Rondelles à vis expliquées : types courants, matériaux et comment choisir la bonne

A rondelle de vis est un composant mince et plat placé sous une tête de vis ou entre deux surfaces jointes pour répartir la charge de serrage, empêcher le desserrage, protéger le matériau fixé ou créer un joint résistant aux intempéries. Bien que les rondelles semblent être un détail mineur par rapport à la vis elle-même, un mauvais choix de rondelle peut entraîner un desserrage des joints, des dommages matériels ou une infiltration d'eau, ce qui fait du choix de la rondelle une partie importante de toute spécification de fixation plutôt qu'une réflexion après coup.

Pourquoi les rondelles sont importantes dans un joint fixé

La tâche principale d'une rondelle est de répartir la force de serrage d'une tête de vis sur une surface plus large que celle que la tête seule couvrirait, réduisant ainsi la pression (force par unité de surface) appliquée au matériau en dessous. Cela est particulièrement important avec les matériaux tendres comme le bois ou le plastique, où une tête de vis enfoncée directement contre la surface peut écraser les fibres, fissurer le matériau ou passer progressivement sous l'effet d'une charge ou de vibrations.

Les rondelles remplissent également des fonctions secondaires en fonction de leur conception : empêcher une vis de reculer sous l'effet des vibrations, créer un joint compressible contre les infiltrations d'eau ou d'air, ou fournir une isolation électrique entre des métaux différents pour réduire la corrosion galvanique.

Types courants de rondelles à vis

Différentes conceptions de rondelles résolvent différents problèmes, et choisir le mauvais type est l’une des erreurs de fixation les plus courantes – et facilement évitables.

Rondelles de blocage fendues restent la rondelle anti-desserrage la plus couramment utilisée dans la quincaillerie générale, bien que des études techniques remettent de plus en plus en question leur efficacité par rapport aux rondelles plates correctement serrées ou aux composés frein-filet - ce qui signifie qu'elles ne doivent pas être traitées comme un substitut au couple d'installation correct dans les joints critiques.

Matériaux utilisés dans les rondelles à vis

Le matériau de la rondelle doit correspondre à celui de la vis et du matériau de base pour éviter la corrosion galvanique, et doit être adapté à l'environnement auquel le joint sera exposé.

• Acier zingué : L’option la plus courante et la plus économique pour une utilisation générale en intérieur
• Acier inoxydable : Forte résistance à la corrosion, choix standard pour les environnements extérieurs, marins ou lavables
• Nylon/plastique : Électriquement isolant et non marquant, utilisé là où le contact métal sur métal doit être évité
• Cuivre ou laiton : Anti-étincelles et résistant à la corrosion, utilisé dans le matériel électrique et certains matériels marins
• Caoutchouc lié à l'EPDM (sur les rondelles d'étanchéité) : Fournit un joint résistant aux intempéries qui reste flexible sur une large plage de températures

Lors de la fixation de métaux différents — comme une vis en acier inoxydable dans un panneau en aluminium — à l'aide d'un nylon ou autre rondelle non conductrice en tant que barrière, il peut aider à réduire la corrosion galvanique au point de contact, qui est une cause fréquente de défaillance prématurée des fixations dans les applications extérieures de toiture et de bardage métalliques.

Dimensionnement et ajustement de la laveuse

Une rondelle doit être correctement dimensionnée par rapport à la vis pour fonctionner correctement : un diamètre intérieur trop petit et elle ne s'adaptera pas à la tige, trop grande et elle ne s'adaptera pas correctement sous la tête de la vis.

Il s'agit de dimensions de référence générales et varient légèrement selon la norme (ANSI, DIN ou ISO) et les séries de rondelles (modèle standard, étroit ou large). Vérifiez donc toujours les dimensions exactes par rapport à la norme spécifique référencée dans les spécifications d'un projet, en particulier pour les applications structurelles ou d'ingénierie.

Rondelles d'étanchéité pour applications extérieures et de toiture

Les toitures, les parements et autres applications de fixation extérieures nécessitent des rondelles spécialement conçues pour empêcher l'infiltration d'eau autour du point de pénétration des vis, et pas seulement des rondelles plates métalliques standard.

• Les rondelles d'étanchéité collées combinent une rondelle de support métallique avec un joint en caoutchouc (généralement EPDM) fusionné en permanence sur un côté.
• Les rondelles d'étanchéité EPDM de qualité restent généralement flexibles à partir d'environ -40°F à 300°F (-40°C à 150°C) , maintenant une étanchéité malgré les variations saisonnières de température
• Un couple d'installation correct est essentiel : un serrage excessif peut comprimer et endommager le joint en caoutchouc, tandis qu'un serrage insuffisant laisse un espace qui permet la pénétration de l'eau.
• La plupart des fabricants de vis à toiture recommandent de remplacer les rondelles d'étanchéité si le caoutchouc présente des fissures, en s'attendant généralement à une durée de vie de 15 à 20 ans dans des conditions météorologiques normales

Comment choisir la bonne rondelle à vis

Le choix de la bonne rondelle dépend du matériau à fixer, de l'environnement et de la nécessité ou non de résister aux vibrations ou aux intempéries.

Liste de contrôle de sélection

1. Identifiez le matériau de base : les matériaux souples comme le bois ou le plastique bénéficient d'une rondelle d'aile plus grande pour répartir la charge et empêcher le passage.
2. Déterminez si l’articulation subira des vibrations ; si tel est le cas, envisagez une rondelle frein, une rondelle Belleville ou un composé frein-filet en plus d'une rondelle standard
3. Vérifiez si l'application est à l'extérieur ou nécessite un joint résistant aux intempéries, et sélectionnez une rondelle d'étanchéité collée si l'infiltration d'eau est un problème.
4. Faites correspondre le matériau de la rondelle à la vis et au matériau de base pour éviter la corrosion galvanique, en utilisant une rondelle en nylon ou isolante entre des métaux différents si nécessaire
5. Confirmez que le diamètre intérieur s'adapte à la tige de la vis avec un jeu excessif minimal et que le diamètre extérieur correspond au jeu disponible autour du joint.
6. Pour les applications de mise à la terre électrique, choisissez une rondelle de blocage dentée conçue pour mordre à travers les revêtements de surface et établir un contact fiable.

Par exemple, le montage d'un panneau de toiture métallique à l'extérieur nécessiterait un vis en acier inoxydable avec une rondelle d'étanchéité en EPDM collée pour éviter les fuites à chaque point de fixation, tandis que l'assemblage d'un support d'étagère en bois d'intérieur soumis à des vibrations minimales ne nécessiterait généralement qu'un rondelle plate standard zinguée pour protéger la surface du bois et répartir uniformément la pression de serrage.