Cinq critères pour choisir ses boulons

On le confond souvent avec l’écrou, mais un boulon est en fait un ensemble constitué de deux pièces mécaniques : l’écrou et la tige filetée ou la vis. Il sert à assembler et à serrer deux ou plusieurs éléments de manière rigide. Suivant les assemblages à réaliser et les contraintes de montage, cet ensemble peut être complété avec des rondelles qui viennent sécuriser l’assemblage. Les combinaisons sont par conséquent multiples. Nous avons mis en évidence cinq critères qui vous permettront de choisir les boulons adaptés à votre ouvrage de la manière la plus sûre.

1. La vis ou la tige filetée

Le choix de la vis se fait par rapport à quatre critères essentiels :

• La forme de la tête, qui est en général hexagonale (6 pans) pour un couple de serrage puissant, mais elle peut aussi être fraisée (elle affleure la matière en bout de course, donnant un rendu esthétique), plate ou cylindrique.
• La forme de l’empreinte, qui peut être fendue sur tête fraisée, Allen, Torx, Pozidriv, Philips.
• Le filetage total ou partiel. Dans le second cas, son diamètre est égal au diamètre de la tige.
• La pointe, qui sera principalement plate.

Vous pourrez également associer l’écrou avec une tige filetée. Celle-ci sera scellée dans le support ou sera équipée d’écrous à chaque extrémité.

2. Le choix de l’écrou

L’écrou est la pièce importante du boulon puisqu’il garantit la stabilité de l’ouvrage grâce au couple de serrage qu’il est capable de supporter. Il existe une grande variété d’écrous, du plus standard, comme l’écrou hexagonal simple Hu et ses déclinaisons Hm et Hh, à des formes plus spécifiques, comme l’écrou auto-freiné (tout métal, Nylstop, à créneaux, ESN H100), l’écrou à embase (qui peut aussi rendre impossible le desserrement si la base est striée), l’écrou carré ou l’écrou à ailettes ou borgne.

Chaque solution correspond à une utilisation bien spécifique, et même si l’écrou hexagonal peut s’adapter à beaucoup de configurations d’assemblage, il n’aura jamais l’efficacité d’un écrou conçu pour une utilisation spécifique. Par conséquent, si votre assemblage subit par exemple de fortes pressions et des vibrations, il sera nécessaire d’utiliser un écrou auto-freiné. Si le couple de serrage n’est pas important et que le montage/démontage de la pièce est fréquent, l’écrou à ailettes sera tout à fait adapté à une action manuelle et rapide. Par contre, si votre boulon est utilisé pour fixer une charpente, le serrage devra être puissant et dans ce cas on utilisera une vis à tête hexagonale et un écrou hexagonal dont le serrage avec une clé plate, une clé à pipe ou une clé à molette, sera important. Il pourra être sécurisé avec un écrou de petite hauteur (type Hm) qui interviendra en contre-écrou. Le boulon borgne est fermé en sortie pour protéger l’extrémité de la vis (oxydation, poussière) ; son utilisation a des visées esthétiques…

3. La matière du boulon

La matière des boulons que vous allez utiliser pour vos différents assemblages dépend principalement de l’environnement dans lequel votre ouvrage va être installé. L’acier est préconisé lorsque votre ouvrage est en intérieur. L’acier brut offre un couple de serrage important, mais il ne résiste pas bien à l’oxydation et à la rouille.

Le boulon en acier zingué offre une meilleure résistance à l’oxydation et à la rouille ; il pourra être utilisé à l’intérieur (pièces humides) et à l’extérieur, mais dans un espace protégé. Pour garantir la pérennité de votre assemblage sur un ouvrage installé à l’extérieur, il sera préférable d’utiliser un boulon en inox. Mais attention car les assemblages inox/inox ont tendance à gripper.

4. Les dimensions du boulon

De ce point de vue, le boulon est caractérisé par son diamètre, qui est défini en fonction de la contrainte mécanique supportée par l’assemblage. Plus la charge est importante, plus le diamètre du boulon doit être élevé. Le diamètre de la vis du boulon sera également déterminé par le diamètre du trou dans lequel il va s’installer, si celui-ci ne peut être modifié.

Sa longueur est définie en fonction de l’épaisseur des éléments à assembler. La vis doit dépasser pour offrir suffisamment de marge pour la réalisation des opérations de serrage et permettre l’ajout de pièces additionnelles comme des rondelles plates ou élastiques. Parmi les différentes méthodes de calcul, il en existe une qui se base sur la longueur de l’assemblage. Si la vis nécessaire est inférieure à 120 mm, alors la longueur du filetage est égale à 2 fois le diamètre de la vis, à laquelle on ajoute 6 mm. Si la longueur de la vis est supérieure à 120 mm, alors la longueur du filetage est égale à 2 fois le diamètre de la vis, à laquelle on ajoute 12 mm.

5. En option, les rondelles de sécurité

La rondelle est un élément indispensable aux opérations de serrage et d’assemblage. Elle participe à la fiabilité du boulonnage de plusieurs manières :

• La rondelle plate étend la surface d’appui de la tête de la vis ou de l’écrou pour préserver le support et permettre un couple de serrage plus important sur une surface tendre.
• La rondelle de sécurité (élastique, dentelée…) est utilisée pour empêcher le dévissage du boulon si l’écrou n’est pas auto-freiné ou s’il n’est pas associé à un contre-écrou.

Cette petite pièce mécanique aux formes multiples a une contribution importante aussi bien sur des assemblages mécaniques (industrie, automobile…) que pour des constructions (mobilier, charpente…).