Vis – Présentation de la norme

Il existe différents systèmes de désignation pour les propriétés des vis. Les normes sous-jacentes constituent la base de la classification et de la désignation des types de vis. Cet article présente brièvement certaines des différentes normes de vis et leurs différences et contient une présentation générale des vis en Europe.

Présentation des normes relatives aux vis

Les normes sont utilisées à des fins de standardisation et représentent un accord au sein d’un groupe spécifique ayant convenu de cette norme. Étant donné que de nombreuses normes nationales ont émergé au fil du temps et sous l’influence des développements historiques et régionaux, elles ne sont souvent utilisées et reconnues que dans ces régions. Dans le monde entier, il existe une variété de normes pour garantir que les vis répondent à des exigences spécifiques. L’utilisation et le respect des normes ne sont généralement pas contraignants, mais peuvent être contractuellement convenus ou mandatés par les législateurs. Ces normes sont essentielles pour garantir la qualité, la sécurité et la fonctionnalité des fixations.

Normes

Le Deutsche Institut für Normung e.V., abrégé sous la forme de DIN, est responsable de la détermination et de la mise à jour des normes DIN nationales. La normalisation sur le marché unique européen vise les normes européennes, abrégées en EN. Les normes EN seront adoptées dans les normes nationales le plus rapidement possible et sans modification après la résolution du Conseil européen ; en Allemagne, elles sont appelées DIN EN. Le sigle DIN correspondant est supprimé et remplacé par DIN EN. Les normes ISO sont destinées à faciliter la normalisation mondiale. Les normes ISO mondiales doivent être adoptées de façon catégorique dans les normes EN sans modification. En tant que fabricant mondial et entreprise avec un siège social situé au Japon, MISUMI produit et vend également des produits standardisés conformément à la norme nationale JIS (norme industrielle japonaise). La norme correspondante décrit les détails des vis standardisées, y compris le diamètre, la longueur (filetage) et la forme de la tête.

Voici une explication de la désignation de la vis conformément à la norme DIN :

• DIN 933 M 10 x 80 A2-70

L’abréviation DIN 933 signifie vis à tête hexagonale avec filetage jusqu’à la tête. M10 x 80 désigne une vis métrique de 10 mm (M10) de diamètre avec une longueur de 80 mm. A2-70 décrit une spécification en acier inoxydable qui indique non seulement la qualité et la résistance à la corrosion du matériau, mais également une résistance à la traction minimale de 700 N/mm². En plus de ces informations, les normes respectives contiennent généralement les tableaux de filetage pertinents.

Vis DIN

Les normes DIN sont plus connues en Allemagne. Par le passé, de nombreuses vis étaient déjà normalisées en Allemagne à l’aide d’une norme DIN. Par exemple, la norme DIN 933, concernait les vis à tête hexagonale. L’objectif d’établir des normes internationales a conduit au développement de normes internationales (normes ISO) pour un nombre croissant d’applications et au remplacement des normes DIN par les normes EN ou ISO correspondantes. Néanmoins, les normes DIN s’appliquent chaque fois qu’il n’existe pas de norme ultérieure à la norme DIN EN ou ISO (DIN EN ISO).

Vis ISO

La norme ISO réglemente diverses normes de vis au niveau international. De nombreuses normes ISO contiennent en grande partie des réglementations similaires aux normes DIN précédemment valides. Cependant, elles sont utilisées dans plusieurs pays. Les normes qui lui succèdent pour DIN 931 et DIN 933 sont, par exemple, DIN EN ISO 4014 et DIN EN ISO 4017. Autres normes :

• ISO 4762 pour vis à tête creuse avec douille hexagonale
• ISO 7380 pour vis à tête plate avec douille hexagonale
• ISO 2009 pour vis à tête fraisée avec fente
• ISO 7045 pour vis à tête cylindrique avec fente croisée Phillips
• ISO 965 pour les filetages à usage général

En génie mécanique, les vis à tête hexagonale conformes à la norme DIN EN ISO 4014 et les vis cylindriques conformes à la norme DIN EN ISO 4762 sont les plus couramment utilisées.

Vis conformes JIS

La norme japonaise de norme industrielle (JIS) est publiée par la Japanese Standards Association. De nombreuses vis sont également normalisées dans le système métrique d’unités. Certaines vis standardisées conformément à la norme japonaise JIS se chevauchent avec celles qui ont été fabriquées conformément à la norme DIN ou ISO, il existe parfois des différences significatives dans certains types de vis. Dans certains cas, des outils spéciaux sont requis pour la norme JIS.

Les normes JIS courantes pour les filetages comprennent :

• JIS B 0205-1:2001 pour filetage métrique général (forme d’angle standard)
• JIS B 0205-2:2001 et JIS B 0205-3:2001 pour filetages métriques à usage général
• JIS B 0205-4:2001 pour filetage métrique général (dimensions standard)
• JIS B 0207:1982 pour filetages fins métriques

MISUMI propose des vis de toutes les normes.

Signification des différences

Les différences de normalisation affectent principalement le choix des outils. En règle générale, les vis JIS sont compatibles avec les outils adaptés aux vis DIN. Néanmoins, l’effet « cam-out » (outil qui glisse hors de la tête de vis) peut se produire, par exemple, sur les vis Phillips, qui sont conformes à la norme JIS, lors de l’utilisation d’outils inadaptés. Il est donc recommandé d’utiliser des outils JIS spéciaux pour les vis JIS. Cela permet de faciliter le mouvement et de ne pas endommager les vis inutilement.

Types de filetage et leurs différences

Un filetage est une élévation ou un renfoncement hélicoïdal sur une vis, un boulon ou un autre élément de fixation. Les filetages sont également soumis aux normes. Les paramètres suivants décrivent les filetages plus en détail :

• Embouts filetés : sont les bords extérieurs d’un filetage.
• Diamètre extérieur : également appelé diamètre nominal, est le diamètre de la partie filetée extérieure. Les tables de diamètres de filetage extérieur sont utilisées pour déterminer la dimension extérieure requise.
• Diamètre de l’âme : également appelé diamètre du trou du noyau. Lors de la coupe des filetages, un trou central du noyau assure un centrage correct. Le trou central du noyau détermine le plus petit diamètre intérieur du filetage suivant. Il existe plusieurs tables de trous à noyau fileté pour lire les dimensions nominales et les pas associés.
• Bords : les côtés obliques ou inclinés d’un filetage qui forment les élévations ou les renfoncements hélicoïdaux et s’étendent le long du profil du filetage.
• Pas : le pas de filetage est une dimension qui indique la distance entre les filetages successifs ou les élévations d’un filetage. Il est défini différemment en fonction du filetage. Pour les filetages métriques, le pas du filet résulte, par exemple, du chemin parcouru en une révolution. Pour les filetages en pouces, par exemple, le pas de filetage est déterminé par le nombre de filets par pouce.
• Angle de pas : l’angle de pas est l’angle auquel le filetage encadre un filetage montant ou descendant (comme vu le long du profil du filetage).
• Début : l’évidement continu dans la vis (autour ou dans un boulon/écrou).

Les formes de filetage sont différentes dans le monde entier et entraînent souvent des problèmes de compatibilité des vis et de leurs applications. L’Allemagne et de nombreux autres pays européens utilisent principalement des filetages métriques, qui se caractérisent par un pas et un angle normalisés. Cette normalisation facilite l’identification et l’application. En revanche, les États-Unis utilisent traditionnellement des filetages en pouces. Aux États-Unis, les filetages UTS (Unified Thread Standard) sont particulièrement courants et diffèrent considérablement dans leur classification et leurs dimensions par rapport aux systèmes métriques. Au Japon, le système métrique pour les connexions filetées est largement utilisé. Pour les tuyaux, les filetages en pouces sont généralement utilisés à l’international pour toutes les régions de normalisation. Les différents pas de filetage, angles et systèmes de dimension (métriques par rapport à pouces) ont pour conséquence une limitation voire une impossibilité d’utiliser des vis de différentes régions. En raison du développement historique des normes de filetage dans le monde entier, il est essentiel de vérifier précisément le filetage avant d’utiliser des vis. Cela évite les dommages et garantit le fonctionnement des connexions.

Différents types de têtes de vis

Outre le filetage réel, les têtes des vis jouent également un rôle important. Les différentes têtes de vis et leurs avantages sont présentés ci-dessous :

Vis à tête ronde

Les vis à tête ronde ont une tête ronde qui s’étend au-delà de la surface du matériau dans lequel elles sont vissées. La tête peut être complètement ronde ou légèrement hémisphérique, selon la conception. La forme ronde réduit le risque de blessure, offre une surface de contact plus grande et permet une répartition uniforme de la charge.

Tête cylindrique

La tête cylindrique est une tête à vis plate avec une surface cylindrique. Elle est filetée par le haut, c’est pourquoi elle convient à une utilisation dans des zones difficiles d’accès. Les normes DIN 4762 et 912 ou JIS B 1176 s’appliquent aux vis à tête cylindrique à six pans creux. Les vis à tête plate sont une forme spéciale de vis cylindrique.

Tête hexagonale

La tête hexagonale possède six côtés et une surface plane avec six angles. Elle est facile à saisir et à serrer à l’aide d’une clé hexagonale ou d’une clé à fourche. Les vis à tête hexagonale conviennent aux applications à couple élevé. Contrairement aux vis à tête ronde entraînées de l’intérieur, une vis à tête hexagonale est serrée avec la force qui agit sur la tête depuis l’extérieur. Les normes DIN 4014 et 933 ou JIS B 1180 s’appliquent aux vis à tête hexagonale.

Vis à tête fraisée

Les vis à tête fraisées possèdent une tête de vis conique qui permet d’enfoncer la vis dans le matériau. On les utilise généralement lorsque la tête de vis doit être au même niveau que la surface du matériau pour fournir une surface lisse sans faire saillie sur les pièces. Les vis à tête fraisée réduisent le risque de trébuchement et de blessure. La norme DIN ISO 10642, par exemple, s’applique aux vis à tête fraisée.

Vis à tête cylindrique

Les vis à tête cylindrique ont une tête semi-circulaire. Cette tête répartit la charge uniformément sur la surface totale et exerce moins de contraintes sur le matériau. La pénétration de la tête de vis dans la pièce à usiner est évitée, la durée de vie est prolongée. La norme DIN ISO 7380-2, par exemple, s’applique aux vis à tête cylindrique.

Vis moletée

Les vis moletées se caractérisent par une tête avec une surface moletée qui offre une meilleure adhérence. Cette texture spéciale permet de serrer ou de desserrer la vis à la main sans outils. Les vis moletées sont particulièrement adaptées aux applications qui nécessitent un réglage manuel fréquent ou aux zones nécessitant un accès rapide sans outils, comme sur les boîtiers des équipements électroniques ou les mécanismes de réglage.

Vis à ailettes

Les vis à ailettes ont deux saillies latérales, semblables à des ailes, qui permettent un serrage et un desserrage faciles à la main sans outils. Cette tête de vis est particulièrement utile pour les applications nécessitant un réglage rapide et fréquent, par exemple lors de la fixation aux capots de la machine ou lors du réglage de divers équipements. Les ailettes larges offrent une bonne maniabilité avec un effet de levier correspondant, ce qui facilite le serrage et le desserrage, même si des forces plus importantes sont nécessaires.

Boulons à œil

Les boulons à œil, également appelés boulons à anneau, sont caractérisés par un anneau circulaire qui ressemble à un « œil » sur la tête. Cette conception permet d’engager les crochets ou de passer les câbles, ce qui permet de réaliser diverses tâches de montage et de levage. Ils sont particulièrement utiles pour les applications nécessitant une suspension, comme le transport de charges lourdes. Les boulons à œil fournissent un point de fixation sécurisé et sont conçus pour fonctionner de manière fiable même sous des charges lourdes. Grâce à leur construction robuste, ils peuvent résister à la traction et aux forces de cisaillement.

Autres formes de tête

Outre les formes de tête classiques, telles que les vis à tête ronde, cylindrique et hexagonale, il existe également des formes de tête moins courantes, mais néanmoins importantes, telles que les têtes de vis carrées et triangulaires. Les boulons à tête carrée offrent une résistance élevée à la torsion et sont particulièrement populaires dans l’industrie de l’assemblage, qui nécessite des connexions robustes. Les vis triangulaires, qui nécessitent des outils spéciaux pour le serrage, offrent une sécurité supplémentaire contre le dévissage non autorisé et sont donc souvent utilisées dans les dispositifs de sécurité. Les progrès technologiques et les exigences de plus en plus spécifiques de diverses industries ont conduit au développement de formes de tête de vis supplémentaires qui peuvent offrir des solutions optimisées pour des exigences d’assemblage ou de sécurité spéciales.

Différents tournevis

Le choix du bon tournevis est crucial pour des opérations d’assemblage efficaces et sûres. Les types les plus courants sont les vis à fente, les vis cruciformes, les vis à tête creuse et les vis hexagonales extérieures. Les vis à fente sont l’une des formes de vis les plus anciennes, elles sont souvent utilisées pour des applications simples qui ne nécessitent pas de couple élevé. Les vis Phillips offrent un meilleur support et sont souvent utilisées en ingénierie électrique et en ingénierie mécanique générale. Les vis à tête hexagonale, également appelées vis Allen ou vis à six pans creux, assurent un transfert de couple encore plus important et sont souvent utilisées pour les connexions nécessitant une résistance élevée. Les vis à tête hexagonale externe, en revanche, sont idéales pour les applications qui utilisent des clés et nécessitent un couple plus élevé. Chaque raccordement à vis nécessite des outils de forme spéciale qui sont précisément adaptés à l’ajustement et à la forme du raccordement à vis afin d’assurer un support optimal et un transfert de couple optimal. Par exemple, les douilles hexagonales et les clés Torx nécessitent des clés ou des embouts qui s’adaptent au profil de la vis et évitent d’endommager la tête. Ces outils sont disponibles en système métrique et en pouces, ce qui les rend faciles à utiliser dans diverses régions et industries. Lors de l’utilisation de clés JIS, il est recommandé de commander un outil de vissage JIS spécial.

Présentation des normes relatives aux vis

Sans prétendre être complet, le tableau suivant présente les différentes normes de vis :