qualité des vis en acier, codification

surham · Message non lu par **surham** » 30/10/2007 13:25

Bonjour, est-ce que quelqu'un pourrait m'indiquer si une vis en acier, numerotée dans sa tête (allen): 8.8 c'est valable pour supporter l'huile chaud du moteur et en plus la rotation/traction du plate sur l'ensemble du bobinage (c'est une moto) ? Car voilà que les trois vis que j'avais mises se sont cassées (8 mm de diamètre !) suite à un effort extra du démarreur (achetées au Maroc). Je deviens fou en essayant de trouver sur Internet un page avec les spécifications techniques des vis. Merci

woodland · Message non lu par **woodland** » 30/10/2007 17:41

Bonjour,

Les chiffres indiqués sur la tete de vis indique la classe de qualité de la vis.
Les classes de qualité définissent les matériaux pour la visserie d'après leurs caractéristiques mécaniques.
La classe de qualité est indiquée par deux nombres:
Le premier correspond au centième de la résistance minimale à la traction exprimée en mégapascale et le deuxième multiplié par le premier donne le dixième de la limite nominale d'élasticité en mégapascals.

Les classes supérieures à 8.8 sont 10.9,12.9,14,9

Pour une vis de 8 voici l'effort axial en KN
8.8 24 K.N
10.9 31 K.N
12.9 38 K.N

Aucun rapport avec de l'huile chaude ou pas

Salut

The Pater · Message non lu par **The Pater** » 01/11/2007 13:44

La classe 8.8 est la classe la plus utilisée en mécanique générale.

Comme dit Woodland, rien à voir avec la résistance à l'huile chaude ou non.

Savoir si cette vis convient ou non nécessite de connaitre les efforts appliquées. Bon, je pense que tu n'as pas l'info. Alors, le couple de serrage indiqué dans le manuel d'atelier ou la RTA (ou RTM), pourras nous donner une idée sur la classe de la vis.

Une erreur est de prendre une classe de vis supérieure en oubliant que les classes de vis supérieures surtout à partir de 12.9, sont moins résistantes aux chocs.

A+

surham · Message non lu par **surham** » 05/11/2007 10:33

Couple de serrage = 12 Nm . Merci Woodland et aussi Pater (comme d'habitude)

The Pater · Message non lu par **The Pater** » 05/11/2007 12:52

surham a écrit :Couple de serrage = 12 Nm . Merci Woodland et aussi Pater (comme d'habitude)

Pour ton info, le couple de serrage dans les catalogues FACOM pour une vis classe 8.8 diamètre 8 mm et pas de 1.25 mm (ISO) avec lubrification sommaire est de 23 Nm.

A+

legecko · Message non lu par **legecko** » 06/11/2007 12:48

info supplementaire qui peut aider si on n'a pas de clef dynamo....

en regle générale, les boulons sont serrés avec des clef adaptées

.. a part d'etre mR MUSCLE il n'est pas possible de casser un boulon en serrant "a la main" avec sa clef....donc ne pas mettre de ralonge dans la clef surtout pour des petites vis....jusqu'au dia 10 !!!
une vis de 6 ne se serre pas aussi fort qu'une de 8 il faut un minimum de doigté...

autre info : une vis 8.8 et superieur cassera net si elle est trop sérrée

une vis de qualité inferieure ( ex 68 ) aura tendance a s'étirer avant de de casser net!!

dans tous les cas respecter autant que ce peut les infos constructeur pour les couples de serrages surtout lorsque ce sont des serrages de parties mobiles ou d'éléments de sécurité....l'investissement d'une clef dynamo est rentable si on bricole beaucoup...

The Pater · Message non lu par **The Pater** » 06/11/2007 13:27

legecko a écrit : en regle générale, les boulons sont serrés avec des clef adaptées .. a part d'etre mR MUSCLE il n'est pas possible de casser un boulon en serrant "a la main" avec sa clef....donc ne pas mettre de ralonge dans la clef surtout pour des petites vis....jusqu'au dia 10 !!!
une vis de 6 ne se serre pas aussi fort qu'une de 8 il faut un minimum de doigté...

Pas d'accord, il est tout à fait possible de casser une vis, même avec la clef "adéquate". Et je ne suis pas Mr muscle.
Pour aider il suffit de bien lubrifier les filets et la surface d'appui de la tête de vis.

autre info : une vis 8.8 et superieur cassera net si elle est trop sérrée
une vis de qualité inferieure ( ex 68 ) aura tendance a s'étirer avant de de casser net!!

Pas d'accord encore une fois. Tout acier se déforme sous charge. Toutes les vis s'allongent avec le serrage. J'ajouterai aussi qu'elles se tordent (effort de torsion), ce qui ajoute des contraintes.

Prend la norme NF E 25-100 sur le système de désignation de qualité des vis.

Allongement après rupture mini A% (5.65)

Classe de qualité 3.6 : 25
Classe de qualité 4.6 : 22
Classe de qualité 4.8 : 14
Classe de qualité 5.6 : 20
Classe de qualité 5.8 : 10
Classe de qualité 6.8 : 8
Classe de qualité 8.8 : 12
Classe de qualité 10.9 : 9
Classe de qualité 12.9 : 8

Donc même la 12.9 s'étire avant rupture.

A+

legecko · Message non lu par **legecko** » 06/11/2007 21:30

casser une vis c'est arrivé a tout les mecanos....en disant casse je pensais " au final" lorsqu'on arrive en butée... avec un peu de doigté on sent comment se comporte la vis...! avec la bonne clef on ne doit pas casser une vis .........

la lubrification aide a visser, mais n'a aucune influence sur la dilatations des differents métaux d'un moteur pendant les phases de chauffe, aciers des vis, fonte des echappements,alu des blocs etc etc...differents metaux differentes dilatations....differents réactions. !!!

dans mon boulot de tous les jours....

en ce moment j'analyse la rupture de vis acier en 88 dia 5 sur un echappement de petite cylindrée 30 cm 3, le montage se fait par robot , serrage au couple optimum mais on constate une casse apres quelques heures de fontionnment.... l'origine de la casse est due a une contrainte trop forte suite a des sequences de montée en température et refroidissement ( chocs thermiques +700°) , la dilatations des métaux faisant aparaitre une fissuration( peut etre ammorcé au vissage) entrainant une casse au niveau du départ des filets...nous avons fait des essais avec des 6.8 et pour l'instant ça passe. défaut des vis? défaut d'usinage? pour l'instant pas de réponse.
donc une vis de qualité 6.8 moins coriace que le 8.8 tiens plus le choc dans ce cas là.

les normes sont la pour nous donner des chiffres et l'expérience pour nous prouver parfois le contraire.

dans le cas de notre ami, la rupture des 3 vis hallen 8.8 doit etre étudié avec attention pour savoir pourquoi il y a eu casse... a quel niveau les vis ont cassés...la température l'huile n'a aucune influence sur la vis, sauf a tres haute temp .
reste d'autres questions a se poser, ya t il eu cisaillement, y a t il eu un jeux anormal, y a t il eu desserement partiel, presence rondelle ou non etc etc...
chaque cas est un cas particuler....

PS je trouve ton tableau allongement interressant , bizarre de constater qu'une classe 8.8 ait un coef d'allongement plus important qu'une 6.8...

The Pater · Message non lu par **The Pater** » 07/11/2007 10:28

legecko a écrit :casser une vis c'est arrivé a tout les mecanos....en disant casse je pensais " au final" lorsqu'on arrive en butée... avec un peu de doigté on sent comment se comporte la vis...! avec la bonne clef on ne doit pas casser une vis .........

Je ne vois pas comment tu peux, avec un peu de doigté, sentir le comportement d'une vis...sauf si tu dépasses la limite élastique de celle-ci....

la lubrification aide a visser, mais n'a aucune influence sur la dilatations des differents métaux d'un moteur pendant les phases de chauffe, aciers des vis, fonte des echappements,alu des blocs etc etc...differents metaux differentes dilatations....differents réactions. !!!

La lubrification fait que pour un même couple de serrage, l'effort axial qui tire sur la vis est plus grand que s'il n'y avait pas de lubrification. Donc tu as plus de chance d'amener la vis au delà de la limite élastique si tu as bien tout lubrifié.

Rien à voir avec les dilatation moteur, quoique. Dilatations veut dire effort axial supplémentaire dans ta vis. Donc si tu es déjà à la limite élastique après serrage, tu risques de dépasser cette limite pendant le fonctionnement moteur.

les normes sont la pour nous donner des chiffres et l'expérience pour nous prouver parfois le contraire.

Les normes ISO et NF ou encore DIN ne sont pas des normes basées sur la théorie , mais des normes basées sur l'expérience des industriels dans un but de standardisation des produits ou moyens de calcul ou de test.

PS je trouve ton tableau allongement interressant , bizarre de constater qu'une classe 8.8 ait un coef d'allongement plus important qu'une 6.8...

Reprend la norme NF, tu devrais l'avoir vu ton boulot.

Tu commenceras à comprendre lorsque tu verras à quoi correspond le deuxième chiffre de la classe de qualité.
Le deuxième chiffre est déterminé avec Re pour les classes inférieures à 8.8 et avec Rp0.2 pour les classes 8.8, 10.9 et 12.9

A+

legecko · Message non lu par **legecko** » 07/11/2007 12:10

merci pour ces infos the pater...

pour le doigté , on sent tres bien la limite elastique et c'est a ce moment qu'il ne faut pas forcer tout a fait d'accord avec toi.
depassement limite élastique suite choc thermique : constatations actuelles....
la suite au prochain numéro.....
espérant que toutes ces infos soient utile au probleme de notre ami surham

salut A+

surham · Message non lu par **surham** » 07/11/2007 12:57

Eh oui, merci bien. On dirait que j'assiste de nouveau aux cours de l'université !

En effet, je parie que les vis se sont cassées suite à un blocage electrique du démarreur, qui a continué de lui seul à fonctionner après le démarrage, pendant au moins une minute, jusqu'au moment où je suis arrivé à déconnecter la batterie. Enfin, je viens de changer le bobinage, qui est resté comme un 8 d'après les coups reçus à cause des morceaux cassés des vis, et y remis des 12.9, bien que ceux de 8.8 seraient aussi valables, je pense, car les coups récus par la force démarreur-piston sur l'ensemble, aurait pu faire tomber

même les plus fortes.
J'ai bien pris note des vos données concernant le tout, et j'espère que vous n'allez pas déclencher la guerre, The Pater et vous, entre vous deux, pour une question de quelques Nm....

Au fin de vous relaxer, je vous propose quelques paysages de mon dernier trajet en Land, semaine dernière:

legecko · Message non lu par **legecko** » 07/11/2007 18:28

pas question de déclancher une guerre....

j'aime bien échanger des idées techniques, des astuces et habitudes de travail je pense que c'est comme ça que l'on peut progresser. c'est vrai que les précisions " théoriques" sont toujours apréciables....je remercie a nouveau the pater pour tous ces rappels...

super photo de ballade en 4x4.... merci et bon courage pour la suite.

Normand 1400 · Message non lu par **Normand 1400** » 08/11/2007 22:57

legecko a écrit :le montage se fait par robot , serrage au couple optimum mais on constate une casse apres quelques heures de fontionnment.... l'origine de la casse est due a une contrainte trop forte suite a des sequences de montée en température et refroidissement ( chocs thermiques +700°) , la dilatations des métaux faisant aparaitre une fissuration( peut etre ammorcé au vissage) entrainant une casse au niveau du départ des filets...nous avons fait des essais avec des 6.8 et pour l'instant ça passe. défaut des vis? défaut d'usinage? pour l'instant pas de réponse.
donc une vis de qualité 6.8 moins coriace que le 8.8 tiens plus le choc dans ce cas là

Sans vouloir mettre de l'huile sur le feu

, ce que tu constates n'a rien d'anormal.

La planche ci-dessous montre la répartition réelle des contraintes en fond de filet. On constate que l'effet d'entaille dû au filetage provoque une augmentation significative des contraintes de traction.

Sachant que plus un acier est dur, plus il est sensible à la fatigue (je ne vais pas mettre un diagramme encore plus velu en ligne pour illustrer

) la vis est rapidement victime d'un amorçage de fissure, là où les contraintes sont les plus fortes, ce qui provoque la ruine de l'assemblage.

Or un échappement chauffe et refroidit ; donc les cycles de fatigue sont très agressifs, et ce d'autant plus qu'il s'agit d'un petit moteur (il ne tourne pas 24/24 et l'inertie thermique des pièces est très réduite).

Il s'agit d'une erreur de conception. La qualité intrinsèque de la vis et ce qui gravite autour n'ont rien à voir là dedans. Je ne sais pas non plus ce que veut dire "couple optimum". La détermination d'un couple sur un montage de ce type me paraît relativement complexe, vu le rapport entre le diamètre de la vis et les efforts de fatigue à reprendre.

Au pif, je pense qu'on se situe en dehors du cas standard visé par la norme. Si vous voulez reprendre complètement la conception, vu la finesse des pièces, il va falloir du temps de calcul (et du bon, pas du doigt mouillé) donc ça va coûter bonbon.

Autant procéder par essais successifs en effet.

Une vis de classe inférieure tiendra plus longtemps à la fatigue, mais je doute fort qu'elle soit pérenne.

Sinon, il faudra passer à un diamètre supérieur.

Good luck!

The Pater · Message non lu par **The Pater** » 09/11/2007 9:29

Normand 1400 a écrit :
Sachant que plus un acier est dur, plus il est sensible à la fatigue

(mode ironique mais amicale on) Donc pour les roulements, il faut réduire la dureté des pistes pour diminuer la fatigue ? (mode ironique mais amical off)

La fatigue est due à des déformations répétée. Si les déformations sont faibles pour une même charge, la fatigue sera moindre. Donc on prend un acier durci pour diminuer les déformations sous charges et donc augmenter la tenue à la fatigue.
Le problème est que si on durci, on réduit la tenue aux chocs

Je ne serai pas complet si je n'incluais l'influence du type de traitement thermiques sur les contraintes résiduelles après traitement, qui favorise ou non la propagation de la micro fissure en fond de filet. Mais je ne connais pas bien les traitements thermiques utilisés, quand il y a, des vis.

Or un échappement chauffe et refroidit ; donc les cycles de fatigue sont très agressifs, et ce d'autant plus qu'il s'agit d'un petit moteur (il ne tourne pas 24/24 et l'inertie thermique des pièces est très réduite).

Plus une vis est de classe supérieure, moins elle se déformera sous une même charge donnée ou plus les contraintes internes seront importantes si on l'oblige à s'allonger d'une même longueur donnée.

Avec un serrage de pièces qui se dilatent thermiquement, la vis est obligée de suivre les dilatations car les efforts dues à la dilatations sont très grandes. On casse bien des rochers en granite avec de l'eau...il suffit d'attendre que l'eau se dilate en passant à l'état de glace.

Donc ta vis 8.8 subis des efforts de tractions dues à la dilatation bien supérieur à celle de 6.8 . Efforts à ajouter aux efforts axiaux dus au serrage.

Une 8.8 peut très bien être la meilleure solution qu'une 6.8 et le contraire. Tout dépend des dilatations et du serrage initial.

Il y a des calculs à faire.
1) Déterminer l'allongement imposé à la vis.
2) Déterminer l'allongement du au serrage
3) Ajouter les allongements et déterminer les efforts résiduels selon les vis.

Peut être effectivement il vaudra prendre un diamètre de vis plus important tout simplement à cause de l'imprécision du serrage au couple (dûs au frottements) qui nécessite un coef de sécurité plus important.

Peut être qu'il faudra tout simplement changer de méthode de serrage. Par exemple, commencer au couple pour avoir contact intime certain et finir au serrage angulaire.

J'évite la méthode par tendeur de boulon hydraulique, méthode hyper précise, mais peu en rapport avec le serrage d'une vis pour échappement d'un petit moteur.

A+

Normand 1400 · Message non lu par **Normand 1400** » 09/11/2007 9:52

The Pater a écrit :(mode ironique mais amicale on) Donc pour les roulements, il faut réduire la dureté des pistes pour diminuer la fatigue ? (mode ironique mais amical off)A+

Objection, votre Honneur

Les roulements ne sont pas soumis aux effets d'entaille, qui sont déterminants en fatigue.

Temps mort...

Cette discussion a-t-elle sa place sur ce forum?

Ouebmastaire, que fait-on?

The Pater · Message non lu par **The Pater** » 09/11/2007 10:25

Normand 1400 a écrit : Objection, votre Honneur

Les roulements ne sont pas soumis aux effets d'entaille, qui sont déterminants en fatigue.

Si si, presque. Prend un roulement à rouleaux coniques. les rouleaux, sous la charge radiale, sont poussés contre l'épaulement. Le raccord, piste de roulement/face d'épaulement est dont soumis à un effort "d'entaille" (concentrations de contraintes à la jonction des deux surfaces) que l'on diminue au maximum en faisant un bel arrondi.
Donc le problème existe aussi dans certains types de roulements.

Dans les vis, c'est pareil. Pour éviter les concentrations de contraintes en fond de filet on fait un rayon de raccordement (= 0.1443 x le pas pour l'ISO métrique) entre les deux faces.

A+

legecko · Message non lu par **legecko** » 09/11/2007 10:31

débat tres interressant, qui sera sans doute d'utilité en espérant pas trop flooder le sujet initial...

messieurs,

le cas pour lequel nous avons ce probleme de casse, est en effet tres complexe, dans le cadre d'une automatisation de chaine et fabrication en serie. le retour de panne ( casse) se fait X mois apres la production, vente, distribution et de nombreuses machines sont malheureusement sur le marché avant que le probleme ne soit analysé.... avant que je ne souleve ce "lièvre" aupres du service qualité de la société fabriquant le produit.
mes investigations et celles des ingénieurs usines se font en paralleles et nous confrontons nos résultats afin d'éméliorer le produit.
coté technique, cette panne est assymétrique ( une vis sur deux ), irregulière, et ne représente qu'un faible pourcentage casse dans la prod... mais il y a casse. !
oui il y a une erreur de conception, comment y remédier a cout raisonable sans changer toute une chaine de fabrication?
ça c'est le probleme des ingenieurs concepteurs et des résultats de nos recherches.....

en conclusion, je constate des deformations mécaniques, (ovalisation et retrait )du pot echappement due aux choc thermiques ( montée en température tres rapide, petites pièces et distance tres courte entre lumière echap et visserie) ,ceci entrainent une "oscillation de la vis" en frequence avec la vitesse rotation moteur dans sa partie externe ( vis de (M5X80 fileté dur 15 mil, partie hors filetage =65 mil ) , la montée en température au dela du revenu de détente > a 425° C =détrempe de la vis qui fini par casser a l'amorce du filetage a ras du cylindre.
nous en avons déduis que l'origine de la panne est due a une mauvaise conception du pot echappement , les renforts internes doivent etre recalculés et modifiés par les concepteurs, et l'ajout d'une rondelle sous tete de notre vis de 5 devrait augmenter la surface de pression et moins déformer l'ensemble.
merci en tout cas pour tous vos commentaires

Normand 1400 · Message non lu par **Normand 1400** » 09/11/2007 11:34

Que voilà une discussion croustillante à souhait...

Pater : ne les ayant jamais calculés, je ne connais pas la répartition et l'intensité des efforts entre les pistes et l'épaulement. Intuitivement, je crois toutefois que nous ne sommes pas dans les mêmes ordres de grandeur :

d'un côté, des contraintes générées par le contact linéique radial rouleaux/pistes, qui affectent le chemin de roulement principal (ce sont elles qui entraînent la ruine d'un roulement par fatigue),

de l'autre, une contrainte de cisaillement générée par l'effort axial, d'autant plus réduite que l'épaulement (qui est donc majoritairement soumis à un effort tranchant et non à des contraintes de contact au sens de Hertz) et la piste sont épais. Je n'ai jamais vu un roulement périr de la sorte.

Par conséquent, je doute fort que les efforts axiaux exercés par les rouleaux sur l'épaulement provoquent un dépassement de la limite élastique de l'acier à la jonction piste-épaulement.

Dans le cas d'une vis, au contraire, le flux de contraintes reste homogène, tout en augmentant sensiblement à proximité de l'entaille (cf. diagramme ci-dessus). Il se produit nécessairement une adaptation plastique en fond d'entaille et on cherche effectivement à retarder le départ d'une fissure de fatigue en jouant sur l'arrondi du fond de filet.

Plus la nuance d'acier est élevée, plus cette adaptation plastique est réduite, donc plus le départ de fissure se produit au bout d'un faible nombre de cycles. C'est l'inverse avec un acier plus doux.

L'art du concepteur consiste donc à trouver le compromis optimum nuance/taille de vis.

On retrouve la problématique des arbres de roue...

Legecko : si en plus il y a des phénomènes vibratoires dans le plan perpendiculaire à la vis provoqués par le moteur lui même, ça devient en effet très compliqué...

legecko · Message non lu par **legecko** » 09/11/2007 12:15

Normand 1400 a écrit :Que voilà une discussion croustillante à souhait...

Legecko : si en plus il y a des phénomènes vibratoires dans le plan perpendiculaire à la vis provoqués par le moteur lui même, ça devient en effet très compliqué...

Ho!!! que oui....

.........ça fait travailler les quelques neurones qu'il me reste...

... c'est tres interressant et ça eut payé...!!!! je pense que tout va rentrer dans l'ordre assez rapidement !

pffff....! maintenant je suis passé sur un autre sujet

rationalisation d'un lanceur de moteur 2 temps a retour automatique sur rampe hélicoîdale .....mais pourquoi tant de haine !!!!

ya du plastique partout...j'ai déja solutionné une partie, modifié par l'usine assez vite... mais il ya toujours un autre truc qui cloche et c'est moi qui m'y colle.... masochiste en plus !!!!!

mais là c'est du hors sujet ... alors je file sur la pointe des pieds

allez A+....

The Pater · Message non lu par **The Pater** » 09/11/2007 13:33

Normand 1400 a écrit :
d'un côté, des contraintes générées par le contact linéique radial rouleaux/pistes, qui affectent le chemin de roulement principal (ce sont elles qui entraînent la ruine d'un roulement par fatigue),

Sur le roulement à rouleaux coniques, l'effort radial provoque un déplacement axial du rouleaux contre l'épaulement. Cet effort axial n'est pas négligeable...mais certainement plus faible que l'effort radial et si on prend en contact les surfaces de contact, pour en déterminer les pressions de contact, on verra que les fissures de fatigue apparaitront d'abord dans la piste.
Mais le contraintes cycliques (et donc la fatigue) s'applique aussi sur l'épaulement.

Si l'angle de contact est important et le roulement mal supporté, c'est l'épaulement qui se fracture en premier sous très très très fortes charges.
La butée à rotule sur rouleaux est le parfait exemple car l'angle est important.

Par conséquent, je doute fort que les efforts axiaux exercés par les rouleaux sur l'épaulement provoquent un dépassement de la limite élastique de l'acier à la jonction piste-épaulement.

Moi, si !

A+