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Les vis à tête cylindrique, également appelées vis cylindriques à six pans creux, sont définies en Allemagne selon la norme DIN 912 et la norme internationale ISO 4762. Selon le matériau et la classe de résistance, les vis à tête cylindrique peuvent supporter de fortes charges et sont principalement utilisées dans la construction mécanique et l'électrotechnique. La tête d'une vis cylindrique rappelle – comme son nom l'indique – par sa forme caractéristique un cylindre. La surface d'appui plate et ronde répartit uniformément la transmission de force sur la pièce fixée, notamment en combinaison avec des rondelles adaptées. Les vis à tête cylindrique possèdent généralement une empreinte six pans creux et comportent parfois également une rainure pour clé. Cette encoche spéciale dans l'empreinte six pans creux améliore la prise de la clé Allen ou de la clé à ergot. D'autres types d'empreintes peuvent toutefois également être présents, comme la fente ou le Torx. Le six pans creux offre l'avantage que la vis peut être facilement vissée même dans des espaces restreints. La plupart du temps, les vis à tête cylindrique ont un filetage métrique standard, mais des filetages fins, des filetages spéciaux ainsi que des vis à tête cylindrique spéciales pour le bois avec filetage coupant sont également possibles.
Étant donné que la tête cylindrique ajoute quelques millimètres à la longueur totale de la vis à tête hexagonale, la longueur de la vis est généralement mesurée de la base de la tête jusqu'à l'extrémité du filetage. La norme DIN 912 ainsi que l'ISO 4762 déterminent la longueur du filetage en fonction de la longueur totale et du diamètre de la vis. Les dimensions exactes se trouvent dans les tableaux officiels de la DIN 912 ou dans les fiches techniques des fabricants de vis.
Dans les tableaux, les dimensions techniques sont indiquées par des lettres : M désigne le diamètre du filetage métrique – donc le diamètre nominal de la vis, dk est le diamètre de la tête de la vis et k représente la hauteur de la tête. Les valeurs M, dk et k sont proportionnelles : plus le diamètre de la vis est grand, plus la tête est grande et large. La lettre s indique la taille de l’outil nécessaire pour la vis, ici la taille de la clé Allen. Les tableaux pour vis selon ISO 4762 contiennent généralement aussi les indications b et l. Ici, b correspond à la longueur du filetage et l à la longueur totale de la vis. Pour les vis à filetage complet, b et l sont identiques, certaines tables ne mentionnant pas la valeur l séparément.
Il existe différentes variantes de ce type de boulon, la vis à tête cylindrique avec empreinte hexagonale intérieure selon la norme DIN 912 étant considérée comme la norme. Les boulons cylindriques courts ont généralement un filetage complet, tandis que les boulons plus longs peuvent avoir un filetage partiel ou double. Voici un aperçu des autres types courants :
Lorsque la tête du boulon doit dépasser le moins possible de la surface, on utilise des vis à tête cylindrique plate. Elles conviennent parfaitement aux applications où la tête du boulon doit dépasser le moins possible, que ce soit pour des raisons fonctionnelles ou esthétiques. Ce type de boulon est généralement utilisé en cas d’espace limité. Les vis à tête cylindrique plate sont définies selon la norme ISO 14580, comparable à la DIN 7984 – il existe seulement de petites différences concernant les dimensions et tolérances des deux normes.
Une tête cylindrique avec empreinte hexagonale intérieure ronde présente l’avantage de répartir plus uniformément les forces du boulon sur les surfaces de contact grâce aux surfaces dentées. Cela permet de transmettre le couple de serrage de manière plus efficace, ce qui minimise le risque d’usure du boulon et de l’outil et nécessite moins de pression de serrage. De plus, le tournevis glisse moins facilement. L’inconvénient : tout le monde ne dispose pas d’un outil TX à empreinte intérieure – cependant, la plupart ont une clé hexagonale dans leur boîte à outils.
Les vis à tête cylindrique avec fente sont définies selon la norme DIN 84. Par rapport à l’empreinte hexagonale intérieure, ce type d’entraînement de tête est aujourd’hui rarement utilisé en pratique, par exemple pour des raisons esthétiques lors de la restauration de vieux meubles ou appareils.
La puissance de la vis à tête cylindrique dépend en grande partie du matériau. Sur le marché, les vis à tête cylindrique sont disponibles notamment en acier inoxydable, laiton, titane, polyamide ou aluminium. Cependant, le matériau le plus utilisé est l'acier, car il est particulièrement robuste et durable. Il existe différentes classes de qualité – plus la classe de qualité est élevée, plus la résistance est grande.
Les classes de résistance ou classes de qualité des vis à tête cylindrique indiquent explicitement la charge maximale que la vis peut supporter. Ces classes sont définies selon des normes internationales (par ex. ISO 898-1) et sont généralement gravées sur la tête de la vis ou un autre endroit approprié. Le marquage se compose de deux chiffres, séparés par un point (par ex. 10.9). Le premier chiffre représente la résistance minimale à la traction de l'acier en 1/10 de 100 MPa (mégapascal) – c’est-à-dire qu’il indique la contrainte maximale en traction que le matériau peut supporter avant de céder. Le deuxième chiffre indique le rapport entre la limite d’élasticité et la résistance à la traction. La limite d’élasticité – également appelée limite de plasticité – est le point où le matériau se déforme plastiquement sous charge et ne revient plus complètement à sa forme initiale.
Le couple de serrage exact des boulons à tête cylindrique dépend de plusieurs facteurs, tels que le diamètre, la classe de résistance, le matériau et la question de savoir s'il s'agit d'un montage à sec ou lubrifié, c'est-à-dire si les boulons à tête cylindrique doivent être huilés. Lors de l'utilisation de tournevis à batterie, il est indispensable de régler le couple de serrage correct – après tout, le boulon ne doit pas être trop serré.
Les fabricants de vis indiquent généralement le couple de serrage recommandé. Il existe également en ligne des tableaux de couple de serrage spéciaux pour les professionnels et les bricoleurs, qui prennent en compte les facteurs mentionnés et aident à atteindre la précontrainte correcte.
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La norme pour les vis à tête cylindrique est généralement la DIN 912 ou son équivalent international ISO 4762. Cette norme définit les dimensions, tolérances, matériaux et classes de résistance afin de garantir une qualité uniforme et l’interchangeabilité des vis. Attention : la DIN 912 spécifie uniquement les vis à tête cylindrique avec empreinte hexagonale interne et filetage métrique. Les variantes avec un autre type d’empreinte (Torx, fente) ou des types de filetage spéciaux (par ex. filetage fin, filetage de coupe) relèvent d’autres normes spécifiques. Par exemple, l’empreinte Torx est couverte par d’autres normes telles que l’ISO 14579.
Les vis à tête cylindrique sont souvent appelées dans le langage courant vis à empreinte hexagonale interne. Cette appellation n’est cependant pas strictement correcte, car il existe aussi d’autres vis avec la même empreinte mais une forme de tête différente – par exemple les vis à tête fraisée.
Vous devez huiler les vis à tête cylindrique lorsque le fabricant le recommande ou pour réduire les frottements, éviter le soudage à froid et obtenir un couple de serrage uniforme. Veillez toutefois à n’utiliser de l’huile que si cela n’est pas expressément interdit.
Pour les assemblages en bois, il existe des vis autotaraudeuses spéciales à tête cylindrique. La tête cylindrique plate répartit uniformément la pression de serrage sur la surface du bois, ce qui empêche l’enfoncement de la tête de vis et protège le matériau. Cela est particulièrement avantageux pour les bois tendres ou les panneaux très fins. Pour les surfaces planes en bois, un fraisage pré-percé peut être utilisé, où la pression de la tête cylindrique est également répartie plus uniformément que pour les vis à tête fraisée conique.
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