La clé dynamométrique et les couples de serrage

Pourquoi serrer « au couple »

Une vis qui assemble deux pièces ne tient pas par sa tête : elle tient parce qu’elle est tendue, comme un ressort très raide. Elle presse les deux pièces l’une contre l’autre, et c’est ce serrage qui empêche le desserrage, les fuites et le jeu.

Si on serre…	Ce qui se passe
trop peu	La vis se desserre sous les vibrations, le joint fuit, la pièce prend du jeu
trop fort	La vis s’allonge pour de bon (elle est « plastifiée »), elle casse, ou elle arrache son filet dans la fonte ou l’aluminium
au bon couple	La vis garde sa tension, le joint s’écrase juste ce qu’il faut

À la main, personne ne sait serrer à 10 % près : un mécanicien expérimenté se trompe de 30 %, un débutant du double. La clé dynamométrique remplace le « feeling » par une valeur.

Le couple : une force à une distance

Un couple (ou moment) mesure l’effet de rotation d’une force. Il se calcule en multipliant la force par la longueur du bras :

C = F × d, avec C en N·m (newton-mètre), F en newtons, d en mètres.

Exemple : pour serrer une vis M10 à 49 N·m avec une clé de 0,40 m de long, il faut pousser avec F = C ÷ d = 49 ÷ 0,40 ≈ 123 N, soit à peu près le poids d’une masse de 12 kg.

Une clé plus longue demande moins de force pour le même couple ; mais sur une clé dynamométrique, la longueur est celle de la clé, et c’est pourquoi on ne la rallonge pas : un tube enfilé sur la poignée change la longueur du bras, donc le couple réel.

D’autres unités qu’on rencontre

Unité	Valeur en N·m
daN·m (décanewton-mètre)	1 daN·m = 10 N·m
kgf·m (kilogramme-force mètre, ancien)	1 kgf·m ≈ 9,81 N·m
ft·lbf (pied-livre, notices américaines)	1 ft·lbf ≈ 1,36 N·m
in·lbf (pouce-livre)	1 in·lbf ≈ 0,113 N·m

Les clés dynamométriques

Type	Comment ça marche	Pour qui
À déclenchement (la plus courante)	On règle la valeur sur la poignée. Au couple réglé, la clé claque et cède un instant : on s’arrête	Atelier et chantier
À tige et à cadran	Une tige se plie sous l’effort, une aiguille indique la valeur	Précision, contrôle
À cadran ou électronique	Un cadran ou un écran affiche le couple, un bip prévient	Serrage tracé (aéronautique, auto)

Régler et utiliser une clé à déclenchement

1. Lis la valeur à atteindre : sur la notice, ou dans le tableau ci-dessous.
2. Règle la poignée : déverrouille la molette, tourne jusqu’à lire la valeur sur l’échelle (la graduation principale, puis la graduation fine), reverrouille.
3. Choisis la douille de la taille de la tête de vis (17 pour une vis M10 à tête hexagonale).
4. Pose la douille bien à fond sur la vis, la clé perpendiculaire à la vis.
5. Tiens la poignée par le milieu (là où elle est marquée), main au centre, pas au bout du tube : c’est là que le couple se calcule.
6. Tire en un mouvement continu, sans à-coup, jusqu’au claquement. Arrête-toi au premier claquement : insister, c’est dépasser le couple.
7. Une seule fois par vis : on ne « repasse » pas sans raison.

Règles d’or :

• Une clé dynamométrique sert à serrer, jamais à desserrer : on casserait son mécanisme.
• Jamais de rallonge (tube sur la poignée).
• Jamais tombée : un choc la dérègle. Si elle tombe, on la fait contrôler.
• Après usage, on ramène la graduation au minimum de l’échelle (pas à zéro) pour détendre le ressort : sinon la clé se dérègle avec le temps.
• On la fait étalonner une fois par an (ou après un choc) : la précision attendue est de l’ordre de ± 4 %.

Serrer plusieurs vis : la méthode

Pour un couvercle à plusieurs vis (le réducteur du TP en a six) :

1. Visse toutes les vis à la main, jusqu’au contact.
2. Serre en croix (une vis, la vis diamétralement opposée, puis les suivantes) : le couvercle s’applique à plat.
3. Premier passage à la moitié du couple.
4. Deuxième passage au couple complet, toujours en croix.
5. Troisième passage au couple complet, dans le même ordre, pour rattraper les vis qui ont « pris du jeu » pendant le serrage des voisines.

Lire la classe de qualité d’une vis

Sur la tête d’une vis, on lit 8.8, 10.9 ou 12.9. Ces deux nombres disent sa résistance :

Le premier nombre × 100 = la résistance à la rupture, en MPa. 8.8 → 800 MPa. Le second nombre, divisé par 10, donne la part de cette résistance au-delà de laquelle la vis ne revient plus à sa longueur (sa limite d’élasticité). 8.8 → 0,8 × 800 = 640 MPa.

Plus le chiffre est grand, plus la vis est résistante : on peut donc la serrer plus fort.

Le tableau des couples de serrage

Valeurs courantes, en N·m, pour des vis à tête hexagonale, filetage métrique à pas gros, non lubrifiées.

Vis	Classe 8.8	Classe 10.9	Classe 12.9
M5	6	9	10
M6	10	14	17
M8	25	35	41
M10	49	69	83
M12	86	120	145
M14	135	190	230
M16	210	295	355

À savoir sur ce tableau :

• Ce sont des ordres de grandeur. Les tableaux publiés diffèrent d’un fabricant à l’autre de 5 à 10 %. La notice de la machine passe avant.
• Vis lubrifiée (huilée ou graissée) : le frottement diminue, la vis est plus tendue pour le même couple. On réduit le couple de l’ordre de 20 à 25 %, sauf indication contraire.
• Filet taraudé dans l’aluminium ou le plastique : on serre moins fort, le filet est plus fragile. La notice donne la valeur.
• Vis inox : les valeurs sont différentes (plus faibles) ; ne pas utiliser ce tableau.
• Le diamètre se lit sur le filetage (M10 = 10 mm). Au pied à coulisse, on mesure la partie filetée.

Pour le réducteur du TP

Les six vis du couvercle de sortie (repère 14) sont des M10 × 25, classe 8.8 : le tableau donne 49 N·m, au pied à coulisse 10 mm de filetage, à serrer en croix, en deux passes (24 puis 49 N·m), puis un contrôle.