Insert dans un tube profilé ou dans une tôle : quelles alternatives ?

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Les industriels dans le domaine de la tôlerie fine sont confrontés à des problèmes liés à l'assemblage de pièces ou de composants. Lorsque la matière est de fine épaisseur, la réalisation d'un taraudage ne permet pas d'obtenir un filetage suffisant. Ainsi, à titre d'exemple, la réalisation d'un taraudage M8 sur une matière d'épaisseur de 2 mm permettra de réaliser seulement un filet et demi. La tenue de la pièce sera insuffisante avec tel filetage.

Pour pallier cette difficulté, la portée du filetage doit être augmentée. Ainsi, de nombreuses entreprises utilisent des inserts ou des écrous à souder. Lorsqu'il s'agit de tube, l'écrou à souder est dans la majorité des cas inutilisable pour des questions évidentes d'accessibilité. Quant à l'insert, il présente un certain nombre d'inconvénients qui sont principalement :

• qu'un insert, dans la vie d'un produit, peut se désolidariser. Les raisons sont multiples, mais le plus souvent, il s'agit d'un défaut lors de sa pose ou d'un excès lors du serrage de la vis.

• le coût des inserts peut avoir un impact non-négligeable sur la valeur finale de la pièce,

• la sur-épaisseur due à l'insert peut générer des difficultés d'assemblage.

Dans le cadre de cet article, nous nous sommes intéressés au fluoperçage comme solution pouvant se substituer à la pose d'insert ou d'écrou à souder. Ainsi, Isabelle BOUZOU de la société Unimex-Formdrill a accepté de partager son expertise dans ce domaine de la fixation.
 

Le fluoperçage consiste en l'utilisation d'un outil qui permet de réaliser, en une seule opération mécanique de formage, un trou avec un collet, aussi appelé douille. Puis dans un deuxième temps, la réalisation d'une opération de taraudage par un procédé de formage.

1- L'outil de fluoperçage est composé d'une pointe carbure avec une forme adaptée (lobes pour augmenter la friction de la matière). Il s'utilise sur une perceuse à colonne, une fraiseuse, un centre d'usinage, une machine équipée d'une broche rotative, etc.

La douille ainsi obtenue en fluoperçage sera d'environ 3 fois l'épaisseur de la matière. Par exemple, pour une ouverture de 8 mm sur une matière d'épaisseur 2 mm, la douille sera de 6 mm de profondeur.

En effet, lors de cette opération de fluoperçage, une partie de la matière remonte sur le long de l'outil. 80 % de la matière va fluer vers le bas pour former la douille et 20 % remonte en superficie de la pièce pour former une collerette.

Cette dernière peut être intéressante sur un tube rond, pour venir loger un joint d'étanchéité par exemple. Lorsque l'ouverture doit être affleurante, les outils de fluoperçage peuvent intégrer des « couteaux » pour venir araser la matière.


2- Puis dans un deuxième temps, un outil de taraudage par déformation peut être utilisé pour réaliser le filetage dans l'épaisseur de la matière et de la douille.

L’utilisation de cette technologie est possible sur quasiment tous les métaux comme l'acier, l'inox, l'aluminium, le cuivre, le laiton, etc.
 

Le fluoperçage est particulièrement intéressant sur les applications tubes utilisant de la matière de faible épaisseur ou des pièces de petites dimensions. Sur le tube, l'intérêt est d'autant plus intéressant, car la matière n'est accessible que d'un côté.

Le fluoperçage et fluotaraudage permet ainsi de remplacer l'utilisation des manchons soudés pour implanter des raccords filetés en pas gaz par exemple (collecteurs de chauffage, circuit d'air comprimé, eau….).

Au-delà de la réalisation de taraudage, la douille est également intéressante pour réaliser le guidage d'un axe et limiter ainsi les effets de cisaillement, ou pour guider un assemblage tube-tube par exemple.
 

La douille et l'éventuel taraudage réalisés forment un unique bloc. Ainsi, le taraudage n'a plus le risque de se désolidariser de la pièce.

L'opération étant mécanique, la matière subie moins de contrainte, comme cela peut être le cas en soudure avec l'apport de chaleur à un niveau très important.
 

L'outil de fluoperçage déforme la matière et ne génère donc aucun copeau. Ainsi, le fluoperçage est écologique et limite les nombreux inconvénients des technologies par enlèvement de matière (nettoyage, sécurité, etc.).
 

Le fluoperçage est très économique dans la mesure où il ne nécessite aucun apport de consommable (insert, écrou à souder, etc.). L'outil de fluoperçage a une durée de vie de 8000 à 10 000 trous dans de l'acier doux.

Isabelle BOUZOU précise, « ainsi le coût de pose d'un insert est divisé de 2 à 4 fois en fonction de la technologie utilisée (perceuse, centre d'usinage, etc.). »


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