Types de Goujons : Filetage Complet vs. Demi-Filetage vs. Goujons à Double Extrémité

Introduction

Les goujons sont parmi les fixations les plus critiques dans les applications industrielles, en particulier dans les assemblages à brides, les récipients sous pression et les ensembles de vannes. Contrairement aux boulons hexagonaux, les goujons sont filetés aux deux extrémités (ou entièrement) et sont utilisés avec des écrous de chaque côté. Cependant, tous les goujons ne sont pas identiques. Les trois types principaux—filetage complet, demi-filetage et goujons à double extrémité—servent des objectifs distincts en fonction des exigences de charge, des méthodes d'assemblage et de la conformité aux normes. Ce guide fournit une comparaison de niveau ingénierie pour aider les ingénieurs d'approvisionnement et les chefs de projet à sélectionner le type correct pour leur application.

Définitions et Normes

Goujons à Filetage Complet

Comme leur nom l'indique, les goujons à filetage complet ont des filets sur toute la longueur de la tige. Ils sont généralement fabriqués selon des normes telles que ASTM A193 (pour service à haute température ou haute pression) ou ASTM A320 (pour service à basse température). Les goujons à filetage complet sont couramment utilisés dans les applications où toute la longueur doit s'engager avec des écrous ou des trous taraudés, fournissant une distribution maximale de la force de serrage.

Goujons à Demi-Filetage

Les goujons à demi-filetage ont des filets uniquement sur une partie de la tige, généralement aux deux extrémités, laissant une section médiane non filetée (la longueur de prise). Les parties filetées sont généralement de longueur égale, et la partie non filetée est souvent appelée le 'corps' ou la 'tige'. Ceux-ci sont définis dans des normes comme ASME B18.31.2 et sont courants dans le boulonnage de brides où la section non filetée traverse les trous de boulons de la bride.

Goujons à Double Extrémité

Les goujons à double extrémité (également appelés 'goujons à bout taraudé') ont des filets de longueurs différentes à chaque extrémité. Une extrémité (le 'bout taraudé') est plus longue et conçue pour être vissée dans un trou taraudé, tandis que l'autre extrémité (le 'bout écrou') est plus courte et reçoit un écrou. Ils sont souvent utilisés dans des applications où un côté est inaccessible pour un écrou, comme dans les chapeaux de vannes ou les blocs moteurs. Les normes incluent ASTM A193 et DIN 939.

Comparaison des Applications

Avantages et Inconvénients

Goujons à Filetage Complet

Avantages : Engagement de filet maximal ; peut être utilisé avec des écrous aux deux extrémités ou une extrémité dans un trou taraudé ; ajustement de longueur polyvalent. Inconvénients : Concentration de contrainte à la sortie du filet ; peut provoquer du grippage dans les trous de boulons de bride ; moins résistant à la fatigue en flexion.

Goujons à Demi-Filetage

Avantages : La tige non filetée offre une meilleure résistance au cisaillement et à la fatigue ; réduit la concentration de contrainte dans les trous de boulons de bride ; alignement plus facile lors de l'assemblage. Inconvénients : Nécessite une longueur de prise précise ; ne convient pas aux trous taraudés ; ajustabilité limitée.

Goujons à Double Extrémité

Avantages : Idéal pour les trous borgnes ; permet le démontage sans retirer le goujon du côté taraudé ; fournit un goujon fixe pour un assemblage répété. Inconvénients : Nécessite une profondeur de taraudage précise ; risque de faux-filetage ; installation plus complexe.

Critères de Sélection Basés sur la Charge et l'Assemblage

Type de Charge

Pour les charges de traction, les trois types peuvent être conçus pour supporter la même charge si la section à la racine du filet est suffisante. Cependant, pour les charges de cisaillement, les goujons à demi-filetage avec une tige non filetée sont supérieurs car le diamètre de la tige est généralement plus grand que le diamètre à la racine du filet. Pour les charges de fatigue, les goujons à demi-filetage réduisent les concentrations de contrainte à la sortie du filet, ce qui les rend préférables en service cyclique.

Méthode d'Assemblage

Si les deux côtés sont accessibles pour des écrous, les goujons à demi-filetage sont généralement recommandés pour les assemblages à brides selon les directives ASME PCC-1. Si un côté est un trou taraudé (par exemple, dans les corps de vannes), les goujons à double extrémité sont le choix correct. Les goujons à filetage complet sont utilisés lorsque le goujon doit être vissé dans un trou taraudé d'un côté et recevoir également un écrou de l'autre, ou lorsque la longueur du goujon doit être coupée pour s'adapter.

Conformité aux Normes

Pour les applications PED 2014/68/EU, les goujons doivent répondre à la certification EN 10204 3.1. La conformité NACE MR0175/ISO 15156 est requise pour le service acide. Vérifiez toujours que le type de goujon est autorisé par le code applicable (par exemple, ASME VIII, EN 13445).

Erreurs Courantes et Comment les Éviter

• Utiliser des goujons à filetage complet dans le boulonnage de brides : Cela peut endommager les filets dans les trous de boulons et réduire la durée de vie en fatigue. Utilisez toujours des goujons à demi-filetage pour les brides, sauf indication contraire.
• Longueur de prise incorrecte pour les goujons à demi-filetage : La partie non filetée doit être suffisamment longue pour traverser l'épaisseur de la bride sans que les filets n'entrent dans le trou de boulon. Mesurez l'épaisseur de la bride et spécifiez la longueur du goujon en conséquence.
• Serrage excessif des goujons à double extrémité : Le bout taraudé peut se dénuder si le couple est excessif. Suivez les valeurs de couple du fabricant et utilisez un lubrifiant pour filets.
• Ignorer la compatibilité des matériaux : Pour les environnements à haute température ou corrosifs, sélectionnez des matériaux appropriés (par exemple, ASTM A193 B7 pour haute température, B8 pour résistance à la corrosion).
• Négliger la certification : Demandez toujours des certificats EN 10204 3.1 ou 3.2 pour les applications critiques.

Solution LOKRON

Chez LOKRON, nous fabriquons les trois types de goujons conformément aux normes ASTM A193, ASTM A320 et DIN. Nos produits sont certifiés PED 2014/68/EU, ISO 9001 et IATF 16949. Nous offrons une traçabilité complète avec la documentation EN 10204 3.1. Que vous ayez besoin de goujons à filetage complet, demi-filetage ou double extrémité pour brides, récipients sous pression ou vannes, LOKRON fournit des fixations de précision adaptées à vos spécifications. Contactez-nous pour un devis.

FAQ

1. Quelle est la différence entre un goujon à filetage complet et un goujon à demi-filetage ?

Un goujon à filetage complet a des filets sur toute la longueur, tandis qu'un goujon à demi-filetage a une section médiane non filetée. Les goujons à demi-filetage sont préférés pour le boulonnage de brides car la tige non filetée réduit la concentration de contrainte.

2. Quand dois-je utiliser un goujon à double extrémité ?

Utilisez des goujons à double extrémité lorsqu'un côté du joint est un trou taraudé (par exemple, dans les chapeaux de vannes ou les blocs moteurs). Le bout taraudé plus long se visse dans le trou, et le bout écrou plus court reçoit un écrou.

3. Les goujons à filetage complet sont-ils adaptés aux brides ?

Généralement non. Les goujons à filetage complet peuvent endommager les filets dans les trous de boulons de bride et ont une résistance à la fatigue plus faible. Les goujons à demi-filetage sont recommandés selon ASME PCC-1.

4. Quelles normes s'appliquent aux goujons pour récipients sous pression ?

Les normes courantes incluent ASTM A193 (pour haute température), ASTM A320 (basse température) et ASME B18.31.2. Pour les applications européennes, EN 1515 et EN 10269 sont pertinentes.

5. Comment spécifier la longueur correcte du goujon ?

Pour les goujons à demi-filetage, mesurez l'épaisseur totale du joint et ajoutez une marge pour la hauteur de l'écrou et la rondelle. La partie non filetée doit être au moins égale à l'épaisseur du joint. Pour les goujons à double extrémité, la longueur du bout taraudé doit correspondre à la profondeur du trou taraudé.

Résumé

Choisir le bon type de goujon—filetage complet, demi-filetage ou double extrémité—est crucial pour l'intégrité du joint, la sécurité et la longévité. Les goujons à filetage complet offrent une polyvalence mais ne sont pas idéaux pour les brides. Les goujons à demi-filetage offrent des performances supérieures en fatigue et cisaillement pour les assemblages à brides. Les goujons à double extrémité sont essentiels pour les applications avec trous taraudés. Respectez toujours les normes pertinentes et tenez compte du type de charge, de la méthode d'assemblage et des conditions environnementales. LOKRON fournit des goujons certifiés pour répondre à vos exigences exactes.