Les bonnes pratiques du serrage dynamométrique

Les serrages à un couple précis sont désormais généralisés dans l'automobile. Pas un équipement qui ne réponde à des valeurs et des méthodes parfaitement définies par les constructeurs. Si le mécanicien consent à les appliquer pour des éléments sensibles, comme les pièces du moteur ou les fixations de roues, la clé dynamométrique ne fait pas encore partie des indispensables de la servante d'atelier. Pourtant, l'outil reste aujourd'hui le seul capable de suivre les prescriptions de couple fixées par le constructeur lors d'une réparation.

Le serrage dynamométrique et le serrage angulaire

Les boulons (vis, goujons et écrous) fixant les pièces entre elles dans un assemblage mécanique répondent à une résistance mécanique minimum définie lors de la conception. Avec la dynamométrie, l'art du contrôle des efforts mécaniques, un assemblage de deux pièces à l'aide de plusieurs boulons de fixation est maîtrisé de façon similaire sur chaque vis, ou écrou.

La déformation des pièces est alors contrôlée, dans son efficacité et dans sa régularité. Les critères de serrage dynamométrique ont longtemps été limités à une force exercée à la clé en couple mais, pour encore plus de précision, on applique de manière croissante le serrage angulaire.

Les limites de résistance des boulons

Ce n'est pas nouveau, mais avec l'usage d'une métallurgie de plus grande qualité et plus constante, des optimisations ont été réalisées pour l'ensemble des pièces mécaniques, y compris les vis, goujons et écrous. Lors du serrage, la vis (ou le goujon) subit l'effort progressivement en fonction du couple. La force exercée est proportionnelle au couple appliqué.

Une variation du couple qui serait appliqué entre deux boulons voisins se traduit donc par une déformation des pièces serrées. Pour que la force exercée soit similaire sur tous les boulons, quelle que soit l'erreur entre les serrages, on va jusqu'à la limite de rupture de la vis, en exploitant son élasticité. Sans oublier qu'au-delà d'une force de serrage, les fibres métalliques s'allongent, et si on exerce un effort à la limite, les forces exercées sur les pièces serrées seront similaires.

Évidemment, les goujons et vis seront d'une qualité très précisément calculée, car le serrage est variable en fonction de la qualité du métal et des caractéristiques de la vis (ou du goujon). Étant donné que l'on déforme les vis et goujons lors du serrage, chaque démontage exige la pose d'un boulon neuf. Pour appliquer ce serrage aux limites de l'élasticité, au-delà d'un serrage au couple (le plus précis possible, quand même), le serrage final s'exerce par un angle appliqué avec une clé spécifique (ou en s'aidant d'un rapporteur angulaire). Pour plus de précision, on privilégie désormais la clé électronique.

Quels outils ?

Initialement, les constructeurs ont préconisé l'usage d'un rapporteur intégré sur la clé de serrage, en positionnant un repère fixé sur l'élément mécanique (moteur, boîte de vitesses, etc.). Alors que les concepteurs sont très précis sur les valeurs de serrage, au degré d'angle près, il n'est pas toujours simple de serrer et lire les repères en même temps, ce qui peut conduire à des écarts autour de la valeur prescrite.

Fournisseur d'outils pour les constructeurs, la société niçoise One-Too a développé une clé à la fois dynamométrique et contrôlant l'angle de serrage avec une mesure électronique. Associée à des systèmes d'alerte sonores et visuels, la clé "Moment Alpha" permet, en ayant intégré les valeurs à atteindre dans les mémoires de l'outil, d'appliquer un serrage très précis. Ces outils sont déclinés chez les principaux fabricants d'outillage à main (Facom, Bahco, Gedore, etc.).

Il est désormais possible de télécharger les valeurs effectivement appliquées sur les séquences de montage à l'aide d'une connectique USB sur un ordinateur. One-Too garde une longueur d'avance sur ses concurrents (en répondant aussi à des besoins de l'industrie) en proposant une connexion wifi, et la possibilité, inversement, de télécharger les méthodes et les valeurs à appliquer.

Précisons que la mémorisation des données de serrage appliquées sera très importante afin de justifier de la qualité du travail réalisé pour le client, mais aussi pour les assureurs, en cas de litige sur une réparation. Certes, plus l'outil est sophistiqué, plus il est coûteux, mais c'est au bénéfice de la qualité du travail, et d'un gain de rapidité d'exécution, le mécanicien n'ayant plus à surveiller les valeurs à appliquer.

Les fabricants proposent des clés électroniques à plusieurs échelles de couples pilotés, mais toutes peuvent gérer des angles de 1 ou 2° et jusqu'à 360°. Il est quand même préférable d'avoir la clé correspondant au couple intermédiaire préconisé, qui résiste aux forces exercées lors du serrage angulaire, bien supérieur au serrage "couple".

Des modules adaptables à une clé cliquet à empreinte ½ pouce sont également commercialisés. Ils ne sont pas moins précis et peuvent être utilisés aussi aisément que les clés dynamométriques mais, en général, ils ne bénéficient pas de la transmission des valeurs appliquées, pour preuve du travail réalisé. En revanche, ils peuvent plus facilement trouver leur place dans la servante des mécaniciens pour les opérations courantes.