Introduction aux boulons hexagonaux DIN 933
La norme DIN 933 spécifie les boulons à tête hexagonale entièrement filetés, à pas métrique grossier, conçus pour un assemblage mécanique haute résistance. Ces boulons, dotés d'une tête hexagonale facilitant le serrage, sont largement utilisés lorsqu'un filetage complet est requis pour un engagement sûr. La norme garantit la compatibilité et la fiabilité dans tous les secteurs industriels, en respectant des tolérances précises sur des dimensions telles que la hauteur de la tête, la largeur entre plats et le pas du filetage.
Comparativement aux boulons partiellement filetés comme les DIN 931, les boulons DIN 933 offrent une répartition uniforme du filetage, idéale pour les applications avec des positions d'écrou variables. Ils sont disponibles en filetage grossier et fin, le filetage grossier étant privilégié en raison de sa résistance supérieure à la racine et de sa fréquence d'utilisation en ingénierie générale. Les matériaux utilisés comprennent généralement des aciers inoxydables comme l'AISI 304 et 316 pour leur résistance à la corrosion, garantissant ainsi une longue durée de vie même dans des environnements difficiles.
Ce guide, basé sur des normes industrielles établies, détaille les spécifications, les matériaux et les utilisations afin de faciliter la sélection et l'application, favorisant ainsi des performances et une sécurité optimales dans les conceptions.
Comparaison avec les normes connexes
Les boulons DIN 933 sont partiellement conformes à la norme chinoise GB 5783 relative aux boulons à tête hexagonale. Si les spécifications essentielles, comme le pas de filetage et le diamètre nominal, sont identiques, de subtiles différences existent au niveau des dimensions de la tête pour des tailles telles que M8, M10, M12 et M20. Par exemple, les têtes des boulons GB 5783 sont légèrement plus petites ; cette différence est mesurable au pied à coulisse, mais imperceptible à l’œil nu. Cette caractéristique permet une interchangeabilité dans la plupart des cas, mais les applications de précision exigent le choix d’une vis conforme à la norme afin d’éviter tout problème d’ajustement.
La norme DIN 933 correspond à la norme ISO 4017, qui privilégie le filetage complet et les dimensions métriques. Les ingénieurs doivent vérifier la conformité lors de toute substitution, car les tolérances entre les classes A et B peuvent légèrement varier, ce qui influe sur la précision de l'assemblage.
Types et grades
Les boulons hexagonaux conformes à la norme DIN 933 sont classés selon le type de filetage et la qualité du produit :
- Types de fils de discussion : Le filetage à gros pas offre une résistance élevée à la rupture pour supporter des charges ; le filetage à pas fin assure une plus grande précision dans les environnements sujets aux vibrations. Le filetage à gros pas est le standard et le plus répandu.
- Qualités des produits : A, B et C. La qualité C est économique avec une finition plus rugueuse pour les utilisations peu exigeantes ; les qualités A et B offrent des tolérances plus serrées et des surfaces plus lisses pour les assemblages de haute précision, mais à un coût plus élevé.
De plus, les boulons sont disponibles en versions entièrement filetées (DIN 933) ou partiellement filetées, les versions entièrement filetées étant adaptées à la fixation par trou traversant.
Spécifications dimensionnelles
Le tableau ci-dessous présente les dimensions principales des boulons hexagonaux DIN 933 de M4 à M22, corrigées et vérifiées par rapport aux normes. Toutes les valeurs sont exprimées en millimètres. Notez que la classe A offre des tolérances plus strictes pour les applications critiques, tandis que la classe B convient à un usage général. Les longueurs indiquées sont données à titre indicatif ; des longueurs sur mesure sont possibles.
| Filetage d | Pitch P | Hauteur de tête k Nominale | k Grade A max/min | k Grade B max/min | À travers les appartements s Nominal | s Grade A min | s Niveau B min | Across Corners e Grade A min | Across Corners e Grade B min | Plage de longueur (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M4 | 0.7 | 2.8 | 2.92/2.68 | 3/2.6 | 7 | 6.78 | 6.64 | 7.66 | 7.5 | 8-40 |
| M5 | 0.8 | 3.5 | 3.65/3.35 | 3.74/3.26 | 8 | 7.78 | 7.64 | 8.79 | 8.63 | 8-65 |
| M6 | 1 | 4 | 4.15/3.85 | 4.24/3.76 | 10 | 9.78 | 9.64 | 11.05 | 10.89 | 10-150 |
| M7 | 1 | 4.8 | 4.95/4.65 | 5.04/4.56 | 11 | 10.73 | 10.57 | 12.12 | 11.94 | 10-150 |
| M8 | 1.25 | 5.3 | 5.45/5.15 | 5.54/5.06 | 13 | 12.73 | 12.57 | 14.38 | 14.2 | 12-200 |
| M10 | 1.5 | 6.4 | 6.63/6.22 | 6.69/6.11 | 17 | 16.73 | 16.57 | 18.9 | 18.72 | 16-200 |
| M12 | 1.75 | 7.5 | 7.68/7.32 | 7.79/7.21 | 19 | 18.67 | 18.48 | 21.1 | 20.88 | 20-200 |
| M14 | 2 | 8.8 | 8.98/8.62 | 9.09/8.51 | 22 | 21.67 | 21.16 | 24.49 | 23.91 | 25-200 |
| M16 | 2 | 10 | 10.18/9.82 | 10.29/9.71 | 24 | 23.67 | 23.16 | 26.75 | 26.17 | 25-200 |
| M18 | 2.5 | 11.5 | 11.72/11.28 | 11.85/11.15 | 27 | 26.67 | 26.15 | 30.14 | 29.56 | 30-150 |
| M20 | 2.5 | 12.5 | 12.72/12.28 | 12.85/12.15 | 30 | 29.67 | 29.16 | 33.53 | 32.95 | 30-150 |
| M22 | 2.5 | 14 | 14.22/13.78 | 14.35/13.65 | 32 | 31.61 | 31 | 35.72 | 35.03 | 30-150 |
Ces dimensions garantissent l'interopérabilité ; pour les filetages fins, spécifiez les exigences car elles modifient le pas et les caractéristiques de résistance. Mesurez toujours avec des outils étalonnés pour vérification.
Matériaux et compositions chimiques
Les boulons DIN 933 sont principalement fabriqués en acier inoxydable pour une meilleure durabilité. Les nuances courantes comprennent le SUS304 (A2) et le SUS316 (A4), le SUS316 offrant une résistance accrue à la corrosion grâce à l'ajout de molybdène.
| Matériel | C (%) | Mn (%) | Si (%) | P (%) | S (%) | Ni (%) | Mo (%) | Cr (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acier inoxydable SUS304 | ≤0,08 | ≤2,00 | ≤1,00 | ≤0,045 | ≤0,03 | 8.00-11.00 | – | 17.00-19.00 |
| Acier inoxydable SUS316 | ≤0,08 | ≤2,00 | ≤1,00 | ≤0,045 | ≤0,03 | 10.00-14.00 | 2.00-3.00 | 16.00-18.00 |
L'acier inoxydable SUS304 convient aux environnements généraux ; l'acier inoxydable SUS316 est idéal pour les environnements marins ou exposés à des produits chimiques. Le choix du matériau influe sur la résistance à la traction et la résilience environnementale.
Normes de performance et de couple
Les classes de performance des boulons en acier inoxydable DIN 933 s'échelonnent généralement de A2-50 à A4-80, indiquant respectivement la limite d'élasticité et la résistance à la traction. Pour la classe A2-70 (courante pour l'acier inoxydable SUS304), la résistance à la traction est de 700 MPa et la limite d'élasticité de 450 MPa. Le couple de serrage dépend de la taille et de la lubrification ; pour un assemblage à sec, un boulon M8 nécessite environ 23 Nm pour un équivalent de classe 8.8, mais il convient d'ajuster ce couple pour l'acier inoxydable (moins de frottement).
Les recommandations standard en matière de couple de serrage garantissent une précharge sans risque d'endommagement du filetage. Pour des applications précises, utilisez des clés dynamométriques étalonnées selon les normes ISO, en tenant compte de facteurs tels que l'état du filetage et l'association des matériaux.
Avantages et applications
Les boulons hexagonaux DIN 933 excellent par leur polyvalence, offrant :
- Transmission à couple élevé via une tête hexagonale.
- Filetage intégral pour une fixation réglable.
- Résistance à la corrosion des variantes en acier inoxydable.
Les applications couvrent la construction (assemblages structuraux), les chemins de fer (fixation des rails) et les machines (chaînes de montage), où la fiabilité sous charge est primordiale.
Instructions d'installation
Une installation correcte implique l'alignement des filetages, l'application d'un couple uniforme et l'utilisation de rondelles pour la répartition de la charge. Dans les zones soumises à de fortes vibrations, utilisez des écrous autobloquants. Respectez les couples de serrage prescrits afin d'éviter un serrage excessif, qui pourrait entraîner une défaillance.
Foire aux questions (FAQ)
Quelles sont les principales différences entre les normes DIN 933 et GB 5783 ?
Bien qu'interchangeables dans de nombreux cas, les vis GB 5783 ont des têtes légèrement plus petites pour les diamètres M8, M10, M12 et M20. Utilisez un pied à coulisse pour vérifier les dimensions et garantir un ajustement précis.
Quand dois-je choisir un fil fin plutôt qu'un fil gros ?
Les filetages fins offrent une meilleure précision et une meilleure résistance aux vibrations, idéaux pour les machines ; les filetages grossiers offrent des ancrages plus robustes pour les charges importantes dans la construction.
Quel matériau est le plus adapté aux environnements corrosifs ?
L'acier inoxydable SUS316, avec du molybdène, résiste mieux à la corrosion par piqûres en milieu marin ou chimique que l'acier inoxydable SUS304.
En quoi les catégories de produits A, B et C diffèrent-elles ?
La qualité C est économique avec une finition plus grossière pour une utilisation générale ; les qualités A et B ont des tolérances plus serrées pour les assemblages de haute précision.
Quel couple faut-il appliquer à un boulon M10 DIN 933 ?
Pour la nuance A2-70, le couple de serrage à sec est d'environ 37 Nm ; toujours se référer aux tableaux spécifiques au matériau et utiliser des outils calibrés.
Les boulons DIN 933 peuvent-ils être utilisés dans des applications à haute température ?
Les versions en acier inoxydable résistent à des températures allant jusqu'à 800 °C, mais il convient de vérifier leur conformité aux normes telles que l'ISO pour les conditions extrêmes afin d'en garantir l'intégrité.
