Fixations filetées pour l'assemblage des plastiques

Avec autant de façons de formuler le plastique pour obtenir la bonne combinaison de couleur, de texture, de résistance et de durabilité, il est facile d'oublier comment les pièces seront assemblées. Cependant, si les pièces sont assemblées avec des vis, négliger des paramètres tels que le style de filetage, la vitesse du pilote et la conception du bossage pourrait entraîner un désastre sur la chaîne d'assemblage.

« Chaque fois que nous automatisons un processus de vissage, le client finit par en apprendre beaucoup sur ses pièces », explique Jarrod Neff, responsable marketing chez Visumatic Industrial Products. "C'est particulièrement vrai pour les pièces en plastique."

Par exemple, Visumatic conçoit une cellule d'assemblage robotisée pour installer des vis dans un long produit en plastique. Que ce soit en raison d'empilements de tolérances, de variations de pièces ou d'un manque de caractéristiques de positionnement, les trous à une extrémité de la partie supérieure sont à une fraction de millimètre des trous de la partie inférieure. Même si une personne peut compenser une telle différence, un robot tournevis ne le peut pas.

Désormais, Visumatic et son client travaillent ensemble pour optimiser les pièces destinées à l'assemblage automatisé.

L'automatisation, ou son absence, n'est qu'un des facteurs que les ingénieurs doivent prendre en compte lorsqu'ils utilisent des vis pour assembler des pièces en plastique. Les bons réglages du pilote, tels que le couple, la vitesse et la force d’appui, peuvent également faire une grande différence.

« Conduire dans du plastique est une toute autre affaire que de pénétrer dans du métal ou un trou taraudé », explique Gene Mack, vice-président de Nitto Seiko America. « Le problème est que le couple est constant, mais nous l'intégrons dans un système variable. Le couple requis pour asseoir une vis et développer la charge de serrage dépend du diamètre intérieur relatif du trou. Ainsi, à mesure que le trou s'agrandit, vous aurez besoin de moins de couple pour asseoir cette vis et à mesure qu'il deviendra plus petit, vous en aurez besoin de plus.

« Pour configurer votre système de vissage, une bonne règle consiste à déterminer votre couple de rupture et à régler le couple d'assise à 75 % de celui-ci. À ce stade, la plupart de vos vis s'enclencheront et ne se décaperont pas.

La vitesse du conducteur fait également une différence. "Si vous travaillez trop vite sur certains plastiques, vous pouvez faire fondre le plastique pendant que vous vissez la vis, de sorte que les filetages ne se formeront pas correctement", souligne Mack. « La force de poussée est également un facteur à prendre en compte. Si le conducteur appuie trop fort pendant qu'il roule, vous pouvez déformer les fils, surtout avec des plastiques plus souples.

De nombreuses vis ont été conçues spécifiquement pour l'assemblage de pièces en plastique. Des fixations telles que le HI-LO d'ITW Shakeproof, le Remform de Research Engineering & Manufacturing Inc. et l'Ecosyn de Bossard existent depuis de nombreuses années.

Cela ne veut pas dire pour autant que ces conceptions ne sont pas modifiées. Par exemple, EJOT a récemment présenté l'EVO PT, une évolution de la vis Delta PT classique de l'entreprise. L'entreprise a utilisé la simulation informatique pour affiner la conception des vis afin de fixer les plastiques techniques actuels et d'aider les assembleurs à standardiser les fixations pour de multiples applications.

La zone de filetage de l'EVO PT permet aux assembleurs d'obtenir un couple d'installation constant, quelle que soit la profondeur d'installation. Par conséquent, des dimensions de vis identiques peuvent être utilisées même dans les applications de pièces transversales. Cela réduit la diversité des composants d'assemblage et contribue à un assemblage économique et fiable.

D'autres vis ont été développées pour répondre aux exigences d'applications spécifiques. L'une des plus récentes est la vis autotaraudeuse Gizatite de Nitto Seiko. Quatre rainures carrées également espacées sont découpées dans la circonférence extérieure du filetage sur toute la longueur de la vis. Au fur et à mesure que la vis est installée, ces rainures mordent dans le plastique, ce qui permet d'éviter le desserrage dû aux vibrations et aux changements de température. Un angle de filetage aigu soulage les contraintes internes et empêche la fissuration du bossage.

Dans l'industrie automobile, la fixation est utilisée pour assembler les rétroviseurs extérieurs, les capteurs de débit massique, les collecteurs d'admission, les pompes à eau, les climatiseurs et les lève-vitres. L'attache est également utilisée pour assembler des équipements de télécommunications, des haut-parleurs, des séchoirs, des imprimantes, des tronçonneuses et d'autres produits sujets aux vibrations et aux changements de température.