Compte rendu 1 d'ADSM année 20072008.pdf - Etud - Le site des ...

LUCCHETTI Florent
MONROUSSEAU Thomas
Groupe I2
Compte-rendu ADSM
Un assemblage mécanique est la liaison de différentes pièces d'un ensemble ou
produit. C’est aussi un ensemble de procédés et solutions techniques permettant d’obtenir ces
liaisons.
L’assemblage correspond à la suppression des 6 degrés de liberté entre deux pièces
mécaniques. On obtient ainsi une liaison complète entre les pièces considérées.
Nous pouvons distinguer deux types d’assemblage :
- indémontable : la liaison ne peut être défaite sans détruire au moins une partie voire les
pièces assemblées.
- démontable : la liaison est conçue de manière à être démontée et remontée sans
détérioration des pièces.
Nous allons présenter les différentes méthodes que nous avons abordées et qui sont utilisées
pour assembler deux pièces mécaniques.
I- Les assemblages mécaniques indémontables
1. Le collage
Le collage est une technique qui permet d'assembler tout types de matériaux, à condition
de choisir une colle adaptée aux pièces utilisées et au type de contraintes qu'elles devront
supporter. La colle doit être déposée sur des surfaces propres et légèrement rugueuses pour
qu’elle adhère. Cependant un des inconvénients des colles est que leur résistance aux forces
perpendiculaires au plan du collage est limitée.
Le collage est aujourd'hui de plus en plus utilisé dans tous les secteurs de l'industrie, car il
permet d'obtenir un gain de poids à résistance égale, et d'éviter d'avoir à réaliser des perçages.
De plus, il ne modifie pas les caractéristiques métallurgiques des pièces assemblées et est de
plus souvent moins coûteux qu'un rivetage ou un soudage.
Certaines colles sont bi composant, c'est-à-dire qu’il faut mélanger à parts égales une résine et
un agent polymérisant pour obtenir la colle.
Pour le collage de l’éprouvette plate, nous avons utilisée la colle bi composant Araldite 2012.
La résine utilisée fait partie de la famille de polymère des époxydes. Cette colle s’adapte à une
large gamme de matériaux : métal, céramique, plastiques rigides… L’effort de traction

nécessaire à rompre le collage est 4385 N, soit 5,011 MPa. L’allongement maximal de
l’éprouvette est 17,3 mm. Cette colle n’est toutefois pas la plus performante, en effet avec la
Loctite 480 l’effort est de 23,048 MPa.
Pour l’éprouvette cylindrique nous avons utilisé la Loctite Super Tack. C’est un adhésif
néoprène. Cette colle est surtout utilisée pour les matériaux poreux, les installations
électriques et le bâtiment. Le couple de manœuvre nécessaire à cisailler est de 5 N/m. La colle
n’est pas très adaptée à l’acier. En effet, la Loctite 648 par exemple, demande pour le
cisaillement un couple de manœuvre de 31 N/m, ce qui correspond à un effort de 58,45 MPa.
Eprouvette
plate
1 2 3 4 5 6
colle Loctite 480 Loctite 270
Allongement
Maximum
en mm
Effort en
MPa
Eprouvette
cylindrique
Colle 3M 810
Couple de
manœuvre
En N/m
Effort en
MPa
2. Le soudage
Loctite 406
+ Loctite
770
Loctite 660 Loctite 243
Araldite
2012
11,524 / / 0 13,5 17,3
23 ,048 1 ,28 2 ,02 0 4,4 5,011
1 2 3 4 5 6
Loctite
326+Loctite
744
Araldite
2012
Loctite 648
Loctite 330
+ Loctite
7386
Super tack
0 3 21 31 0 5
0 9, 67 35,23 58,45 0 13,26
La technique du soudage peut être appliquée aux métaux ainsi qu'aux thermoplastiques.
Le soudage permet d'obtenir une continuité de la matière à assembler. Le principe est de créer
une fusion locale. Dans le cas des métaux, on utilise un métal d’apport.
Au cours des séances, nous avons utilisé les soudures à l'arc et au gaz.
La soudure à l’arc
Cette méthode repose sur la création d’un arc électrique entre une baguette de métal
enrobée, l'électrode, et les pièces à souder. En effet, lorsque l'on approche l'électrode
enrobée des pièces à assembler, il se crée un arc électrique qui dégage un fort pouvoir
calorifique qui provoque la fusion de l'électrode.

L'enrobage permet d'éviter le contact entre les pièces et le métal de la baguette, pour ne pas
qu'elle se colle : il dépasse en effet le métal de quelques millimètres au bout de l'électrode.
Cela permet aussi de diriger plus précisément l'arc électrique. De plus, l’enrobage peut
apporter des éléments d’additions modifiant les propriétés mécaniques de la matière.
Le soudage au chalumeau oxyacétylénique
Le soudage au chalumeau oxyacétylénique est utilisé pour souder des tôles minces. La
soudure oxyacétylénique met en jeu la combustion de l'acétylène et de l'oxygène pour porter
le métal des pièces en fusion. La flamme qui sort de la buse peut atteindre la température de
3000°C. Le débit de gaz doit aussi être adapté à l’épaisseur des plaques pour éviter de les
percer.
Dans la technique de soudage, on observe un phénomène de retrait : après avoir été
porté en fusion, le métal se rétracte en se solidifiant ce qui provoque des contraintes au
centre du métal et des déformations. Pour souder deux plaques côte à côte, il est nécessaire
de laisser un espace de l’ordre du millimètre entre elles pour qu’elles restent dans un même
plan. De plus, on doit commencer par réaliser quelques points de soudure aux extrémités des
plaques pour ne pas qu’elles ne s’incurvent vers l’extérieur lors du soudage.
Pour expliquer le phénomène du retrait, nous avons réalisé l’expérience suivante : lors
du soudage à l’arc, nous avons pu anticiper le retrait avant de souder deux plaques à angle
droit. D’abord on place les deux plaques à angle droit, et on mesure le retrait, c’est-à-dire
l’angle désiré moins l’angle obtenu réellement. Puis, on anticipe ce retrait au deuxième essai
en plaçant la plaque à un angle supérieur (90 + retrait).
3. Le rivetage
Le rivetage est un assemblage de pièces à l'aide de rivets. Un rivet est constitué d'une tige
cylindrique pleine ou creuse comportant une tête. Pour le mettre en place, on réalise un trou
débouchant à travers les deux pièces à assembler dans lequel on
introduit le rivet. Tout en maintenant la tête d'un côté, on écrase
l'autre extrémité de la tige pour former une deuxième tête, qui
assure un assemblage non démontable.
Le défaut des rivets est que pour les placer il faut obligatoirement
avoir accès aux deux côtés des pièces à assembler. C’est pourquoi il
existe des « rivets aveugles » creux et possédant une tige en leur
centre. On introduit ainsi le rivet dans le trou des pièces à
assembler, puis on exerce un effort de traction sur la tige qui dépasse de plusieurs centimètres,
tout en maintenant la tête contre les pièces. La tête de la tige écrase le rivet contre la deuxième

pièce, réalisant ainsi l'assemblage, puis la tige se casse au niveau de la zone où elle a été
fragilisée. L'assemblage peut donc être réalisé en n'ayant accès qu'à un seul côté des pièces.
Très utilisé dans l'assemblage métallique au XIX e siècle, aujourd’hui le rivetage est employé
là où il se révèle plus léger, plus fiable et plus rapide à mettre en œuvre que d'autres modes de
fixation. Cette technique est notamment utilisée pour les revêtements métalliques
aéronautiques (légèreté, fiabilité). Il est aussi beaucoup utilisé de plus en plus dans
l'automobile car peu coûteux par rapport à un assemblage vis/écrou.
4. Le frettage
Le frettage est l’assemblage de deux pièces grâce à un ajustement serré. La pièce
extérieure est appelée « frette », la pièce intérieure est dite « frettée ». La pièce frettée a un
diamètre supérieur à la frette. On doit alors forcer cet arbre à rentrer dans le moyeu. La liaison
de frettage est considérée comme définitive si l'on refroidit l'arbre et que l'on chauffe le
moyeu avant de les assembler. Dans quelques ca, le frettage peut être aussi une technique
démontable dans les cas où la déformation induite par cet emmanchement forcé reste alors
dans la zone de déformation élastique des pièces.
Le frettage se pratique le plus souvent sur des pièces de révolution pour lesquelles il est plus
facile de maîtriser les tolérances d'usinage et les contraintes engendrées dans les matériaux.
La plupart du temps on pratique le frettage pour assurer la cohésion d'un ensemble d'éléments
ou pour éviter l'éclatement d'un élément sous pression. Par exemple, les cercles qui ceinturent
les tonneaux pour en assurer l'étanchéité sont des frettages.
II- Les assemblages mécaniques démontables
1. Le goupillage
Une goupille est un cylindre métallique qui maintient
deux pièces en se plaçant dans un perçage les traversant
de part en part. Elle permet donc d'immobiliser des
pièces, ainsi que de réaliser leur positionnement. Les
goupilles sont essentiellement soumises au cisaillement.
Le chasse-goupille sert au démontage (si le trou est
débouchant). Dans le cas d'un trou borgne, c'est une
goupille comportant un trou taraudé pour son extraction
2. Le système vis/écrou
Le système vis/écrou permet d’assurer l’assemblage de deux pièces par une pression au
moyen d’une tige filetée munie d’une tête (la vis) que l’on insert dans un pièce taraudée

(l’écrou). Il ce créé alors une liaison hélicoïdale entre les deux pièces qui bloque la translation
selon l’axe de la tige si l’écrou est fixe. Il peut être utile d’utiliser un écrou autobloquant pour
stopper la rotation de l’écrou si les mouvement sont importants. Le montage et le démontage
de ce type d’assemblage est assez simple : il suffit d’avoir un tournevis adapté à la tête de vis
et d’une clé si l’écrou est mobile (bien que certains écrous sont serrés à la main). Cette
méthode d’assemblage est très utilisée dans beaucoup de domaines.
3. Les clavettes
Une clavette est une pièce qui a pour fonction de lier en rotation deux pièces (liaison de
moyeux). Elle est dimensionnée pour se rompre par cisaillement lorsque le couple transmis
est trop important. Une clavette est rapide à montée (souvent un coup de maillet suffit).
Ce genre de système est souvent utiliser pour transmettre des efforts sur des courroies, comme
sur les mobylettes.