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Histoire des vis inox autoperceuses Faynot

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Aujourd’hui les vis autoperceuses en inox sont très connues et utilisées dans différents domaines d’application spécifiques, notamment les travaux de bâtiment en couverture et bardage lorsqu’il y a besoin d’une qualité supérieur à la tenue contre la corrosion. Elles sont également appelées vis inox bi-métal, puisqu’elles sont composées de deux métaux, l’inox et l’acier.

C’est dans les années 1990 que Faynot a commencé à proposer des vis autoperceuses en acier inoxydable austénitiques (A2 ou inox 18/8), pour les applications dans le domaine du bâtiment, en couverture et bardage.

Le développement de la vis autoperceuse et la généralisation de son emploi dans le bâtiment (voir histoire des vis autoperceuses Faynot), ont conduit à étoffer les variantes et performances des vis, notamment pour les cas d’atmosphères corrosives, polluées, en bordure de mer, ou agricoles (bâtiments d’élevage)…

Au départ, dans les années 1980, il n’existait pas de solution de vis à haute résistance contre la corrosion pour les vis autoperceuses. Seules les vis autotaraudeuses en inox existaient, tout comme les crochets inox en A2 ou A4. Pourtant, les monteurs avaient besoin d’une solution de mise en œuvre rapide, pour leurs chantiers spécifiques en atmosphères corrosives.

C’est dans ce contexte que les vis autoperceuses en acier inoxydables dites bi-métal sont apparues dans le catalogue Faynot de 1994. La gamme était déjà à cette époque assez complète pour les travaux de couverture et bardage bac acier (couverture sèche, et bardage bac acier sec).

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Aujourd’hui, les vis autoperceuses en inox (vis bi-metal) se sont généralisées pour un nombre important d’applications, dans les domaines du bâtiment, de l’industrie, de l’énergie (fixation de panneaux solaires…).   

Comme toute fixation dans le domaine du bâtiment, elles doivent répondre à certaines exigences de fixation des matériaux associés en termes de performance d’assemblages (résistance à l’arrachement, résistance au déboutonnage, profondeur d’ancrage dans le bois…)

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De plus, les vis ont très tôt été décrites dans les normes et DTU du bâtiment en termes de dimensions, protection contre la corrosion, ou performances mécaniques, tout cela dans le but d’avoir au final une construction durable grâce à l’expérience éprouvée des produits installés. Les normes indiquant dans leurs guide de choix les différentes atmosphères corrosives possibles (atmosphère polluée, bord de mer, front de mer, mixte…).

Comme toute vis autoperceuse classique, est impossible d’avoir des vis en acier inoxydable auto-perceuses à utilisation universelle, qui permet des assemblages avec une certaine performance. Les géométries des conceptions des vis autoperceuses inox sont toujours réalisées en fonction de l’assemblage.

Les pointes des vis autoperceuses en inox peuvent avoir différentes longueurs, diamètres, et formes de tranchants (angles de pointe…). Les dimensions des pointes sont toujours associées au diamètre des filetages des vis. Les filets de la vis auto-perceuse doivent tarauder le support dans toute son épaisseur suite au perçage de la pointe foret de la vis. Si nous avons un filetage trop gros par rapport à la pointe, les filets se bloqueront lorsqu’ils attaqueront le trou à tarauder. A l’opposé, si nous avons un filetage trop petit par rapport à la vis, le taraudage sera facile, mais la résistance à l’arrachement de la vis dans son support sera trop faible. Il convient donc d’avoir le bon rapport entre les dimensions de la pointe et du filetage, en fonction de l’assemblage envisagé. Toutes ces considérations de conception des vis ont été étudiées, testées et éprouvées pour les vis autoperceuses inox de Faynot dont le métier et de proposer ces vis à des applications précises en construction.

 

Les vis autoperceuses inox sont généralement fabriquées à partir d’un fil d’acier inoxydable A2 ou A4 (inox 304 ou inox 316).

Cependant, les inox ne pouvant pas être durcis comme les aciers au carbone sans perte de leurs performances de résistance à la corrosion, les vis inox auto-perceuses sont réalisées avec une pointe autoperceuses en acier au carbone, durcissable par traitement thermique.

Ces vis sont fabriquées de la manière suivante :

Réalisation d’une ébauche en inox par frappe à froid :

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Le fil inox, livré en bobines est déroulé, puis forgé à froid (ou éventuellement à chaud) sur machine de frappe. Il existe différents types de machines de frappe à froid, les machines double frappe, et les machines multipostes pour réaliser ces ébauches. Ces machines double frappe sont également appelées « double blow header » ou « heading machine » (machine pour faire des têtes). Sur les machines multipostes, nous arrivons à réaliser des têtes plus complexes, plus larges en diamètre par rapport au diamètre de fil, ainsi que des formes de rétreints multiples sur les corps de vis par filage extrusion de la matière dans les matrices.

Réalisation d’une ébauche en acier au carbone pour réaliser les pointes :

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De même, le fil, mais cette fois-ci en acier, livré en bobines est déroulé, puis forgé à froid (ou éventuellement à chaud) sur machine double frappe.

Soudage des deux ébauches :

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L’ébauche en inox (corps et tête en inox) est soudée avec l’ébauche en acier au carbone (pointe) pour obtenir une ébauche bi-matière. Une conséquence du soudage est l’apparition d’une bavure à la frontière inox/acier.

Usinage de la bavure :

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La tête de l’ébauche de la partie acier, et la bavure apparue à la frontière inox/acier sont ensuite retirées par une opération de tournage (usinage sur un tour).

A partir de ce moment, la pièce obtenue après le tournage est prête à être travaillée pour les opérations classiques de fabrication des vis autoperceuses.

 

Réalisation des pointes autoperceuses :

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Les pièces bi-métalliques sont introduites dans les machines de pointage, permettant de matricer les pointes autoperceuses. Le bout de la tige de l’ébauche est déformé plastiquement à l’aide de matrices spéciales, possédant la forme de la pointe à réaliser. Il est à noter qu’une bavure, correspondant au surplus de matière entre le volume du cylindre écrasé et la géométrie de la pointe reste accroché à la vis.

Réalisation du filetage par roulage :  

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Après ce matriçage, les ébauches de vis inox autoperceuses sont ensuite introduites dans les machines permettant de réaliser les filetages. Ces machines sont des « rouleuses » à peignes qui déforment progressivement la tige cylindrique de l’ébauche de vis en faisant rouler celle-ci entre les deux parties du peigne. Le corps entrainé en rotation sur lui-même est déformé plastiquement suivant les formes des peignes. Après cette opération de roulage, le filetage s’est formé, et par la même occasion, par la rotation, la bavure de matriçage restant sur la pièce après le pointage est séparée de la pointe autoperceuse.

A partir de ce moment, la géométrie de la vis autoperceuse est faite. Cependant, cette vis inox reste inutilisable pour les applications d’assemblage des pièces sur support acier. En effet, la pointe en acier, et de dureté équivalente aux éléments qu’elle doit percer et tarauder, elle ne peut donc pas faire le travail qui lui est demandé.

Trempe par induction des pointes autoperceuses :

Pour ce faire, les pointes fabriquées dans la partie acier des vis inox bi-metal devront être durcies par une opération de traitement thermique, réalisée sur machine de trempe par induction (chauffe de la pointe) /refroidissement (refroidissement de la pointe par jets d’eau).  

Ayant la dureté nécessaire, la pointe autoperceuse peut pénétrer dans le support acier comme le fait classiquement un foret sur une perceuse (le foret de perçage est effectivement beaucoup plus dur que l’élément à percer).

Revêtement par traitement de surface :

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Les dernières opérations de fabrication des vis autoperceuses inox sont impératives. Un traitement de surface par l’adjonction d’une couche de zinc par zingage électrolytique sur les pièces permettra de réduire le couple électrochimique induit par la conception de cette vis (avec l’inox d’un côté, et l’acier de l’autre), de protéger la pointe en acier contre la corrosion, et faciliter la pose de la vis.

D’autres revêtements complémentaires sont également possibles (revêtements organiques), en fonction de l’application, la performance voulue, ou éventuellement le côté esthétique (coloration).

Assemblages et laquage :

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La finition des vis inox est également très importante dans le domaine de la construction, notamment pour ce qui est de l’étanchéité, ainsi que pour éviter les couples électrochimiques des vis inox avec les autres matériaux de l’assemblage recherché (bac aciers…). Des joints d’étanchéité sont donc montés (assemblés d’usine) en particulier les rondelles vulca (base inox avec EPDM vulcanisé) qui se déclinent en différent diamètres. D’autres possibilités de montage en EPDM sont possibles sous les têtes de vis prévues pour ces montages.

Le laquage des têtes de vis a été très vite proposé chez Faynot, avec la rilsanisation, puis le poudrage polyester. Faynot réaliser des centaines de couleurs standard ou spéciales (pour que la vis soit invisible sur un bardage par exemple). La coloration des vis inox autoperceuses par poudrage polyester renforce la qualité du produit, car la couche n’est pas une vulgaire peinture. En effet ce procédé permet d’obtenir une épaisseur de revêtement supérieure à 50-70 microns, utile lorsque la douille applique le couple de vissage lors de la pose. Cette couche peut être également recherchée pour annuler ou réduire les couples électrochimiques des vis inox autoperceuses avec les autres matériaux au contact de la vis.

 

Aujourd’hui, les vis autoperceuses inox sont très utilisées pour les chantiers particuliers avec atmosphères corrosives (industriel, pollué, agricole…). Il ne faut pas oublier que le bout de la vis coté pointe autoperceuses est en acier, et n’a pas les propriétés d’inoxydabilité du corps en inox côté tête. Dans certains cas, s’il n’est pas permis d’avoir une corrosion des pointes, le client devra se rabattre sur les vis auto-taraudeuses. En revanche, si la partie inox de la vis bi-métal traverse le support (panne, lisse…), l’assemblage est préservé ou pérenne, même en cas de corrosion de la pointe autoperceuse.

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