Tailles de filetage de boulon courantes : guide complet en pouces UNC UNF et métrique pour les acheteurs

Un ingénieur de maintenance ouvre un dessin qui spécifie des boulons 3/8-16. Le fournisseur pose une question avant de proposer : UNC ou UNF ? La réponse détermine si le boulon se visse dans son écrou, si le joint supporte la charge de conception et si l'expédition est utilisable. La taille du filetage des boulons est la dimension la plus critique dans la fixation mécanique, et c'est également la spécification la plus souvent mal comprise dans les achats industriels. Chaque taille de filetage de boulon courante appartient à l'un des deux systèmes suivants : le système unifié en pouces, largement utilisé en Amérique du Nord, et le système métrique ISO utilisé dans le reste du monde. Les acheteurs qui comprennent la logique de désignation des deux systèmes peuvent éviter des inadéquations coûteuses avant que les pièces n'atteignent l'usine.

Tailles courantes de filetage de boulon : les deux systèmes de filetage que chaque acheteur doit comprendre

La désignation de la taille du filetage d'un boulon comporte deux valeurs : le diamètre nominal du filetage et la distance entre les filetages adjacents. Cette définition constitue le fondement de chaque spécification de fixation et s'applique de la même manière aux boulons pouces et métriques.

Les boulons en pouces expriment la distance de filetage en filetage par pouce (TPI). Un boulon 1/4-20 a un diamètre principal de 1/4 de pouce et 20 filetages dans chaque pouce de tige. Les boulons métriques expriment la même distance que le pas, mesurée d'une crête à l'autre en millimètres. Un boulon M8x1,25 a un diamètre principal de 8 mm et un pas de 1,25 mm.

La conséquence pratique est qu'un boulon 1/4-20 ne s'accouplera pas avec un écrou 1/4-28. Les deux partagent le même diamètre nominal mais ont un espacement de filetage différent. De nombreux acheteurs commettent exactement cette erreur lorsqu'ils commandent uniquement par diamètre ou lorsqu'ils remplacent une pièce en pouces par une pièce métrique sans vérifier le pas.

Tailles courantes de filetage de boulon en pouces

Les tailles de filetage de boulon en pouces les plus courantes sont 1/4-20, 5/16-18, 3/8-16, 7/16-14, 1/2-13, 5/8-11, 3/4-10 et 1-8 dans la série grossière UNC, avec des homologues UNF fins à 28, 24, 24, 20, 20, 18, 16 et 12. TPI.

Les filetages en pouces demeurent l'épine dorsale de l'assemblage industriel nord-américain. La série grossière UNC est la série par défaut pour les travaux de structure et de mécanique générale car elle tolère la saleté, la rouille et les dommages mineurs sans grippage. La série UNF fine offre une résistance à la traction plus élevée et une meilleure résistance aux vibrations, elle apparaît donc dans les équipements automobiles, aérospatiaux et de précision.

La norme de filetage unifiée spécifie 12 TPI pour un boulon UNF de 1-1/4 pouce, mais 14 TPI est beaucoup plus courant en utilisation réelle. Ce type d'écart pratique est la raison pour laquelle un tableau des tailles de filetage de boulon à lui seul ne suffit pas : vous devez vérifier par rapport au stock réel ou à un fournisseur fiable.

Tailles courantes de filetage de boulon métrique

Les tailles de filetage de boulon métriques les plus largement utilisées sont M6x1,0, M8x1,25, M10x1,5, M12x1,75, M16x2,0 et M20x2,5 dans la série métrique grossière, avec des variantes fines telles que M8x1,0, M10x1,25 et M12x1,5 courantes dans les assemblages de précision et automobiles.

Les tailles de boulons métriques dominent la fabrication mondiale en dehors de l’Amérique du Nord. Leur désignation est sans ambiguïté : le pas vous indique exactement jusqu'où le fil avance par tour. Un filetage grossier M10x1,5 avance de 1,5 mm par tour, tandis qu'un filetage fin M10x1,25 avance de 1,25 mm et est plus solide et plus résistant au desserrage.

Voici comment les tailles métriques courantes correspondent aux applications réelles :

• M6x1.0 : boîtiers électroniques, chemins de câbles, machines légères
• M8x1,25 : supports automobiles, composants de convoyeur, protections de machines
• M10x1,5 : acier de construction, supports moteur, pompes
• M12x1,75 : grues, pelles, presses industrielles

Fil grossier ou fin : comment choisir

Les filetages grossiers sont le choix par défaut pour l'ingénierie générale car ils s'assemblent plus rapidement, tolèrent mieux la saleté et la corrosion et réduisent le risque de grippage dans l'acier inoxydable.

Les filetages fins sont spécifiés lorsque la résistance aux vibrations, la résistance à la traction ou le réglage de précision comptent plus que la vitesse d'assemblage. Le choix n'est jamais arbitraire : il dépend de la charge d'application, du matériau du boulon et de la fréquence ou non du démontage du joint.

Comment mesurer la taille d'un filetage de boulon

Pour mesurer la taille du filetage d'un boulon, utilisez des pieds à coulisse pour lire le diamètre principal, puis déterminez le pas en mesurant la distance au sommet du filetage en millimètres ou en comptant les filetages par pouce avec une jauge de filetage.

Les deux valeurs doivent être comparées à un tableau des tailles de filetage de boulon standard. Prenez toujours la mesure sur les crêtes du fil et évitez de mesurer sur des fils usés.

1. Mesurez le diamètre principal sur les crêtes du filetage les plus extérieures avec un pied à coulisse.
2. Pour les boulons en pouces, placez une jauge de filetage contre les filetages pour correspondre au TPI.
3. Pour les boulons métriques, mesurez la distance d'une crête à la crête suivante en millimètres.
4. Comparez les deux valeurs avec un tableau des tailles de filetage de boulon standard pour confirmer la désignation.

Tolérances de filetage et normes de boulons

Les filetages externes en pouces utilisent une classe de tolérance 2A et les filetages internes utilisent 2B, tandis que les filetages externes métriques sont par défaut de 6g et les filetages internes de 6H. Ces classes de tolérance définissent l'ajustement et sont les plus courantes pour les fixations à usage général.

Le système de filetage national unifié définit la classe 2A comme étant adaptée à la plupart des applications, c'est pourquoi il s'agit de la valeur par défaut pour les boulons et écrous commerciaux. Un ajustement 3A/3B plus serré améliore la répartition de la charge mais nécessite des trous propres et précis. La valeur par défaut 2A/2B s'adapte également à la galvanisation à chaud et aux boulons plaqués car la marge de revêtement est incluse.

Lors de l'approvisionnement, faites correspondre la qualité du matériau à l'application. Les boulons structurels en pouces suivent les normes ASTM A307, A325 et A490. Les boulons métriques suivent les classes de propriétés ISO 898-1 8.8, 10.9 et 12.9. Un boulon 10,9 nécessite un écrou de la même classe de propriété ; mélanger un boulon 10,9 avec un écrou 8,8 peut provoquer une défaillance prématurée du filetage.

Les nouvelles technologies de matériaux et de processus modifient continuellement l’industrie des boulons. Les entreprises qui s’approvisionnent en boulons à haute résistance devraient suivre amélioration des matériaux et des processus de boulons avant de finaliser un fournisseur.

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FAQ sur la taille du filetage des boulons

Quelle est la différence entre les threads UNC et UNF ?

UNC (Unified National Coarse) et UNF (Unified National Fine) sont les deux séries de filetages standard du système Unified Inch. UNC a moins de filetages par pouce et un profil plus grossier. UNF a plus de fils par pouce, un profil plus fin et une résistance à la traction plus élevée. Pour un boulon de 1/2 pouce, UNC spécifie 13 TPI et UNF spécifie 20 TPI.

Les boulons M8 et 5/16-18 sont-ils interchangeables ?

Le n° M8 a un diamètre nominal de 8 mm et un pas de 1,25 mm, tandis que le 5/16-18 a un diamètre de 7,94 mm et 18 filetages par pouce. Ils ne sont pas interchangeables car les profils de filetage et les valeurs de pas diffèrent. Utilisez toujours un calibre de filetage ou un pied à coulisse avant de tenter une substitution.

Que signifie M10x1,5 ?

M10x1,5 identifie un boulon métrique avec un diamètre principal nominal de 10 mm et un pas de filetage de 1,5 mm. Le pas est la distance entre la crête d'un filetage et l'autre. Le boulon avance de 1,5 mm le long de son axe pour chaque rotation complète.

Quelle taille de filetage dois-je utiliser pour l'acier de construction ?

Pour l'acier de construction en Amérique du Nord, utilisez des boulons grossiers en pouces de tailles 1/2-13, 5/8-11, 3/4-10 ou 1-8 selon la charge. Pour les projets métriques, utilisez M10x1,5, M12x1,75 ou M16x2,0. Faites correspondre le boulon au niveau de résistance spécifié par l'ingénieur agréé.