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Filetage arraché : quel côté a vraiment cédé ?
En bref : « arraché » est un seul mot pour trois défaillances différentes. Le filet de la vis a été cisaillé, le filet du trou a été cisaillé, ou l’empreinte de la tête s’est arrondie et aucun filet n’a cédé. Leurs causes diffèrent, elles relèvent de parties différentes et appellent des remèdes différents. La réparation à laquelle on pense d’abord — visser une vis plus grosse — détruit les preuves nécessaires pour les distinguer ; c’est pourquoi le même assemblage a tendance à céder de nouveau.
Trois défaillances, un seul mot
| Défaillance | Ce que l’on voit | Où se trouve généralement la cause |
|---|---|---|
| Filet de la vis cisaillé | Filets de la vis aplatis ou absents sur une partie de la longueur ; les filets du trou paraissent nets | Spécification — classe de qualité, couple de matériaux, ou un trou trop serré |
| Filet du trou cisaillé | Filets de la vis intacts ; la vis tourne librement et ne serre pas | Longueur d’engagement ou matériau support — le plus souvent trop peu de filets dans un matériau tendre |
| Empreinte arrondie (cam-out) | L’empreinte de la tête est arrondie ; la vis est toujours serrée et tient toujours | Visseuse, usure de l’embout ou mauvaise norme d’empreinte — le filetage n’y est pour rien |
Le troisième cas est le plus souvent mal classé. Une empreinte arrondie donne l’impression que la vis a cédé, d’où une réclamation pour défaut de vis — mais l’assemblage est intact et la cause se trouve côté outil. Les empreintes Phillips et JIS sont presque identiques à l’œil et se comportent différemment sous couple, ce qui produit exactement cette réclamation. L’anglais nomme les trois séparément, et c’est pourquoi « stripped » ne se traduit proprement dans aucun sens.
Trois vérifications, avant toute réparation
- Dévisser la vis et examiner ses filets à la loupe. Des sommets aplatis sur une partie de la longueur signifient que la vis a été cisaillée. Des filets nets et intacts signifient le contraire
- Visser à la main une vis réputée bonne dans le trou. Si elle entre sans résistance et ne serre pas, c’est le trou qui a cédé
- Regarder l’empreinte avant toute autre chose. Si elle est arrondie et que la vis serre encore, il s’agit de cam-out et le filetage est une fausse piste
Faites ces vérifications avant de percer, de tarauder ou de poser un insert, car chacune de ces opérations supprime les surfaces qui portent la réponse. Les cinq minutes passées ici décident si vous réparez cet assemblage ou tous les assemblages.
Le trou est donc la pièce défectueuse — sauf que c’est souvent la conception qui fonctionne
Un assemblage fileté est volontairement conçu pour qu’un côté soit plus faible, et le bon maillon faible est la vis, pas le trou — une vis cisaillée coûte une vis, un carter arraché coûte le carter. La règle de conception usuelle veut que la surface de cisaillement du filet dépasse nettement la section résistante de la vis, d’un facteur d’environ 2, pour qu’une surcharge casse la pièce bon marché.
- Si le trou a été arraché, ce rapport n’a pas été atteint. Presque toujours, c’est la longueur d’engagement dans un matériau support tendre, pas une mauvaise vis
- La profondeur n’est pas l’engagement. Un trou profond avec une courte partie filetée, ou un chanfrein qui mange le premier filet, donne moins de filets porteurs que le plan ne le laisse croire
- En dessous de M3, l’arithmétique devient impitoyable. Un diamètre d’engagement donne moins de filets avec un pas fin, et perdre un filet dans un chanfrein représente une part bien plus grande du total
Laquelle des trois défaillances possibles la norme vise réellement est exposé dans L’écrou n’a qu’un seul chiffre.
Quatre causes, dans l’ordre où elles sont le plus souvent la bonne
- Couple excessif. La plus fréquente, et la moins souvent mesurée. Une visseuse réglée au jugé ou par un embrayage non étalonné délivre une dispersion, pas une valeur — et le frottement décide d’abord quelle part de ce couple devient effort de serrage
- Engagement insuffisant. Voir ci-dessus — un problème de plan qui n’apparaît qu’en production
- Mauvais avant-trou. Trop serré, il augmente le couple de vissage jusqu’à ce que la vis se cisaille ; trop large, il laisse trop peu de matière pour former un filet. La bonne dimension est une fenêtre, pas un chiffre
- Démontages répétés sur un filet formé par la vis. Une vis autotaraudeuse ou une vis par déformation crée son filet en entrant. Chaque remontage le coupe ou le déforme de nouveau, et chaque cycle enlève de la matière qui ne revient pas — dans le plastique, c’est le cas normal plutôt que l’exception
Le dernier point est une décision de conception prise pour un problème de maintenance. Si un assemblage doit être ouvert plus d’une poignée de fois, un filet formé par la vis elle-même est le mauvais choix — et aucun contrôle du couple n’y remédie.
Les réparations, et ce que chacune vous coûte
| Réparation | Ce qu’elle apporte | Ce qu’elle coûte |
|---|---|---|
| Vis plus grosse | La plus rapide, ne demande rien de nouveau | Détruit les preuves, change la référence et déplace le maillon faible — et changer la vis ou changer le carter fait l’objet de sa propre comparaison de coûts — l’assemblage est désormais hors norme et non documenté |
| Filet rapporté en fil | Rétablit la dimension de filetage d’origine, souvent plus résistant que le filet du matériau support | Exige le bon foret et le bon taraud ; la plupart des échecs de la réparation viennent d’un mauvais diamètre de perçage ou d’un trou non nettoyé |
| Insert massif ou surmoulé | La vraie solution aux démontages répétés, surtout dans le plastique | Exige une modification de conception et un outillage — pas une réparation sur site |
| Vis plus longue, plus d’engagement | Traite la cause plutôt que le symptôme | Possible seulement s’il reste de la profondeur, et c’est une modification à revalider |
Notez que la réparation la plus rapide est la seule qui rend la prochaine défaillance plus difficile à diagnostiquer. Ce n’est pas un argument pour ne jamais l’utiliser — c’est un argument pour faire d’abord les trois vérifications, afin que la décision soit prise avec l’information plutôt qu’à sa place.
Avant tout cela, la question que la plupart posent en premier : existe-t-il un produit que l’on peut verser dedans ? Trois des quatre candidats habituels sont qualifiés pour autre chose que la charge.
La question qui évite la prochaine défaillance
Combien de fois cet assemblage sera-t-il ouvert pendant la vie du produit ? Une fois, et un filet formé par la vis convient. Cinq fois, et c’est limite. Vingt fois, et un insert a toujours été la bonne réponse ; le trou arraché n’était qu’une question de temps.
Si l’on change la vis elle-même pour résoudre le problème, chiffrez la revalidation avant de changer — une autre forme de filet, une autre longueur ou un autre revêtement modifient le frottement et donc l’effort de serrage : c’est une modification de l’assemblage, pas un simple échange de pièce.
Cet article traite de l’étape 2 : filetage. L’ordre complet est support, filetage, tête, empreinte, finition et documentation. L’article anglais Specifying a screw explique pourquoi le modifier entraîne une reprise.
Questions fréquentes
Comment savoir si c’est la vis ou le trou qui est arraché ?
Dévissez la vis et examinez ses filets à la loupe. Si les sommets sont aplatis ou absents sur une partie de la longueur, la vis a été cisaillée. Si les filets de la vis sont nets et intacts mais qu’une vis réputée bonne tourne librement dans le trou sans serrer, c’est le trou qui a cédé. Si l’empreinte de la tête est arrondie alors que la vis serre encore, aucun filet n’a cédé — c’est du cam-out, et la cause se trouve côté visseuse.
Pourquoi le trou s’arrache-t-il plutôt que la vis ?
Un assemblage fileté est conçu pour qu’un côté soit le maillon faible, et le bon maillon faible est la vis : une vis cisaillée coûte une vis, un carter arraché coûte le carter. La règle usuelle veut que la surface de cisaillement du filet dépasse la section résistante de la vis d’un facteur d’environ 2. Si le trou s’est arraché, ce rapport n’a pas été atteint — normalement parce qu’il y avait trop peu de filets engagés dans un matériau support tendre, et non parce que la vis était défectueuse.
Un filet rapporté en fil vaut-il mieux qu’une vis plus grosse ?
Pour le diagnostic et la documentation, oui. Un filet rapporté rétablit la dimension de filetage d’origine et est souvent plus résistant que le filet du matériau support ; la référence et le plan restent donc valables. Une vis plus grosse change la pièce, déplace le maillon faible et détruit les surfaces qui permettent d’établir ce qui a cédé — le même assemblage a alors tendance à céder de nouveau sans trace de la cause.
Pourquoi les vis autotaraudeuses s’arrachent-elles après quelques remontages ?
Une vis autotaraudeuse ou une vis par déformation crée son filet en étant vissée. Chaque remontage coupe ou déforme de nouveau ce filet, et chaque cycle enlève de la matière qui ne revient pas. Si un assemblage doit être ouvert plus d’une poignée de fois pendant la vie du produit, un filet formé par la vis elle-même est le mauvais choix, et un insert surmoulé ou emmanché a toujours été le bon. Le contrôle du couple n’y change rien.
Références
- ISO 898-1 — Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel (classes de qualité et charges d’épreuve)
- Roy Mech — Screw thread stress area calculations (section résistante et surface de cisaillement du filet)
- Screw thread — Wikipedia
Demande de devis
Des filets s’arrachent en production et vous ne savez pas quel côté cède ? Envoyez des photos de la vis dévissée, du trou et de l’empreinte de la tête, ainsi que le matériau support et le couple de serrage. Ces trois photos suffisent généralement à distinguer les trois cas — y compris le cas fréquent où la vis n’a aucun défaut et où c’est le réglage de la visseuse qui doit changer.
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