Les vis, chevilles et rivets sont des éléments de fixation essentiels dans de nombreux domaines, de la construction à l'électronique en passant par l'automobile. Choisir la bonne vis et connaître les différents types de cheville est crucial pour la solidité et la durabilité d'un assemblage. Ce guide complet explore les différents types de vis, en fonction de leur tête, de leur filetage, de leur matériau et des outils appropriés, pour vous aider à faire le choix le plus adapté à vos besoins.
Classification des vis selon la tête
La tête de la vis est la partie visible une fois l'assemblage terminé. Elle influence l'esthétique, le choix de l'outil et la résistance mécanique. Voici les principaux types de têtes de vis :
Têtes cylindriques
Les têtes cylindriques, parfois légèrement bombées, sont très courantes. Elles existent avec différentes empreintes (fente, cruciforme, Torx, etc.) et certaines sont fraisées pour s'enfoncer à fleur de surface. Leur polyvalence les rend adaptées à de nombreuses applications, de l'assemblage de meubles à la mécanique. Cependant, l'absence d'épaulement réduit la surface de contact et donc la résistance.
Exemples d'applications : assemblages de bois (environ 70 % des applications de vis dans le secteur du bois d'œuvre), de métal (jusqu'à 5 mm d'épaisseur), montage de composants électroniques (vis M1.6 à M3).
Têtes bombées (rondes et semi-fraisées)
Les têtes bombées offrent une plus grande surface de contact, augmentant la résistance à la traction. Les têtes rondes sont idéales pour les assemblages visibles où l'esthétique est secondaire, tandis que les têtes semi-fraisées offrent un compromis entre résistance et aspect visuel. La surface de contact plus importante permet une meilleure répartition des forces.
Exemples d'applications : assemblages robustes, charpentes (vis de diamètre supérieur à 8 mm), construction métallique (vis de diamètre supérieur à 10 mm), fixation de lourdes charges (jusqu'à 50 kg par vis selon le diamètre et le matériau).
Têtes plates
Les têtes plates sont discrètes et minimisent l'épaisseur de l'assemblage. Elles sont disponibles avec diverses empreintes (fente, cruciforme, Pozidriv, etc.). Très appréciées en ébénisterie pour une finition soignée, leur faible surface de contact limite leur résistance par rapport aux têtes bombées. L'enfoncement de la tête est souvent plus difficile à contrôler.
Exemples d'applications : assemblages de meubles, boiseries, applications où le profil bas est primordial (environ 20 % des applications dans l'industrie du meuble).
Têtes hexagonales
Les têtes hexagonales, serrées à l'aide d'une clé, offrent un couple de serrage élevé, idéal pour les applications industrielles exigeantes. Leur robustesse est supérieure et permet de supporter des charges importantes. Les normes ISO définissent les tailles standards (M6, M8, M10, etc.).
Exemples d'applications : construction mécanique, assemblages soumis à de fortes contraintes (environ 30 % des vis utilisées dans le secteur industriel sont des vis à tête hexagonale).
Têtes spéciales (torx, allen, pozidriv, etc.)
Les têtes spéciales, comme les Torx, Allen (hexagonale creuse), Pozidriv (variante améliorée de la cruciforme), optimisent la transmission du couple et la résistance à l'usure. Leurs empreintes spécifiques nécessitent des outils adaptés. Le choix de l'empreinte influence la résistance au desserrage et au dévissage accidentel.
- Torx : Résistance supérieure à l'arrachement (jusqu'à 30 % de plus que la cruciforme), précision de vissage, résistance au cambriolage.
- Allen : Utilisation avec une clé Allen, idéale pour les espaces restreints et les applications avec lesquelles une clé standard est impossible à utiliser.
- Pozidriv : Meilleure résistance à l'arrachement que la cruciforme classique (environ 15 % de plus).
- Tri-wing : principalement utilisée dans les consoles de jeux.
Choix de la tête en fonction de l'application
Le choix de la tête dépend de l'esthétique, de la résistance et de l'accessibilité. Les têtes bombées sont idéales pour les assemblages robustes, les têtes plates pour les assemblages discrets et les têtes hexagonales pour les applications industrielles. L'accessibilité influence le choix de l'empreinte (espace restreint = empreinte Allen).
Classification des vis selon le filetage
Le filetage, partie hélicoïdale de la vis, permet son enfoncement dans le matériau. Sa géométrie influence la résistance et la vitesse de vissage.
Filetage à Droite/Gauche
La plupart des vis ont un filetage à droite (serrage dans le sens des aiguilles d'une montre). Le filetage à gauche, moins commun, empêche le dévissage sous vibrations (ex : roues de véhicule). Le sens du filetage est crucial pour éviter le desserrage accidentel.
Filetage métrique et pouces
Le filetage métrique (en mm) est dominant. Le filetage en pouces (en pouces et fractions de pouces) est utilisé dans certains pays anglo-saxons. La conversion entre les deux systèmes nécessite des tables spécifiques. Une erreur de conversion peut entraîner des dommages irréparables.
Pas du filetage
Le pas est la distance entre deux filets consécutifs. Un pas fin (ex : 0.5 mm) offre une meilleure résistance et un meilleur maintien, tandis qu'un pas grossier (ex : 1 mm) permet un vissage plus rapide. Le choix du pas dépend du matériau et de l'application (matériau dur = pas fin).
Filetages auto-tarauds et auto-perceurs
Les vis auto-taraudeuses créent leur propre filetage, sans pré-perçage. Les vis auto-perceuses percent et créent le filetage simultanément. Elles simplifient le montage, mais nécessitent des matériaux tendres et peuvent s'user plus rapidement. Le diamètre maximum de perçage pour ce type de vis est souvent limité à 10 mm.
Filetages spéciaux (trapézoïdal, à billes)
Des filetages spéciaux existent pour des applications spécifiques. Le filetage trapézoïdal permet des mouvements de translation précis. Le filetage à billes offre précision et faible friction. Ces filetages sont moins courants et demandent des outils spécialisés.
Classification des vis selon le matériau
Le matériau détermine la résistance à la corrosion, à la température et aux contraintes mécaniques.
Vis en acier
L'acier est un matériau robuste et polyvalent. L'acier au carbone offre une bonne résistance mécanique, mais est sensible à la corrosion. L'acier inoxydable (inox) offre une excellente résistance à la corrosion (jusqu'à 10 fois plus que l'acier au carbone) mais une résistance mécanique légèrement inférieure selon la nuance (304, 316).
Vis en laiton
Le laiton, alliage de cuivre et de zinc, résiste bien à la corrosion et est esthétique. Il est utilisé pour les applications décoratives ou en milieux humides, mais sa résistance mécanique est inférieure à celle de l'acier.
Vis en inox (304 et 316)
L'inox 304 et 316 est idéal pour les milieux humides, agressifs ou marins. L'inox 316 offre une résistance supérieure à la corrosion que l'inox 304 (environ 20 % de plus). Le choix dépend du niveau de corrosion attendu.
Vis en plastique
Les vis en plastique sont utilisées pour les assemblages légers, où la résistance mécanique n'est pas primordiale. Elles sont légères, isolantes électriquement et résistent à la corrosion. Les vis en plastique sont principalement utilisées dans le secteur de l’électroménager.
Choix du matériau en fonction de l'environnement
L'environnement influence le choix du matériau. Un environnement corrosif nécessite de l'inox ou du laiton. Des températures élevées imposent un matériau thermorésistant. La résistance mécanique souhaitée conditionne le choix entre acier, laiton ou plastique.
Aspects techniques complémentaires
Résistance des vis
La résistance d'une vis est sa capacité à supporter des charges sans se déformer ou casser. Elle est mesurée et classée selon les normes ISO. Elle dépend du matériau, du diamètre, du pas et de la longueur. La résistance à la traction est souvent indiquée en MPa (Mégapascals).
Traitements de surface
Des traitements de surface (galvanisation, nickelage, chromage) améliorent la résistance à la corrosion et l'esthétique. Ils créent une couche protectrice contre l'oxydation. La durée de vie d'une vis est augmentée grâce à ces traitements.
Outils de vissage
Le choix de l'outil est crucial pour un serrage optimal. Les tournevis doivent correspondre à l'empreinte de la vis. Les clés dynamométriques contrôlent le couple de serrage, évitant les détériorations. Un couple de serrage trop important peut endommager la vis.
Dévissage et démontage
Le dévissage de vis grippées peut être difficile. Des techniques existent : lubrification, chauffage localisé, outils spéciaux (ex : extracteur de vis). L'utilisation de dégrippant facilite le dévissage.