Qu’est-ce qu’un boulon d’ancrage ?
Un boulon d’ancrage est un boulon sans tête comme un boulon hexagonal, mais avec seulement une tige filetée (filetage mâle) aux deux extrémités. Les termes “boulon à tête plantée” et “boulon à tête coupée” sont également couramment utilisés comme synonymes.
La partie filetée à une extrémité est vissée (implantée) dans le filetage femelle d’une machine ou d’un composant, et l’objet à fixer est attaché et fixé à l’aide d’un écrou.
Les caractéristiques des boulons d’ancrage sont énumérées ci-dessous :
- Excellente résistance à la traction axiale.
- Peuvent être installés et retirés à plusieurs reprises.
- Pas de tête de boulon, ce qui facilite l’usinage de grandes longueurs.
La norme pour les boulons d’ancrage est définie dans la norme JIS B1173, “Boulon d’implantation”.
Utilisations des boulons d’ancrage
Les boulons d’ancrage sont utilisés dans diverses situations, notamment dans l’assemblage de corps de machines et de pièces, ainsi que dans la fixation de pièces entre elles.
Un exemple familier d’assemblage et de fixation de corps de machines et de pièces est l’utilisation dans la fixation des moyeux d’automobiles et des roues de pneus. Un autre exemple de fixation de composant à composant est la fixation de bride à bride. Les boulons d’ancrage se caractérisent par leur résistance supérieure à la traction, ce qui leur permet d’être serrés à un couple élevé pour fournir une force de fixation importante.
Un boulon similaire au boulon d’ancrage est le goujon à souder (ou boulon à souder), utilisé dans des utilisations similaires. Les goujons à souder sont implantés dans des machines et des composants par soudage plutôt que par vissage dans le filetage femelle. Les goujons à souder peuvent subir des déformations pendant le soudage, ce qui doit être pris en compte dans la conception du produit, par exemple en augmentant le diamètre du trou de boulon dans l’objet à fixer afin que le boulon puisse être plié et fixé en raison d’une légère déformation due au soudage.
Principe du boulon d’ancrage
Les boulons d’ancrage sont fabriqués à l’aide d’un procédé communément appelé roulage de filets. Dans ce processus, le matériau du boulon d’ancrage est serré sous pression dans une filière et la surface extérieure du matériau prend la forme d’un filet. Comparé au découpage, ce procédé est plus productif et convient à la production de masse.
La norme JIS B1173 spécifie la nomenclature des boulons d’ancrage (utilisation, dimensions et indication des matériaux) comme suit.
Par exemple : ① JIS B1173 ➁ 4×20 ➂ 4.8 ④ Standard ⑤ 2 types ⑥ Standard ➆ MFZn H-C
① Numéro ou nom de la norme : Boulon implantable
② Taille nominale x longueur : M4 x 20 mm longueur
③ Classe de résistance : 4T
④ Série de pas du côté de l’implantation : Standard
⑤ Type de vis côté implantation : 2 types
⑥ Série de pas du côté de l’écrou : standard
⑦ Spécification : électrozinguée
Matériaux des boulons d’ancrage
Les boulons d’ancrage sont généralement fabriqués dans des matériaux relativement résistants tels que l’acier allié ou l’acier inoxydable austénitique.
En cas d’utilisation dans des endroits où l’eau de pluie pénètre ou lorsque la tuyauterie est exposée aux éléments à l’extérieur pendant de longues périodes, des aciers inoxydables austénitiques (SUS 304, SUS 316, SUS 316L, etc.) présentant une résistance élevée à la corrosion sont utilisés. Lorsqu’ils sont utilisés sur des brides de tuyauterie où le fluide contenu dans le tuyau est chaud, on utilise des boulons en acier allié pour les températures élevées, en tenant compte de la contrainte thermique causée par l’allongement thermique, car la chaleur est également ajoutée au boulon d’ancrage en raison de la conduction thermique de la température du fluide.
Les aciers inoxydables austénitiques ont une élongation thermique plus élevée que les aciers alliés, il faut donc faire attention au desserrage et aux contraintes thermiques dues à la dilatation thermique. De plus, l’acier inoxydable peut provoquer le grippage des filets si les boulons d’ancrage et les écrous en acier inoxydable sont utilisés dans des conditions où la chaleur est appliquée, c’est pourquoi on utilise de l’acier au carbone ou de l’acier allié pour les écrous afin d’éviter le grippage.
Qu’est-ce qu’un extracteur de boulons d’ancrage ?
Un extracteur de boulons d’ancrage est un outil spécialement conçu pour installer et retirer les boulons d’ancrage. Les boulons d’ancrage ont une extrémité implantée dans la machine ou le composant, qui peut devenir inutilisable en raison de l’écrasement des filets, de la rupture du boulon lui-même ou même de la détérioration et de l’usure liées à l’âge. Dans ce cas, le boulon d’ancrage doit être remplacé. Lors du remplacement des boulons d’ancrage, le décolleur de boulons d’ancrage peut être utilisé pour s’assurer qu’ils peuvent être desserrés ou serrés. Il arrive souvent que les filets implantés soient grippés sur les filets femelles de la machine ou qu’ils aient adhéré après une longue période. Dans ce cas, il est nécessaire de chauffer la zone autour de la pièce implantée à l’aide d’un brûleur pour faciliter le desserrage, ou de pénétrer la zone à l’aide d’un matériau pénétrant de desserrage de filets.
Outre l’utilisation d’un décolleur de goujon, une autre méthode courante consiste à utiliser un écrou double avec deux écrous. L’écrou double s’apparente à une tête de boulon en serrant et en fixant les deux écrous ensemble, de sorte que le boulon peut être tourné en tournant les écrous ensemble.