C. La différence tombe exactement sur le cas du moteur et du réducteur ci-dessus. Où s’arrête l’équivalent inox, et pourquoi une vis sans tête fendue n’a aucun essai de couple, est expliqué sur la page sur les vis sans tête fendues.

Cette dernière paire mérite d’être gardée en tête dans toute discussion sur un moteur ou un réducteur, car une vis sans tête sur un arbre proche d’une source de chaleur est une disposition courante, et l’acier de décolletage dont elle est probablement faite a un plafond plus bas que la classe.

Le bout est une norme à part, et c’est toute la fonction

Les quatre bouts courants correspondent à quatre documents : ISO 4026 bout plat, ISO 4027 bout pointu, ISO 4028 téton long, ISO 4029 bout cuvette, équivalents des DIN 913, 914, 915 et 916. L’ISO 4027 actuelle renomme son bout en cône tronqué, ce qu’il est bon de savoir si une note de plan et un catalogue ne concordent pas.

Un plan qui indique vis sans tête à six pans creux M6×8 n’a donc rien dit de ce que fait la vis lorsqu’elle arrive sur l’arbre, et c’est justement ce qui décide si l’ensemble se démontera.

La géométrie ci-dessous provient des normes. Les conséquences relèvent de la pratique d’ingénierie et non de clauses, et ce sont elles qui rendent le choix important :

• Le bout cuvette est le choix par défaut sur un arbre lisse. Le bord mord, c’est de là que vient la tenue, et il soulève un bourrelet autour de l’empreinte. Ce bourrelet empêche ensuite le moyeu de glisser.
• Le bout pointu demande un logement correspondant dans l’arbre. Avec lui, il positionne et tient bien. Sans lui, il creuse un cratère que le montage suivant devra retrouver.
• Le téton long est un prolongement cylindrique. Il se place dans un trou percé ou contre un méplat fraisé, et le chemin d’effort passe alors par la pression de contact sur cet élément plutôt que par le frottement. C’est la version la plus proche d’une goupille, et pourquoi une goupille est autre chose est expliqué dans les vis ne positionnent pas.
• Le bout plat abîme le moins et tient le moins. C’est le choix quand l’arbre doit rester réutilisable, généralement contre un méplat, et généralement en sachant que c’est le frottement qui travaille.

La pièce qui n’a pas de nom

Un deuxième fil sur le même subreddit demandait comment appeler le petit morceau de cuivre, de laiton ou de plastique que l’on glisse sous une vis sans tête pour qu’elle ne marque pas l’arbre. L’auteur précisait qu’il ne parlait pas d’une vis à bout souple intégré, mais de la pièce libre, et qu’il lui fallait un mot pour un plan.

33 réponses n’ont produit aucun accord. « Shim » est arrivé en tête des votes et a aussitôt été contesté, au motif qu’une cale règle une position et qu’une entretoise crée un écart, et qu’aucun des deux mots ne dit protection. « Washer » a été proposé. Quelqu’un a donné le lien vers des vis sans tête à bout souple, soit précisément le produit que la question excluait. La proposition originale la plus appréciée consistait à inventer un nom et à écrire non-marring slug sur le plan.

Ce qu’il faut régler avant de porter la vis sans tête sur le plan

• Nommer la norme du bout, pas seulement la longueur. ISO 4026, 4027, 4028 ou 4029. Le bout est la fonction, et c’est la seule chose que la dimension n’implique pas.
• Indiquer ce que reçoit l’arbre. Un méplat, un logement, un trou percé, ou rien. Trois des quatre bouts demandent un élément, et si le plan ne le montre pas, quelqu’un décidera au montage.
• Demander d’où vient la valeur de tenue. Elle n’est pas dans l’ISO 898-5 ; elle vient donc d’un essai de fabricant, et le matériau et l’état de surface de l’arbre de cet essai font partie du chiffre.
• Vérifier la température et l’hypothèse de corrosion. Les deux sont exclues du domaine d’application de la norme, et l’acier de décolletage a sa propre limite, plus basse.
• Se demander s’il faut vraiment une vis sans tête. Le fil d’origine citait clavettes, cannelures, bagues, pinces et ajustements serrés pour une raison. Quel mode d’assemblage convient à quelle fonction est traité dans quand ne pas utiliser de vis.

Cet article ne relève pas d’une seule des six étapes : il en traverse plusieurs ou intervient après l’assemblage. Les décisions qui y conduisent sont présentées dans l’article anglais Specifying a screw.

Questions fréquentes

Quelle classe a une vis sans tête à six pans creux ?

45H, sans alternative. L’ISO 898-5 énumère 14H, 22H, 33H et 45H, le nombre valant un dixième de la dureté Vickers minimale, et une note du tableau des caractéristiques mécaniques précise que les classes 14H, 22H et 33H ne s’appliquent pas aux vis sans tête à six pans creux. La classe 45H, de 450 à 560 HV 10, est donc la seule qu’une vis sans tête à six pans creux puisse porter, et l’écrire sur un plan revient à la consigner plutôt qu’à la choisir.

Quelle charge une vis sans tête tient-elle sur un arbre ?

L’ISO 898-5 ne le dit pas, et l’arbre n’y apparaît nulle part. Le seul essai mécanique en plus de la dureté est un couple d’épreuve pour les vis sans tête à six pans creux de classe 45H, réalisé dans un bloc d’essai d’au moins 50 HRC avec un taraudage 5H, ce qui mesure la vis et non l’assemblage. Les valeurs de tenue proviennent de fabricants qui testent leurs propres vis sur leurs propres arbres ; le matériau, la dureté et l’état de surface de l’arbre utilisés dans cet essai font donc partie de ce que signifie le chiffre.

Quel bout de vis sans tête choisir ?

Cela dépend de l’aspect que l’arbre a le droit d’avoir ensuite, et c’est une spécification distincte de la dimension. Les quatre bouts sont quatre normes : ISO 4026 bout plat, ISO 4027 bout pointu, ISO 4028 téton long et ISO 4029 bout cuvette, équivalents des DIN 913 à 916. Le bout cuvette mord dans un arbre lisse et soulève un bourrelet ; le bout pointu attend un logement correspondant ; le téton long se place dans un trou ou contre un méplat et transmet alors la charge par pression de contact plutôt que par frottement ; le bout plat marque le moins et tient le moins. Trois de ces quatre demandent sur l’arbre un élément qui doit figurer sur le plan.

Puis-je utiliser une vis sans tête en inox de même classe ?

Pas dans le cadre de ce document. L’ISO 898-5 indique dans son domaine d’application qu’elle ne s’applique pas aux vis sans tête exigeant une résistance à la corrosion, ni à celles exigeant la soudabilité, des contraintes de traction spécifiées ou un service en dehors de −50 à +300 °C. Une vis sans tête en inox est spécifiée ailleurs ; une désignation 45H et une désignation inox ne décrivent donc pas la même norme.

Comment appelle-t-on la pastille souple placée sous une vis sans tête ?

Il n’existe pas de terme établi. Un fil posant exactement cette question a reçu 33 réponses sans accord : « shim » est arrivé en tête puis a été contesté au motif qu’une cale règle une position plutôt qu’elle ne protège, « spacer » et « washer » ont été proposés, et la réponse originale la plus appréciée consistait à écrire non-marring slug et à le définir sur le plan. La raison est structurelle plutôt que linguistique. Les normes de bouts couvrent la vis et rien entre la vis et l’arbre, si bien que la pièce n’a pas d’existence normalisée dont elle pourrait tirer un nom.

Références

• ISO 898-5 — caractéristiques mécaniques des vis sans tête et éléments de fixation filetés similaires ; l’édition 1998 lue ici porte la mention « non soumis à des contraintes de traction », article 1 domaine d’application, tableau 3 caractéristiques mécaniques et sa note sur les vis sans tête à six pans creux, article 6.3 et tableau 5 couple d’épreuve
• ISO 4026 — vis sans tête à six pans creux, à bout plat
• ISO 4029 — vis sans tête à six pans creux, à bout cuvette
• ISO 965-3 — écarts pour les filetages de construction, origine du taraudage 5H du bloc d’essai dans l’essai de couple d’épreuve

L’édition de l’ISO 898-5 lue ici est celle de 1998, d’après l’aperçu public, qui pour ce document contient intégralement le domaine d’application, le tableau des caractéristiques mécaniques et l’article sur le couple d’épreuve. L’édition en vigueur date de 2012 et son titre emploie des classes de dureté là où celle de 1998 parle de classes de qualité ; le contenu cité est le même, mais les numéros d’articles doivent être vérifiés sur un exemplaire acheté avant d’être repris dans une procédure. Les quatre normes de bouts, ISO 4026, 4027, 4028 et 4029, et leurs équivalents DIN 913 à 916, n’ont été confirmées qu’au niveau du catalogue ; leur contenu n’a pas été lu, et la mention selon laquelle l’ISO 4027 actuelle renomme son bout en cône tronqué provient de la même fiche de catalogue. Les conséquences attribuées à chaque bout relèvent de la pratique d’ingénierie, non du texte normatif, et sont signalées comme telles ci-dessus. Aucune valeur de tenue n’est donnée sur cette page, car nous n’en avons trouvé dans aucune norme.