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Les filetages sont des filets hélicoïdaux plus communément appelés pas de vis. Lorsqu’un filet se trouve à l’intérieur d’un cylindre (filet femelle), il s’agit d’un taraudage. À l’inverse, le filetage désigne un filet externe (filet mâle).

Le contrôle de filetage, d’alésage et de taraud est un des besoins courants dans l’industrie, il y a énormément de pièce qui dispose de ce type de géométrie et il est très important d’assurer la conformité de leurs mesures. Pourtant cette opération est loin d’être facile à réaliser, en particulier pour les filets sur-mesure.

En effet, pour les machines de contrôle, il est parfois difficile d’accéder à certains recoins de la pièce à cause de la géométrie et des dimensions du pas, ou tout simplement du diamètre d’entrée du trou dans le cas d’un filet femelle.Dans le cadre d’un usinage pour lequel vous voulez certifier les mesures de la pièce, les jauges ne sont pas toujours une bonne idée pour vous assurer des dimensions de la pièce usinée.

Les Différents Types de Filetages

Il existe plusieurs normes de filet dans le monde.

  • Le filetage US (UNC et UNF) - Les creux et les sommets sont plats, l’angle est de 60°.
  • Le filetage Whitworth - C’est un filetage d’origine britannique. Les creux et les sommets sont arrondis, l’angle est de 55°.

Ces trois références sont les plus courantes dans l’industrie et leur contrôle doit être réalisé avec rigueur afin de correspondre aux normes en vigueur (ISO par exemple).

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Lorsque vous essayez de contrôler un filetage normé, vous disposez de beaucoup plus de choix que pour son taraud. En effet, à l’extérieur, l’espace ne vous contraint pas pour utiliser les outils de mesures comme vous le souhaitez et la pièce peut même être positionnée sur un projecteur de profil.

En utilisant une jauge, vous pouvez ainsi facilement constater de la conformité (ou non) d’une pièce (avec une inspection visuelle relative cependant).

Les Filets Spécifiques

Certains secteurs utilisent leurs propres filets pour répondre à des exigences propres au secteur d’activité ou à l’ensemble monté de référence.

Bien que ces filets se soient normalisés, il est souvent plus compliqué de réaliser un contrôle de qualité facilement. Il existe beaucoup de normes, mais les problématiques rencontrées dans ce cas sont souvent identiques.

Parfois même, les précisions nécessaires sont très importantes pour contrôler non seulement la conformité du filet, mais également son usure. Le contrôle dans le second cas peut vite s’avérer pénible et coûteux à réaliser, car il nécessite de démonter la pièce et de la déplacer.

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Le Contrôle de Filetage : Quelles Solutions ?

Dans le domaine de la fabrication et de l'ingénierie, le contrôle qualité est essentiel pour garantir que les produits répondent aux normes et aux spécifications requises. Les calibres, en tant qu'outils de contrôle dimensionnel, jouent un rôle essentiel dans ce processus.

Les Jauges de Filetage

Dans le cas des filets normées (et plus globalement des filets standardisés), des jauges de contrôle existent, on les appelle les jauges de filetage.

L’instrument ressemble à un couteau suisse qui regroupe plusieurs testeurs de filet. Le testeur est supposé s’emboîter parfaitement dans le filet si celui-ci est bon.

Ainsi, l’opérateur peut visuellement vérifier que son filet correspond à la norme suivant laquelle il est crée.

Le Calibre Fileté

Le calibre fileté fonctionne d’une manière assez similaire à la jauge fileté. C’est un filet normée sur lequel vous devrez parvenir à visser votre filet.

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Le fonctionnement est simple, si vous ne pouvez pas visser convenablement le filet, c’est qu’il n’est pas conforme.

Le Contrôle par Imagerie Numérique

Lorsque vous recherchez des données précises, les jauges ne répondent pas à vos besoins, de même, elles ne permettent pas de réaliser une traçabilité dans votre contrôle.

L’imagerie numérique est aujourd’hui une technique très utilisée pour contrôler des formes diverses, y compris les filetages (filets extérieurs).

En utilisant ces dispositifs de contrôle, il est très facile de réaliser des mesures très précises sur les filets extérieur, cependant, il est très difficile d’effectuer des contrôles internes sur les taraudages par exemple. (et plus généralement, sur les dimensions internes difficiles d’accès.)

Le Contrôle de Filetage Indirect Délocalisé

Moins connu, mais très efficace. Cette technique de contrôle vise à délocaliser le contrôle en utilisant un intermédiaire (une empreinte) de la zone à contrôler. Le contrôle des filetages est une application très souvent réalisé par la gamme Plastiform. Ainsi, certains produits se sont démarqués comme étant très pratiques pour réaliser certains types de contrôle.

Filet à diamètre nominal inférieur à 20mm

Seul un produit très liquide et pénétrant sera adapté pour un filetage à diamètre très fin. Le F20 regroupe toutes les propriétés nécessaire à une telle empreinte et est très facile à extraire si jamais votre pièce possède également une contrainte à l’extraction.

Empreinte sur un filet femelle (intérieur)

Pour un filet intérieur, avec un diamètre nominal supérieur à 20mm, il faut considérer deux cas de figure. Le premier, vous recherchez une empreinte totale du filetage. Dans ce cas, il vous faudra prendre en compte la difficulté d’extraction. En règle générale, il vous faudra plutôt utiliser le F20.

En second lieu, vous pouvez envisager une empreinte partielle du filetage. Cette stratégie est plutôt intéressante si vous souhaitez projeter le profil facilement. La réalisation d’une empreinte partielle permet de diminuer la contrainte d’extraction et ainsi utiliser des empreintes plus facile à manipuler pour le contrôle (en particulier si vous souhaitez découper un profil avec le Cutter Double Lame par exemple). Dans ce second cas, c’est le F50 qui sera le produit le plus adapté.

Empreinte sur un filet mâle (extérieur)

Face à un filetage à l’extérieur, il est préférable d’utiliser un produit qui ne coule pas. Les produits pâteux et malléables sont ainsi de bonnes solutions. C’est en fonction de vos préférences que vous pourrez faire votre choix entre le P35 et le M70.

Ces deux produits peuvent être découpés au Cutter Double Lame et sont ainsi facile à analyser via une machine de vision numérique ou un projecteur de profil.

Filet à pas inférieur à 0.25mm

Dernier cas particulier, le pas du filetage. Si vous souhaitez effectuer un contrôle sur un pas très fin, il est plutôt recommandé d’utiliser un produit très liquide. C’est encore plus vrai si le diamètre nominal de la pièce est faible, un produit liquide sera beaucoup plus facile à appliquer.

Le F20 est encore une fois le produit de la situation !

Calibres à Limites : Principes et Applications

Les calibres à limites sont des outils de contrôle utilisés dans l'industrie mécaniques permettant de vérifier de façon simple le respect des exigences fonctionnelles des pièces après usinage. Le principe du contrôle d'une grandeur mécanique par calibre à limite est basé sur l'utilisation d'un calibre ENTRE et d'un calibre N'ENTRE PAS parfois appelés GO et NO GO. Ce contrôle ne donne pas de renseignement sur la valeur de la grandeur.

Les calibres à limite ne sont pas des appareils mesureurs (comme un pied à coulisse par exemple). Son avantage réside dans la simplicité et la rapidité de la mesure. Le calibre est appelé dans ce cas un tampon. Pour vérifier un alésage, le tampon ENTRE doit pénétrer sur la totalité de l'alésage sans que le contrôleur n'applique une force trop importante.

Le calibre est appelé ici une mâchoire. Il existe plusieurs modèles de mâchoire : mâchoire double avec un côté ENTRE et un N'ENTRE PAS, des mâchoires simples, des mâchoires simples dites à l'enfilade, des mâchoires réglables. Les mâchoires à l'enfilade et réglables comportent une partie ENTRE et une partie N'ENTRE PAS placées l'une derrière l'autre. Le contrôleur vérifie en un seul geste la dimension de sa pièce.

Les tampons ou bagues lisses permettent de vérifier le diamètre intérieur (filetage intérieur) ou extérieur (filetage extérieur) en " sommet de filet ". Les tampons ou bagues filetée permettent de vérifier le diamètre du filetage à " flanc de filet ". Le contrôle d'un filetage conique par contrôle à limite n'est pas effectué par des tampons ENTRE et N'ENTRE PAS mais à l'aide de calibres dont la tolérance est matérialisé par une encoche situé sur le haut du calibre (tampon pour filetage intérieur et bague pour filetage extérieur).

Bagues Filetées

Dans le domaine de la métrologie dimensionnelle, où la précision et la rigueur sont indispensables, chaque instrument doit répondre à des critères de qualité stricts. Parmi les outils de contrôle et de calibration les plus utilisés, la bague filetée occupe une place incontournable. Derrière son apparente simplicité, elle joue un rôle clé pour garantir des mesures fiables, précises et conformes aux normes industrielles.

Une bague filetée est un dispositif de mesure utilisé principalement pour contrôler et vérifier les dimensions des filetages internes des pièces et des instruments de mesure. Elle est généralement fabriquée en matériaux durs et résistants, comme l’acier inoxydable, afin de garantir une longue durée de vie et une précision optimale.

La bague filetée joue un rôle fondamental dans plusieurs aspects de la métrologie de précision:

  • Contrôle des filetages internes: La bague filetée est utilisée pour tester les filetages internes des pièces. En vissant la bague sur un filetage interne, on peut vérifier la conformité de celui-ci aux spécifications techniques.
  • Calibration des instruments de mesure: Les instruments de mesure qui sont utilisés pour inspecter les filetages doivent être régulièrement calibrés pour garantir leur précision.
  • Contrôle de la qualité des pièces: Dans l’industrie, particulièrement dans la fabrication de vis, écrous et autres composants filetés, la bague filetée est utilisée comme étalon de contrôle pour vérifier la qualité des pièces produites.
  • Vérification de la résistance des filetages: La bague filetée permet aussi de tester la résistance mécanique d’un filetage, en vérifiant qu’il peut supporter des contraintes spécifiques sans se déformer ou se casser.
  • Tests de fabrication: Les bagues filetées sont aussi utilisées lors des tests de fabrication pour simuler les conditions réelles d’utilisation des pièces.

Avantages de l'Utilisation des Bagues Filetées en Métrologie

L’utilisation des bagues filetées en métrologie présente de nombreux avantages qui contribuent à l’amélioration de la qualité des produits finis et de la précision des mesures :

  • Précision garantie: Les bagues filetées sont fabriquées avec des tolérances très strictes, offrant une grande précision pour la vérification des dimensions des filetages.
  • Standardisation: Les bagues filetées sont conçues pour répondre aux normes internationales de métrologie (comme ISO, DIN, etc.), ce qui permet une standardisation des mesures et une comparabilité des résultats à l’échelle mondiale.
  • Facilité d’utilisation: L’utilisation d’une bague filetée est simple et rapide. Il suffit de visser la bague sur le filetage interne d’une pièce pour effectuer une vérification.
  • Durabilité: Les bagues filetées sont fabriquées à partir de matériaux robustes et résistants, ce qui leur confère une longue durée de vie même dans des conditions de travail difficile.
  • Polyvalence: Les bagues filetées sont disponibles dans une grande variété de tailles et de types de filetages.
  • Sécurité accrue: En permettant de vérifier que les filetages sont correctement dimensionnés et résistants, les bagues filetées jouent un rôle crucial dans la sécurité des produits finaux.
  • Tolérance et précision: Les bagues filetées sont disponibles dans différentes tolérances, allant des tolérances les plus larges aux plus strictes.

Gabarits de Contrôle : Une Solution Essentielle pour la Qualité et la Conformité

Un gabarit de contrôle est bien plus qu’un simple outil de mesure. C’est un dispositif clé pour assurer la qualité, la précision et la conformité des produits manufacturés.

Selon les usages et les industries, le gabarit de contrôle peut porter différents noms :

  • Maquette de contrôle
  • Posage de contrôle
  • Moyen de contrôle
  • Outil de contrôle

Bien que les termes varient, l’objectif reste identique : faciliter une validation continue des pièces produites. L’idée est d’offrir un moyen simple, rapide et ergonomique pour vérifier la conformité des pièces, que ce soit sur une ligne de production par un opérateur ou en laboratoire métrologique par un contrôleur qualité.

Un contrôle fiable repose sur deux piliers fondamentaux : la répétabilité et la reproductibilité. Ces principes visent à éliminer les incertitudes et à garantir que les mesures sont constantes, peu importe qui les effectue ou dans quelles conditions.

Un gabarit de contrôle bien conçu permet :

  • Une prise de mesures précise et sans ambiguïté.
  • Une réduction de la variabilité liée aux opérateurs ou aux outils.
  • Une validation rapide et efficace des produits, essentielle pour sécuriser les chaînes de production.

Différents Types de Gabarits de Contrôle et leurs Utilisations

Initialement développé pour l’industrie automobile, le gabarit de contrôle a su prouver sa valeur en sécurisant l’ensemble des chaînes de production.

Aujourd’hui, cette technologie s’est démocratisée et s’est imposée dans de nombreux secteurs nécessitant un contrôle rigoureux des produits :

  • Transport : aéronautique, ferroviaire, spatial, agricole.
  • Métallurgie : pour des pièces techniques et complexes.
  • Santé et cosmétique : dans les domaines médicaux, pharmaceutiques et esthétiques.
  • Luxe : une nouvelle tendance qui s’intensifie.

Les gabarits de contrôle se déclinent aujourd’hui en plusieurs types, selon les applications et les secteurs :

  • Outillage de mesure : pour l’endurance, la déformation (torsion), ou le désaffleurement.
  • Outillage d’assemblage et de sertissage : combinant contrôle et validation des opérations humaines.
  • Posages métrologiques : spécifiquement conçus pour des contrôles complexes réalisés en laboratoire.
  • Passe-Passe Pas (Go/NoGo) : pour une validation rapide des dimensions ou des conformités.
  • Calibres de contrôle : destinés à vérifier des diamètres, entraxes, ou autres caractéristiques géométriques.
  • Moyens d’essais : adaptés à des tests physiques ou mécaniques précis.
  • Maquettes interchangeables : permettant de contrôler plusieurs variantes de pièces.

Pour répondre aux besoins spécifiques de chaque secteur, les gabarits peuvent intégrer une variété d’options technologiques :

  • Instrumentation : ajout de capteurs, appareils de mesure ou systèmes de détection avancés.
  • Automatisation : intégration de mécaniques électriques, pneumatiques ou électroniques.
  • Personnalisation : développement de solutions sur mesure, qu’elles soient manuelles, semi-automatiques ou totalement automatisées.

Dans une démarche d’optimisation, des gabarits peuvent s’intégrer directement à vos lignes automatisées. Ces solutions garantissent une répétabilité parfaite et permettent de sécuriser votre production tout en réduisant les erreurs humaines.

Conception des Gabarits de Contrôle

Avant de concevoir un gabarit de contrôle, une analyse approfondie avec le client est indispensable. Chaque projet étant unique, il convient d’étudier les spécificités de la pièce à contrôler, les contraintes opérationnelles et les objectifs du contrôle.

Analyse de la Pièce à Contrôler:

  • Caractéristiques physiques : matière, forme et géométrie, poids.
  • Contraintes liées à la pièce : robustesse et ergonomie du gabarit.

Définition des Objectifs de Production:

  • Quantité et fréquence de contrôle.
  • Temps de contrôle disponible.
  • Précision des contrôles requis.

Sélection des Matériaux et Traitements:

  • Choix des matériaux selon l’usage : matériaux rigides ou souples.
  • Traitements spécifiques pour améliorer la durabilité : thermiques, de surface.

Création du Cahier des Charges:

  • Robustesse et ergonomie du gabarit.
  • Répétabilité et précision du contrôle.
  • Adaptation aux contraintes de production et aux volumes à traiter.

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