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Mémento des types de filetage

Pas de mécanique sans filetages, je pense que tout le monde sera d'accord là-dessus. Or, des profils de filetage, il en existe beaucoup! Entre les cylindriques et les coniques, les filetages gaz, les profils venant de normes anglaises ou américaines, le choix est (très) vaste et ce n'est pas évident de s'y retrouver...
Nous avons essayé de réunir ici le maximum de profils existants, du plus commun au plus exotique. Sur la plupart des profils, vous aurez un lien vers une page plus détaillée avec les dimensions de filetage.
Bonne lecture!

Le profil ISO

Profil ISO

Classique parmi les classiques, le profil ISO est omniprésent en mécanique. Le diamètre et le pas sont en mm, et il existe en pas normal et en pas fin (également en pas très fin sur certaines dimensions). Les dimensions sont selon la norme ISO 68-1et ISO 724, et les tolérances selon ISO 965-1.
Exemples de désignation : M8 - 12.9 (pas normal, qualité 12.9) / M12x1,25 - 10.9 (pas fin, qualité 10.9)

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Les profils américains

Avant d'entrer dans le détail des profils américains, il est important de savoir que les classes de qualité de visserie telles que nous les connaissons n'existent pas dans le système américain. On parle de grades SAE, chaque grade ayant sa valeur Re et Rm maximale. Pour plus d'infos, voir ici : Les classes qualité pour la visserie

Le profil UN

Profil UN

Le profil UN (Unified National), aussi appelé ISO UST (Unified Screw Thread), est très courant dans les pays anglo-saxons. Les cotes de diamètre sont en pouces, et le pas est exprimé en nombre de filets par pouce (TPI : Threads Per Inch).
Le profil UN se décline en 3 versions : UNC (pas normal), UNF (pas fin), et UNEF (pas extra-fin).
Il existe également, pour l'aéronautique, une variante UNJ (UNJC, UNJF, UNJEF) avec une tenue à la fatigue améliorée par la maîtrise des rayons en fond de filet (plus grands que sur UN).
Normes de référence : ANSI B1.1 et B.S. 1580 (pour profil UN), MIL-S-8879 et B.S. 4084 (pour profil UNJ).
Exemples de désignation : 1/2-13 UNC 2A (diamètre 1/2", pas 13 tours par pouce, classe 2A)

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Le profil NP

Le profil NP (National Pipe), principalement décliné en deux version (le NPT, conique, et le NPS, cylindrique) est le raccord gaz de référence aux Etats-Unis et au Canada. Sur les anciennes machines, on pourra également le retrouver sous le nom de "filetage Briggs", du nom de son inventeur.
Les tailles sont indiquées en pouces (mais n'ont aucun rapport avec le diamètre), et le pas est exprimé en nombre de filets par pouce. Le profil a un angle de 60°, et la version NPT a une conicité de 1/16.
Au niveau de l'étanchéité, cela fonctionne comme pour les BSP : un joint plat pour la version cylindrique, et du téflon pour la version conique. Il existe une variante conique étanche, le NPTF, qui ne nécessite pas l'ajout de téflon car l'étanchéité est naturelle, de part la forme du filetage légèrement différente.
Beaucoup d'appelations existent, notamment pour le NPT : FPT (Female Pipe Thread), FNPT, MPT (Male Pipe Thread), MNPT, Briggs...
Les dimensions sont selon la norme ANSI B20.1
Exemples de désignation : 1/8 NPT, 1/4 NPS


Les profils anglais

Le profil Whithworth

Profil Whitworth

Contrairement aux profils américains et ISO, les profils BSW (British Standard Whithworth) et BSF (British Standard Fine) ont un profil à 55° au lieu de 60°. Cela empêche donc d'utiliser une vis approchante dimensionnellement (UNC par exemple) dans un écrou ou taraudage BSW.
Attention : ce profil est très peu utilisé de nos jours, il a été remplacé au fil des décennies par l'UN et l'ISO.
Tout comme les UN, les dimensions extérieures sont en pouces et le pas est exprimé en filets par pouces (ou TPI : threads per inch). Le sommet et le fond de filet sont arrondis, et il n'y a pas de jeu entre filetage et taraudage.
Exemples de désignation : 1/2 BSW 12 (diamètre 1/2", pas 12 tours par pouce)

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Le profil BSP

Profil BSPP Profil BSPT

Et oui, un des profils les plus utilisés dans le monde est anglais et est basé sur le Whitworth : je parle des filetages BSPP et BSPT, plus connus sous les noms de "filetage gaz cyclindrique" et "filetage gaz conique", et désignés respectivement par les lettres G et R (par exemple G1/8 ou R1/4).
Un filetage cylindrique se visse dans un taraudage cylindrique, et un filetage conique se visse soit dans un taraudage cyclindrique soit dans un taraudage conique (mais pour des raisons pratiques, c'est beaucoup plus rare).
Attention : contrairement à ce que le nom pourrait suggérer, ces filetages ne sont pas forcément étanches. Pour réaliser l'étanchéité avec les filetages cylindriques, on utilisera un joint plat, torique, ou cuivre. Pour les filetages coniques, de base ils présentent une certaine étanchéité, mais tiennent mal la pression; l'emploi du téflon dans le filet est fortement recommandé pour garantir l'étanchéité...
Normes de référence : ISO 228 (cylindriques) et ISO 7 (coniques)
Exemples de désignation : G1/8 (filetage gaz cylindrique, diamètre 1/8"), R1/4 (filetage gaz conique, diamètre 1/4")

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Les profils trapézoïdaux

Les profils trapézoïdaux sont souvent utilisés pour transmettre des efforts. Il en existe principalement deux types : le profil ISO métrique et le profil ACME.

Le profil trapézoïdal métrique

Profil trapézoïdal

Le profil trapézoïdal ISO métrique est le plus courant chez nous. Son profil est en forme de trapèze (logique...) avec un angle de 30° entre les flancs, qui sont symétriques. Sa désignation indique le diamètre nominal, le pas, et une indication sur le nombre de filets (si supérieur à 1).
Exemple de désignation : Tr 40 x 8 (diamètre 40mm, pas 8 mm)

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Le profil ACME

Comme souvent, les anglo-saxons ont leur propre système qui diffère du système ISO communément utilisé. C'est le cas ici avec les vis trapézoïdales : les américains et les anglais utilisent préférentiellement le profil ACME, un trapèze à 29°. Le diamètre nominal est exprimé en pouces et le pas en nombre de tours par pouce.
Exemple de désignation : 1 1/2 - 4 ACME (diamètre 1,5" - 4 filets par pouce)


Autres profils

Le profil rond

Profil rond

Profil assez peu utilisé car onéreux à fabriquer, mais très résistant (notamment aux chocs). Il est principalement utilisé dans le ferroviaire et dans l'industrie pétrolière.
Le filetage et le taraudage ont un profil entièrement arrondi, basé sur un profil à 30°, ce qui limite les concentrations de contraintes. Les dimensions sont exprimées en mm, et la norme de référence est la DIN 405.
Exemples de désignation : Rd 36 x 4, à gauche, 3 filets (diamètre 36mm, pas 4 mm, 3 filets à gauche)


Le profil en dents de scie

Profil artillerie

Le profil en dents de scie (ou filetage d'artillerie) est un filetage asymétrique. Plusieurs dimensions existent, mais en général on a un flanc à 3° et le second à 30° ou à 45°. Ce filetage permet de transmettre des efforts axiaux très important, mais dans une seule direction, d'où son usage en artillerie...
Il est également utilisé sur des presses hydrauliques, et sur des bidons plastique contenant des liquides dangereux (meilleure tenue en cas de gonflement / surpression).


Les vis "hélicoïdales"

Oui, je sais, c'est le principe d'un pas de vis d'être hélicoïdal. Donc, par définition, toutes les vis sont hélicoïdales... Mais il existe également un profil un peu particulier équipant les systèmes vis/écrou dits "hélicoïdaux". C'est un profil permettant de transmettre un mouvement; il ressemble aux profils trapézoïdaux, mais avec des dents arrondies et un pas très important en général, permettant donc d'atteindre de grandes vitesses linéaires.

Le profil Pg

Le profil Pg est utilisé dans les installations électriques, notamment pour les presse-étoupes. Le Pg est caractérisé par son angle de 80°, une "taille" allant de 7 à 48 (sans lien avec le diamètre), et un pas exprimé en filets par pouce.
Vous pourrez retrouver les dimensions des filetages Pg dans l'article dédié aux dimensions des presse-étoupes.


Les vis à filets multiples

Dans la grande majorité des cas, les vis auront un seul filet : c'est à dire que pour un tour de vis, elle se déplacera de la valeur du pas apparent, c'est à dire l'écart entre deux sommets de filet.
Cependant, dans certains cas (notamment pour les vis servant à transmettre un mouvement, les trapézoïdales par exemple), on pourra avoir des vis à filets multiples... Lorsque c'est le cas, le profil apparent tel que décrit sur les images ci-dessus reste le même (dimensions des dents...), mais dans la réalité deux filets (ou plus) sont intercalés. La conséquence, c'est que le pas réel (déplacement de la vis sur un tour) sera égal au pas apparent multiplié par le nombre de filets.
Cette méthode permet d'atteindre des vitesses de déplacement beaucoup plus importantes; pour le déplacement de charges donc, mais également sur des composants où cela se justifie, tels que des boutons de verrouillage quart de tour, des bouchons de tubes de pommade, des capuchons de stylo...

Pour identifier si une vis est à filets multiples, plusieurs solutions :


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