Qu'est-ce qu'un boulon de machine?
Un boulon de machine, également appelé boulon à vis de machine, est une attache cylindrique utilisée pour serrer deux pièces de métal. Le boulon est constitué d’un arbre fileté avec une tête carrée ou hexagonale à une extrémité. Une clé à main ou à douille qui s’ajuste à la tête du boulon de la machine est utilisée pour serrer ou desserrer la fixation pendant l’utilisation. La tige du boulon est insérée dans des trous percés dans les deux pièces de métal et un écrou est fileté sur les filets saillants du boulon. Une pression de serrage appropriée est appliquée en serrant l'écrou au couple spécifié. Dans certaines applications, aucun écrou n'est utilisé, car les filets du boulon s'engagent dans un trou fileté de la deuxième pièce de métal.
La plupart des boulons de la machine sont fabriqués en acier à faible ou moyenne teneur en carbone, bien que des boulons en acier inoxydable et en bronze au silicium soient également disponibles. Les boulons en acier inoxydable et en bronze au silicium résistent beaucoup mieux à la corrosion que ceux en acier au carbone et sont généralement utilisés dans des applications où ils seront exposés aux éléments. Des boulons de machine en aluminium et en laiton sont disponibles pour des applications spéciales dans les industries de l'aérospatiale et de la marine. Les boulons à tête de machine sont disponibles dans les tailles standard et métriques, ainsi que dans les filetages gauche et droit. Des variétés à fil fin et grossier sont également disponibles.
Le procédé de formage à froid est le procédé le plus couramment utilisé pour la fabrication de boulons de machine. Une machine de formage à froid comporte généralement une série de trois ou quatre matrices qui façonnent progressivement un flan métallique à la forme et aux dimensions finales souhaitées. Une machine à rouler les filets coupe les filets dans l’arbre du boulon non fini de la machine une fois les opérations de formage à froid terminées. Les boulons de la machine sont généralement traités thermiquement pour obtenir la dureté et la résistance à la traction souhaitées. Enfin, les boulons finis peuvent subir un processus final de zingage ou d'immersion à chaud en tant qu'inhibiteur de corrosion.
Un boulon de machine peut être classé dans l'une des qualités suivantes en fonction de la résistance à la traction et de la composition du matériau. Les trois catégories les plus couramment utilisées aux États-Unis sont les deuxième, cinquième et huitième années. Les boulons de qualité supérieure ont des résistances à la traction et une dureté minimales plus élevées, et sont généralement utilisés là où des fixations plus fortes sont nécessaires. Les boulons à tête de machine métriques de classe 8.8 et 10.9 équivalent à peu près aux boulons de classe 5 et 8, respectivement. Un boulon de machine en acier inoxydable est classé en fonction du type d'acier utilisé.
Pour obtenir la pression de serrage maximale et assurer un bon joint, un boulon de la machine doit toujours être serré au couple approprié à l'aide d'une clé dynamométrique. Les diagrammes de couple sont largement disponibles en ligne ou auprès du fabricant de boulons pour une gamme de diamètres de boulons et de pas de filetage. Un serrage insuffisant peut potentiellement entraîner le desserrement du boulon, entraînant la rupture du joint. Un serrage excessif peut tendre le boulon de la machine et provoquer une fatigue ou une rupture avec le temps.