Comprendre les goujons filetés internes et leurs applications

Les goujons filetés internes, souvent appelés goujons filetés femelles ou goujons à entretoise, sont des attaches spécialisées conçues pour fournir un point d'ancrage sécurisé dans une pièce à usiner. Contrairement aux boulons standard dotés de filetages externes, ces composants possèdent une tige creuse à filetage interne. Cette conception est particulièrement critique lorsque vous devez fixer un composant secondaire à l'aide d'une vis ou d'un boulon mâle, mais que le matériau de base est trop fin ou trop cassant pour supporter un taraudage direct. Ils sont largement utilisés dans l'électronique, les assemblages automobiles et la machinerie lourde où l'optimisation de l'espace et la rétention de couple élevé sont primordiales.

Le principal avantage de l'utilisation de goujons filetés internes est la possibilité de créer un point de fixation « aveugle ». Étant donné que la partie externe du goujon est souvent soudée, pressée ou collée à la surface, les filetages internes restent protégés et propres. Cela permet un assemblage et un démontage répétés sans risque de décaper le matériau de base. Lors de la sélection d'un goujon, les ingénieurs doivent prendre en compte la « longueur d'engagement du filetage », qui correspond à la profondeur que la fixation mâle parcourt dans le goujon pour garantir que la répartition de la charge est gérée efficacement par les parois internes.

Variétés clés et méthodes d'installation

Goujons à souder CD vs goujons auto-serrants

La méthode par laquelle un goujon fileté interne est attaché au matériau parent définit son intégrité structurelle. Les goujons à souder à décharge capacitive (CD) sont couramment utilisés sur les métaux de faible épaisseur ; ils utilisent une impulsion haute tension pour créer une soudure instantanée sans provoquer de distorsion thermique significative sur la face arrière. En revanche, les goujons internes auto-sertisants sont conçus pour les métaux ductiles comme l’aluminium ou l’acier laminé à froid. Ceux-ci sont pressés dans un trou pré-percé, provoquant l'écoulement à froid du métal dans une rainure de déplacement, bloquant ainsi efficacement le goujon contre les forces de couple et d'arrachement.

Sélection de matériaux pour la résilience environnementale

Choisir le bon alliage pour votre goujon fileté est aussi important que le pas de filetage lui-même. L'acier inoxydable (série 300) est la norme industrielle en matière de résistance à la corrosion, ce qui le rend idéal pour les environnements marins ou médicaux. Pour les applications à haute résistance où le poids est un problème, l'acier au carbone traité thermiquement offre une excellente résistance à la traction, bien qu'il nécessite généralement un placage au zinc ou au nickel pour empêcher l'oxydation. Les goujons internes en aluminium offrent le meilleur rapport poids/résistance pour les applications aérospatiales mais nécessitent une gestion minutieuse du couple pour éviter de déformer les filetages internes lors de l'installation.

Spécifications techniques et comparaison de charge

Pour garantir la longévité d'un assemblage, il est essentiel d'adapter la taille du filetage interne du goujon aux charges axiales et de cisaillement attendues. Le tableau suivant met en évidence les spécifications courantes des goujons filetés internes industriels standard :

Meilleures pratiques d'intégration et de maintenance

Lors de l'intégration de goujons filetés internes dans un flux de production, le respect de tolérances de conception spécifiques évite une défaillance prématurée. Le respect de ces directives garantit une connexion robuste :

• Assurez-vous que le diamètre du trou pilote pour les goujons auto-serrants se situe dans une tolérance de 0,08 mm pour permettre un flux de matériau approprié.
• Appliquez une pression de soudage constante lorsque vous utilisez des goujons CD pour éviter les « éclaboussures » qui peuvent contaminer les filetages internes.
• Utilisez un lubrifiant pour filetage si la fixation mâle est faite du même matériau que le goujon interne pour éviter le grippage.
• Inspectez régulièrement les filetages internes à la recherche de débris ou de filetages croisés, en particulier dans les environnements à fortes vibrations.

Enfin, vérifiez toujours l’épaisseur minimale de paroi du matériau de base. Si le matériau est trop fin, le goujon fileté interne peut « gonfler » ou se déformer lors de l'installation de la vis mâle, conduisant à un joint compromis. En sélectionnant le style de montage et le matériau appropriés, ces goujons offrent une solution fiable et performante pour les défis de fixation complexes.