Tout savoir sur les classes de résistance mécanique des vis et des écrous

Vous vous apprêtez à démarrer votre prochain projet ? Avant de vous lancer tête baissée, il est important de bien choisir votre matériel, et notamment vos vis et écrous. Saviez-vous qu'il existe différentes classes de qualité pour les vis et les écrous ? En fonction de l'usage que vous comptez en faire, il est primordial de sélectionner la classe adéquate. Nous allons tout vous expliquer sur les classes de qualité des vis et des écrous, afin que vous puissiez faire le bon choix pour votre projet de bricolage.

Les classes de qualité des vis

Les vis sont réparties en différentes classes de qualité, symbolisées par deux nombres. Ces deux nombres donnent des indications sur les caractéristiques mécaniques du matériau.

Le premier nombre correspond au centième de la résistance minimale à la rupture par traction (Rm) du matériau, exprimée en N/mm2.

Le deuxième nombre représente 10 fois le rapport entre la limite élastique (Re) minimale et la résistance à la rupture Rm.

Par exemple, une vis de classe 8-8 aura les caractéristiques suivantes :
Rm (mini) = 100 x 8 = 800 N/mm2
Re (mini) = Rm x 2e nombre/10 = 800 x 8/10 = 640 N/mm2

Ainsi, plus les nombres sont élevés, plus la vis sera résistante. Le produit des deux nombres donne la résistance du matériau en daN/mm2.

Les classes de qualité des écrous

Pour les écrous, la classe de qualité est symbolisée par un seul nombre. Celui-ci correspond au centième de la contrainte d'épreuve en N/mm2, c'est-à-dire la limite obtenue par essai avec une vis de classe supérieure.

Par exemple, un écrou de classe 10 aura une contrainte d'épreuve minimale de 1000 N/mm2.

Quelle classe choisir pour votre projet ?

Le choix de la classe dépendra de l'usage que vous ferez des vis et écrous, et notamment des efforts auxquels ils seront soumis.

Pour de la visserie courante, des classes moyennes comme 4.6 ou 6.8 conviendront dans la plupart des cas.

Pour des applications nécessitant une résistance élevée, comme de la mécanique ou l’industrie, vous préférerez des classes 8.8, 10.9 ou même 12.9.

Voici quelques recommandations selon les projets :
Étagères, meubles : 4.6 ou 6.8
Charpente, pergolas : 8.8
Mécanique et industries : 10.9 ou 12.9

N'hésitez pas à nous demander conseil pour trouver la classe adaptée.

Calcul des charges supportées

Une fois la classe choisie, il est possible de calculer la charge maximale que pourra supporter votre assemblage vissé.

La formule approximative suivante permet d'estimer la charge de traction F supportée par la partie filetée de la tige :
F = 0,9 x Rm x S

Avec :

- Rm : limite élastique du matériau (d'après la classe)

- S : section résistante de la tige filetée

- 0,9 : coefficient de sécurité

Prenons l'exemple d'un boulon de classe 10.9 avec un diamètre de 16 mm et un pas de 2 mm. La section résistante vaut S = 157 mm2. La limite élastique Rm = 1000 N/mm2.

La charge supportée sera alors :
F = 0,9 x 1000 x 157 = 141 300 N, soit environ 14,3 tonnes. Impressionnant !

Bien serrer vos assemblages

Pour garantir la solidité d'un assemblage vissé, il est indispensable de bien serrer les vis et écrous, avec un couple adapté.
Le couple de serrage peut être estimé par la formule suivante :
C = F x D / (2 x p)

Avec :

- C : couple de serrage (N.m)

- F : effort de traction dans la vis

- D : diamètre moyen de la tête

- p : pas du filetage (mm)

En pratique, utilisez une clé dynamométrique ou une visseuse à couple réglable pour serrer avec précision.

Serrez progressivement les vis par passes successives pour assurer une répartition uniforme des efforts.

Nous avons vu que le choix de la classe de vis et écrous est primordial pour la solidité et la tenue dans le temps de vos réalisations. Pour vos prochains projets, pensez à bien sélectionner votre visserie en fonction des efforts appliqués et des recommandations. Un calcul rapide vous permettra d’estimer la résistance de votre assemblage. Et n’oubliez pas de bien serrer avec un couple adapté ! Parcourez le Guide des Pros pour retrouver nos conseils mécaniques et nos conseils fixations.