Le filetage est un procédé de modification de pièce qui consiste à utiliser une matrice ou d'autres outils appropriés pour créer un trou fileté sur une pièce. Ces trous servent à relier deux pièces. C'est pourquoi les composants et pièces filetés sont importants dans des secteurs tels que l'automobile et la fabrication de composants médicaux.
Le filetage d'un trou nécessite de comprendre le procédé, ses exigences, les machines, etc. Par conséquent, le processus peut s'avérer complexe. Cet article vous aidera donc à réaliser ce type de filetage, car il aborde en détail le filetage, la procédure et d'autres aspects connexes.
Que sont les trous filetés ?
Un trou fileté est un trou circulaire muni d'un filetage interne obtenu par perçage de la pièce à l'aide d'une matrice. Le taraudage est un moyen efficace lorsqu'il est impossible d'utiliser des boulons et des écrous. Les trous filetés sont également appelés trous taraudés, c'est-à-dire des trous permettant d'assembler deux pièces à l'aide d'éléments de fixation.
Les fabricants de pièces filetent le trou en raison des fonctions suivantes ci-dessous :
· Mécanisme de connexion
Ils servent à relier des pièces à l'aide de boulons ou d'écrous. D'une part, le filetage empêche la fixation de se desserrer pendant l'utilisation. D'autre part, il permet de la retirer si nécessaire.
· Facile à expédier
Le filetage d'un trou dans une pièce peut accélérer l'emballage et rendre l'emballage plus compact. Cela réduit ainsi les problèmes d'expédition, notamment les dimensions.
Types de trous filetés
Selon la profondeur et l'ouverture du trou, il existe deux principaux types de filetage. Voici leurs caractéristiques :
· Trous borgnes
Les trous borgnes ne traversent pas la pièce à percer. Ils peuvent avoir un fond plat avec une fraise ou un fond conique avec un foret conventionnel.
· Trous traversants
Les trous traversants pénètrent complètement la pièce. Ils présentent donc deux ouvertures de chaque côté de la pièce.
Comment créer des trous filetés
Avec les bons outils et les bonnes connaissances, le filetage peut être un processus très simple. En suivant les étapes ci-dessous, vous pourrez facilement réaliser des filetages internes dans vos pièces :
· Étape 1 : Créer un trou carotté
La première étape pour réaliser un trou fileté consiste à percer un trou pour le filetage à l'aide d'un foret hélicoïdal à chas, afin d'obtenir le diamètre souhaité. Il est important d'utiliser le foret adapté pour obtenir non seulement le diamètre, mais aussi la profondeur requise.
Remarque : vous pouvez également améliorer la finition de la surface du trou en appliquant un spray de coupe sur l'outil de perçage avant de réaliser le trou pour le filetage.
· Étape 2 : Chanfreiner le trou
Le chanfreinage est un procédé qui consiste à utiliser un foret qui se déplace légèrement dans le mandrin jusqu'à toucher le bord du trou. Ce procédé permet d'aligner le boulon et d'obtenir un filetage fluide. Il améliore ainsi la durée de vie de l'outil et prévient la formation de bavures.
· Étape 3 : Redresser le trou en perçant
Cela implique l'utilisation d'une perceuse et d'un moteur pour redresser le trou créé. Voici quelques points à prendre en compte lors de cette étape :
Taille du boulon et taille du trou : La taille du boulon détermine la taille du trou avant taraudage. En général, le diamètre du boulon est supérieur à celui du trou percé, car le taraudage augmentera la taille du trou ultérieurement. Notez également qu'un tableau standard compare la taille de l'outil de perçage à celle du boulon, ce qui peut vous aider à éviter les erreurs.
Trop profond : Si vous ne souhaitez pas réaliser un trou fileté complet, il est important de veiller à sa profondeur. Par conséquent, il est important de choisir un type de taraud adapté, car il influencera la profondeur du trou. Par exemple, un taraud conique ne permet pas de réaliser un filetage complet. Par conséquent, si vous en utilisez un, le trou doit être profond.
· Étape 4 : tarauder le trou percé
Le taraudage permet de créer des filetages internes dans le trou afin de maintenir la fixation en place. Il consiste à tourner le foret dans le sens horaire. Cependant, pour chaque rotation de 360° dans le sens horaire, effectuez une rotation de 180° dans le sens antihoraire afin d'éviter l'accumulation de copeaux et de libérer de l'espace pour les dents de coupe.
Selon la taille du chanfrein, trois tarauds sont utilisés pour tarauder les trous lors de la fabrication des pièces.
– Taraud conique
Un taraud conique est adapté au travail des matériaux durs grâce à sa résistance et à sa pression de coupe. C'est l'outil de taraudage le plus répandu, caractérisé par six à sept dents coupantes effilées à partir de la pointe. Les tarauds coniques conviennent également aux trous borgnes. Cependant, il est déconseillé de l'utiliser pour terminer le filetage, car les dix premiers filets risquent de ne pas être complètement formés.
– Prise de courant
Le taraud à bouchon est plus adapté aux trous filetés profonds et précis. Son mécanisme de coupe progressif permet de réaliser les filetages internes graduellement. Il est donc utilisé par les machinistes après le taraud conique.
Remarque : il est déconseillé d'utiliser des tarauds à bouchon lorsque le trou percé est proche du bord de la pièce. Cela peut entraîner une rupture lorsque les dents de coupe atteignent le bord. De plus, ces tarauds ne conviennent pas aux très petits trous.
– Robinet de fond
Le taraud de finissage possède une ou deux dents coupantes à l'entrée du taraud. On l'utilise pour les trous très profonds. Son utilisation dépend de la longueur souhaitée. Les machinistes commencent généralement par un taraud conique ou à bouchon et terminent par un taraud de finissage pour obtenir un filetage de qualité.
Le filetage ou le taraudage d'un trou nécessite une bonne compréhension des procédés et des machines nécessaires, ainsi qu'une collaboration avec les services appropriés. Chez RapidDirect, grâce à nos équipements et usines de pointe et à nos équipes d'experts, nous pouvons vous aider à fabriquer des pièces sur mesure avec des trous filetés.
Considérations pour réussir un trou fileté
La réussite d'un trou fileté dépend des propriétés du matériau sur lequel vous travaillez, des caractéristiques du trou et de plusieurs autres paramètres expliqués ci-dessous :
· Dureté du matériau
Plus la pièce est dure, plus la force nécessaire pour percer et tarauder le trou est importante. Par exemple, pour tarauder un trou dans de l'acier trempé, vous pouvez utiliser un taraud en carbure, grâce à sa grande résistance à la chaleur et à l'usure. Pour tarauder un trou dans un matériau dur, vous pouvez utiliser les matériaux suivants :
Réduire la vitesse de coupe
Couper lentement sous pression
Appliquez un lubrifiant sur l'outil de taraudage pour faciliter le filetage et éviter d'endommager l'outil et le matériau
· Respecter la taille de filetage standard
La taille du filetage utilisé peut influencer l'ensemble du processus de filetage. Ces tailles standard permettent un ajustement précis du filetage dans la pièce.
Vous pouvez utiliser la norme britannique, la norme nationale (américaine) ou la norme ISO (filetage métrique). La norme de filetage métrique est la plus courante, les tailles de filetage étant associées à un pas et un diamètre correspondants. Par exemple, M6×1,00 correspond à un diamètre de boulon de 6 mm et à un diamètre entre les filets de 1,00. Les autres tailles métriques courantes sont M10×1,50 et M12×1,75.
· Assurer une profondeur optimale du trou
Il peut être difficile d'obtenir la profondeur de trou souhaitée, notamment pour les trous borgnes filetés (un trou traversant est plus facile à réaliser grâce à une contrainte moindre). Par conséquent, il est nécessaire de réduire la vitesse de coupe ou l'avance pour éviter d'aller trop ou pas assez loin.
· Choisir des machines adaptées
L’utilisation du bon outil peut déterminer le succès de tout processus de fabrication.
Vous pouvez utiliser un taraud coupant ou un taraud à refouler pour réaliser un trou fileté. Bien que les deux permettent de réaliser des filetages internes, leur mécanisme est différent et votre choix dépend de la texture du matériau et du diamètre du boulon.
Taraud de coupe : ces outils coupent les matériaux pour créer le filetage interne en laissant un espace où le filetage de la vis s'insérerait.
Taraud de formage : Contrairement aux tarauds de coupe, ils forment le filetage par laminage. Ainsi, il n'y a pas de formation de copeaux et le procédé est très efficace. De plus, ils conviennent au filetage de pièces en matériaux tendres comme l'aluminium et le laiton.
· Surfaces inclinées
Lors de l'usinage d'une surface inclinée, l'outil de taraudage peut glisser ou se casser, car il ne résiste pas aux contraintes de flexion. Par conséquent, il convient de travailler avec précaution sur les surfaces inclinées. Par exemple, il est conseillé de fraiser une poche pour obtenir la surface plane nécessaire à l'outil.
· Positionnement correct
Pour un processus efficace, le filetage doit être effectué dans la bonne position. Il peut être positionné n'importe où, par exemple au milieu ou près du bord. Cependant, il est conseillé d'être prudent lors du filetage près du bord, car toute erreur de filetage peut altérer l'état de surface de la pièce et casser l'outil de taraudage.
Comparaison des trous filetés et des trous taraudés
Un trou taraudé est similaire à un trou fileté, bien qu'ils utilisent des outils différents. D'une part, le taraudage d'un trou est réalisable à l'aide d'un outil de taraudage. D'autre part, il faut une matrice pour réaliser des filetages. Voici une comparaison des deux trous :
· Vitesse
En termes de rapidité d'exécution, les trous taraudés nécessitent relativement moins de temps pour réaliser des filetages. Cependant, le taraudage peut nécessiter différents types de tarauds pour un même trou. Par conséquent, les trous nécessitant un changement de taraud auront un temps de production plus long.
· Flexibilité
D'une part, le taraudage offre une flexibilité moindre, car il est impossible de modifier l'ajustement du filetage une fois le processus terminé. D'autre part, le filetage est plus flexible, car il permet de modifier la taille du filetage. Cela signifie que le trou taraudé conserve un emplacement et une taille fixes après le filetage.
· Coût
Le procédé de filetage sur une surface permet de gagner du temps et de l'argent. Il est possible de réaliser des trous de diamètres et de profondeurs variables avec un seul filetage. En revanche, l'utilisation de tarauds différents pour un même trou augmente les coûts d'outillage. De plus, les dommages peuvent augmenter. Outre le coût, les dommages aux outils peuvent également entraîner la rupture des tarauds, bien qu'il existe désormais des moyens de les retirer et de poursuivre le filetage.
· Matériel
Bien qu'il soit possible de réaliser des trous filetés et taraudés sur de nombreux matériaux techniques, un outil de taraudage est plus performant sur les matériaux très durs. Avec l'outil adéquat, vous pouvez réaliser des trous taraudés même sur de l'acier trempé.
Obtenez des prototypes et des pièces avec des trous filetés
Le filetage est réalisable avec plusieurs machines et procédés. Cependant, l'usinage CNC est un procédé de fabrication courant pour la réalisation de trous filetés. RapidDirect propose des services d'usinage CNC adaptés à vos besoins de fabrication de pièces, du prototypage à la production complète. Nos experts travaillent avec de nombreux matériaux pour créer des trous filetés de différents diamètres et profondeurs. De plus, nous possédons l'expérience et la capacité de concrétiser vos idées et de réaliser facilement vos pièces personnalisées.
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Conclusion
Le filetage est un mécanisme d'assemblage permettant de réaliser des filetages dans des trous lorsque la vis ne peut pas percer facilement le matériau. Ce processus peut s'avérer complexe. Cet article décrit donc le processus et les points à prendre en compte lors de la fabrication de pièces. N'hésitez pas à nous contacter pour toute question concernant le filetage.
Date de publication : 4 août 2023