Les outils de serrage
Quels critères de sélection?
Gardez en tête votre besoin (utilisation/application) et suivez ces quelques repères.
Manuel ou motorisé?
Il faut distinguer les outils comme les clés plates, à pipes, dynamométrique...qui sont entieremenent manuels et sollicitent physiquement l'utilisateur des machines "motorisées" où il suffit d'appuyer sur un bouton voire de laisser la commande à un automate.
Machines à impulsions ou à entraînement continu
- à impulsions (ou effet d'inertie), le couple est transmis à la vis par des petites frappes successives, à l'image d'un marteau qui plante un clou. Ce type de machine n'entraine pas de force de réaction pour l'utilisateur.
- à entrainement continu, le couple est transmis d'une seule traite. Comme si on enfonçait une punaise avec son pouce. Ce type de machine entraine une réaction pour l'opérateur.
La cadence de travail
Pour une grande productivité, les visseuse "embarquées" ou "broches de vissage" sont intégré dans des postes semi-automatique, automatique, robotisé... Cette machine peut être assimilé à un moteur et ne possède pas de gachette, poignée....car sans utilité.
Ces visseuses doivent être robustes et rapides car souvent destinées à des hautes cadences (jusqu'à douze vissage à la minute).
Les visseuses directement utilisées et manipulées en contact avec la(les) main(s) de l'utilisateur disposent d'une poignée, d'une gachette, de voyants d'informations.....dépendant de la technologie (pneumatique, électrique...). Ces visseuses manuelles se doivent d'être ergonomiques (compactes, légères, rapides...)
Entre ces 2 catégories, et à technologie équivalente, la précision et la qualité du vissage sont identiques.
Qu'est ce que la réaction de la machine ?
Nous avons tous utilisé une visseuses/dévisseuses à batterie à la maison. Lorsque la vis est grosse, naturellement et instinctivement on serre plus fort la visseuse dans ses mains car le corps de la machine souhaite tourner en sens inverse: c'est la réaction.
Une visseuse domestique développe au maximum un couple d'environ 10 Nm. Imaginez si vous deviez serrer une vis à 50, 100 voir plusieurs milliers de Nm. L'utilisateur serait incapable de tenir la machine. Danger!!!
Quel effort peut absorber l'opérateur? Comment palier à ce problème de réaction?Technologie des outils de serrage
Mécanique
Avec un dispositif de déclenchement pour signaler l'atteinte du couple. L'opérateur non professionnel peut ne pas respecter le signal et serrer au-delà de la valeur prescrite (sauf avec les clefs débrayables).
- Produit simple et robuste
- Outil autonome : ne nécessite pas de source d'énergie autre que vos biceps
- Parfois encombrant (la longueur du bras de levier peut être impressionnante) et de ce fait inadapté
- Longue mise en oeuvre : incompatible avec un rythme de production élevé
- Adapté à la maintenance, aux production unitaires et petites séries
Pneumatique
Le couple est limité par la valeur de pression préréglée. Pas de risque de sur-serrage lié à une mauvaise manipulation de l'opérateur.
- Avantage rapidité (attention : une vitesse de vissage trop élevée entraîne une élévation de température des faces en contact, mal dissipée peut cependant le grippage par « soudage », particulièrement avec les acier inox qui dissipent la chaleur moins rapidement)
- Inconvénient : précision moyenne.
Mixte pneumatique/mécanique
Outil combiné comportant une partie pneumatique pour assurer l'approche (gain de temps) et une partie mécanique à déclenchement donnant de la précision
Electrique
Limitation du couple par le contrôle du courant consommé par le moteur de la visseuse.
- La vitesse de vissage est maîtrisée
- nombreuses possibilités offertes par la technologie électrique : serrage à l'angle, serrage couple + angle,
- mesure des paramètres, couplage avec code barre, mémorisation pour chaque vissage des valeurs couple/angle, exploitation pour suivi de capabilité, interfaçage avec bus de terrain et automates programmables industriels
- Précision et répétabilité excellentes
- Inconvénients : valeur maxi du couple, masse de la visseuse pour les couple élevés, nécessité d'un système d'équilibrage pour limiter la fatigue de l'opérateur
- Adapté pour les ateliers d'assemblage grande série
Hydraulique
Limitation du couple par le contrôle de la pression de l'huile hydraulique d'alimentation de l'outil.
- Capable de générer des couples très très élevés.
- Rapport masse/couple très avantageux
- Possibilité de coupler plusieurs outils sur la même source de pression pour serrer en même temps plusieurs points de façon homogène (serrage simultané en quinconce pour la fixation de pylônes).
- Inconvénient : besoin d'une génération hydraulique (groupe électro pompe).
- Adapté aux chantiers de construction métallique et gros équipements des filières énergie/chimie.
Article rédigé avec la contribution de M. Da Fonseca, Atlas Copco