Éléments de fixation pour voitures en kit - Guide de l'acheteur

Une voiture contient en moyenne entre 3 000 et 5 000 éléments de fixation, des vis à tête ronde aux écrous en nyloc. Il est facile de négliger le choix des fixations lorsqu'il s'agit d'un si grand nombre de fixations, mais celles-ci sont essentielles à la fois à la sécurité et à la longévité du véhicule.

Accu n'est pas étrangère aux fixations automobiles. Elle a déjà fourni du matériel de sport automobile à des équipes de Formule 1 de haut niveau, à des reconstructions de voitures de rallye emblématiques ou à des équipes de course étudiantes en pole position. Grâce à leurs conseils, nous avons élaboré ce guide sur le choix des fixations adaptées à la construction de votre voiture en kit.

Nous aborderons tout, de la sélection des matériaux aux composants les mieux adaptés aux différents domaines de la construction. Nous aborderons également des options qui vont au-delà de l'essentiel, de l'esthétique à la protection contre le relâchement des vibrations. Vous trouverez partout des liens vers les composants Accu présentés, ce qui vous permettra de remplir rapidement votre cahier des charges et de vous procurer les fixations de précision dont vous avez besoin pour construire votre propre voiture en kit.

Contenu :

• Sélection des matériaux pour les composants automobiles en kit

• Matériaux spécialisés

• Associations de matériaux et corrosion galvanique

• Kit de fixations pour voitures par zone de fabrication

• Stratégies antivibrations et de verrouillage

• Principaux points à retenir

• FAQs

Sélection des matériaux pour les composants automobiles en kit

Il existe une gamme impressionnante de matériaux de fixation disponibles pour la construction de votre voiture en kit. Le choix du bon type de matériau dépend de la fonction de chaque joint et de l'environnement auquel il sera exposé. Trois matériaux couvrent pratiquement toutes les applications sur une voiture en kit, nous les avons donc ventilés ci-dessous avec des raisons claires pour chacun d'entre eux. Nous avons également décrit d'autres matériaux exotiques qui pourraient présenter des avantages en fonction de l'objectif ultime de votre construction.

Acier inoxydable A2

L'acier inoxydable A2 offre une résistance à la traction d'environ 700 mégapascal (MPa), ce qui est largement suffisant pour les fixations des panneaux de carrosserie, les garnitures intérieures et les supports non structurels. Il résiste à la corrosion causée par les embruns, les produits chimiques de nettoyage et l'exposition générale à l'atmosphère sans aucun traitement de surface, ce qui signifie qu'aucun revêtement ne s'écaille ou ne s'écaille au fil du temps.

Ce dernier point est plus important que vous ne le pensez. Les fixations en acier au carbone plaqué peuvent sembler belles au début, mais une fois que le placage est endommagé par un éclat de pierre, une égratignure causée par une clé ou une simple usure, l'acier exposé en dessous se corrode rapidement.

La majorité de la gamme de vis, d'écrous et de rondelles d'Accu est disponible en A2, ce qui en fait la solution par défaut naturelle pour la plupart des fixations de votre voiture en kit.

Acier inoxydable A4 (qualité marine)

L'acier inoxydable A4 (qualité marine) contient du molybdène, ce qui lui confère une résistance nettement supérieure aux problèmes de corrosion tels que les piqûres provoquées par le chlorure par rapport à l'acier inoxydable A2. Concrètement, cela signifie une meilleure protection contre le type de corrosion causé par le sel de voirie, l'eau stagnante et les conditions d'humidité prolongées.

Pour tout ce qui se trouve sur le dessous de la voiture, dans les passages de roues ou dans tout endroit qui reste mouillé pendant de longues périodes, il vaut la peine de passer de la A2 à la A4. La différence de coût est moindre que ce à quoi vous vous attendez, surtout si vous la comparez à la durée de vie des fixations et à la main-d'œuvre nécessaire pour les remplacer en cas de corrosion. Pour une voiture en kit qui risque de rester dans un garage humide pendant les mois d'hiver, l'utilisation de fixations en acier inoxydable A4 constitue une bonne assurance et en vaut la peine, rien que pour votre tranquillité d'esprit.

Accu propose des écrous A4, des écrous hexagonaux, des embouts, des têtes cylindriques, des vis à tête fraisée, des boulons hexagonaux, des écrous en nyloc et des rondelles.

Acier à haute résistance (grade 10,9/12,9)

L'acier à haute résistance est essentiel pour les applications structurales et soumises à de fortes charges, telles que les supports de châssis, les supports de moteur et les points de prise de suspension.

Le système de classement vous indique exactement ce que vous obtenez : le premier chiffre représente la résistance à la traction ultime divisée par 100, de sorte qu'une attache de 12,9 a une résistance à la traction ultime d'environ 1 200 MPa. Le deuxième chiffre est le rapport entre la limite d'élasticité et la résistance à la traction ultime, ce qui donne un rendement d'environ 1 080 MPa. C'est 1,7 fois la résistance d'une attache en acier inoxydable A2. C'est pourquoi une haute résistance à la traction est essentielle pour les joints structuraux où la force de serrage et la résistance à la fatigue sont essentielles.

Le compromis est que l'acier à haute résistance n'est pas inoxydable. Il est vulnérable à la corrosion sans protection. Ainsi, bien que la plupart des fixations 12,9 soient dotées d'un placage en oxyde noir ou en zinc, aucune des deux ne constitue une barrière à long terme dans les endroits exposés ou constamment humides. C'est pourquoi il est préférable de réserver la haute résistance aux applications structurelles où le joint est soit protégé contre l'exposition directe à l'humidité, soit inspecté et remplacé à intervalles d'entretien, plutôt que traité comme une amélioration universelle sur l'ensemble de la voiture.

Il convient également de noter que les fixations de qualité supérieure sont plus sensibles aux entailles, ce qui signifie qu'elles sont moins tolérantes aux dommages de surface ou à une installation incorrecte, ce qui peut affaiblir leur résistance à la traction. C'est une autre raison pour laquelle ils doivent être utilisés sur des joints à forte charge où les procédures de couple appropriées sont suivies.

Les vis à tête creuse d'Accu sont disponibles en grade 12,9 et doivent toujours être associées à des rondelles plates pour protéger les surfaces finies.

Matériaux spécialisés

Les trois matériaux ci-dessus couvrent la grande majorité des fixations nécessaires à la construction de toute voiture en kit. Mais selon le type de voiture en kit que vous construisez et vos objectifs de performance, il existe d'autres options de matériaux pour les composants des voitures en kit qui méritent également d'être abordées.

Titane

Pour les constructions axées sur la piste, les voitures de montée en côte et toute application où la réduction du poids et la résistance à la traction sont une priorité, le titane mérite d'être sérieusement envisagé. Il offre environ 60 % du poids de l'acier à une résistance à la traction comparable ou supérieure à celle de l'acier inoxydable, selon la qualité, et il est naturellement résistant à la corrosion sans aucun traitement de surface. Lorsqu'il est utilisé, on le trouve couramment dans les supports de suspension, les boulons à triangle, les supports supérieurs d'amortisseurs, les fixations d'étriers de frein et les supports de moteur.

Les arguments en faveur du titane au niveau de ces joints sont simples. La réduction de la masse non suspendue (le poids des composants non supportés par la suspension) améliore directement la maniabilité, la qualité de conduite et le contact des pneus.

Ce n'est pas sans inconvénients, le plus important étant le coût. Les fixations en titane sont nettement plus chères que leurs équivalents en acier inoxydable, c'est pourquoi la plupart des constructeurs les utilisent de manière sélective en ciblant les supports structurels où l'avantage résistance/poids est le plus précieux, plutôt que de remplacer les fixations en gros sur l'ensemble de la voiture.

Accu propose des vis en titane de grade 5 dans les formats à culot et à tête ronde.

Aluminium

Pour les scénarios purement légers, l'aluminium est l'option de fixation la plus légère. Cependant, sa résistance à la traction est nettement inférieure à celle de l'acier ou du titane, c'est pourquoi la plupart des constructeurs de voitures en kit les utilisent de manière sélective sur les fixations visibles ou les plus nombreuses, telles que les boulons du compartiment moteur et les vis de carrosserie, au lieu de remplacer toutes les fixations de la voiture. L'aluminium occupe également une place relativement basse dans la série galvanique, il est donc plus anodique que l'acier doux et l'acier inoxydable, ce qui signifie que les fixations en aluminium en contact avec l'un ou l'autre en présence d'humidité se corroderont de manière préférentielle et souvent de manière assez agressive.

Il est également utilisé pour des applications non structurelles à faible charge, telles que les vis de garniture intérieure, les couvercles cosmétiques et les fixations de plaques d'immatriculation. L'utilisation de fixations en aluminium dans tout joint porteur ou critique pour la sécurité n'est pas recommandée.

Accu propose des vis à tête cylindrique en aluminium, ainsi que des vis à bride à douille.

PEEK (polyétheréthercétone)

Le PEEK est un thermoplastique technique de haute performance qui joue un rôle très spécifique sur une voiture en kit. Il ne doit jamais être utilisé pour les joints structuraux ou porteurs car sa résistance à la traction ne représente qu'une fraction de celle de toute attache métallique, mais dans certaines applications, il surpasse totalement le métal.

La caractéristique principale du PEEK est sa combinaison de résistance à la chaleur, de résistance chimique et d'isolation électrique. Il supporte des températures de fonctionnement continues allant jusqu'à 250 °C, ce qui le place confortablement dans la plage thermique de la plupart des conditions ambiantes sous le capot. Il est important de faire la distinction entre les températures générales du compartiment moteur et la chaleur produite par les collecteurs d'échappement et les turbocompresseurs, dont les températures de surface peuvent dépasser 600 à 900 °C en charge. Le PEEK ne convient pas aux fixations en contact direct ou à proximité des composants d'échappement ou du turbo, les fixations métalliques y restent le bon choix.

Le PEEK résiste au liquide de frein, au liquide de refroidissement, à l'huile moteur, au carburant et à la plupart des solvants, qui sont tous présents dans le compartiment moteur d'un kit de voiture et peuvent dégrader des polymères de moindre qualité ou attaquer les surfaces métalliques plaquées au fil du temps.

Le PEEK étant non conducteur, il convient parfaitement aux supports de capteurs, aux supports d'ECU et à toute fixation où l'isolation électrique entre la fixation et le composant est importante. Cela est particulièrement pertinent pour les véhicules fabriqués en kit où le faisceau de câbles est fabriqué sur mesure et où les chemins de mise à la terre doivent être soigneusement contrôlés. Une attache métallique mal positionnée peut créer un chemin de terre involontaire, ce qui peut provoquer des interférences ou un comportement erratique du capteur. Une fermeture en PEEK permet d'éviter totalement ce risque.

Le compromis est le coût et la résistance mécanique. La résistance à la traction du PEEK est d'environ 100 MPa, tandis que celle de l'acier inoxydable A2 est de 700 MPa, il ne convient donc à rien de structurel. Il est également nettement plus cher que le nylon. Mais pour les applications spécifiques où la résistance à la chaleur, la résistance chimique et la non-conductivité sont importantes à la fois, c'est l'outil adapté à la tâche.

Accu propose des vis PEEK à tête cylindrique, à tête fraisée, à tête plate et autres types de têtes, dans des tailles de filetage allant de M1,2 à M8.

Nylon

Le nylon (polyamide) est l'option polymère la plus accessible et couvre une plus large gamme d'applications automobiles en kit non structurales que le PEEK, pour une fraction du coût.

Ses principaux avantages sont l'isolation électrique, la résistance chimique et l'élimination complète de la corrosion galvanique. Ce dernier point est particulièrement pertinent dans le cas d'une voiture en kit dotée d'un châssis en acier doux. Les éléments de fixation en acier inoxydable en contact direct avec l'acier doux peuvent créer une cellule galvanique en présence d'humidité. Une solution pratique consiste à utiliser des rondelles en nylon ou des rondelles à épaulement en nylon comme isolants entre les deux métaux, rompant ainsi le contact électrique qui entraîne le processus de corrosion. Les lave-épaules en nylon d'Accu sont conçus exactement à cette fin.

Les attaches en nylon ne marquent pas non plus, ce qui les rend utiles pour le montage de panneaux peints ou polis lorsqu'une attache métallique pourrait rayer la surface lors de l'installation. Cela fournit une couche de protection supplémentaire contre la corrosion galvanique au-delà de la peinture ou d'un revêtement en poudre. Pour les fixations des garnitures intérieures, les supports de plaque d'immatriculation et les revêtements cosmétiques non structuraux, les vis en nylon offrent une fixation légère et résistante à la corrosion qui n'endommagera pas la surface de contact.

La limite est la température. La plage de fonctionnement en continu du nylon culmine à environ 80 à 100 °C, ce qui l'exclut pour tout ce qui se trouve à proximité de l'échappement ou du bloc moteur. Pour les applications sous le capot, le PEEK est le meilleur choix. Le nylon est également nettement plus faible que n'importe quelle attache métallique. Comme le PEEK et l'aluminium, il ne doit jamais être utilisé dans des joints porteurs ou critiques pour la sécurité.

Accu propose des vis en nylon de tailles de filetage allant de M1,2 à M16, dans les formats de vis à tête cylindrique, à tête fraisée, à tête cylindrique et sans tête. Des écrous hexagonaux en nylon et des rondelles d'épaule en nylon sont également disponibles.

Remarque sur la finition et l'esthétique

L'esthétique joue un rôle important dans la conception de votre voiture en kit et mérite donc d'être prise en compte lors du choix des fixations. Alors que certains apprécient le contraste entre les composants argentés et les panneaux de couleur foncée ou noire, pour d'autres, c'est une horreur.

Accu propose une gamme de composants en acier inoxydable traités avec un revêtement de conversion chimique appelé AccuBlack. Ce procédé n'est ni une peinture ni un placage, il n'affecte donc pas les dimensions ou la texture de surface des composants eux-mêmes, mais leur donne une finition noire mate en convertissant la couche supérieure du matériau en magnétite. Comme il est appliqué sur une attache en acier inoxydable, vous conservez toute la résistance à la corrosion du matériau de base situé en dessous.

AccuBlack est disponible dans une large gamme de conduites à capuchon, à tête ronde et à vis à tête fraisée d'Accu, ce qui en fait une option pratique pour les boulons habillés du compartiment moteur, les fixations des arceaux de sécurité, la quincaillerie du capot et toute vis de panneau extérieur nécessitant une finition foncée. Pour les modèles qui recherchent un look discret, il peut transformer l'apparence générale de la voiture sans aucun compromis sur les performances.

Associations de matériaux et corrosion galvanique

Avant de finaliser vos choix de fixations, il est utile de comprendre la corrosion galvanique de manière un peu plus approfondie. Les constructions de voitures en kit présentent plus de possibilités que la plupart des gens ne le pensent, et l'effet du ratio de surface, en particulier, mérite d'être connu avant de commencer à spécifier les composants.

En résumé, la corrosion galvanique se produit lorsque deux métaux différents sont en contact direct en présence d'humidité. Une réaction électrochimique se produit entre eux, ce qui entraîne la corrosion de la moins noble des deux.

Cela est important pour la construction de voitures en kit, car il existe une multitude de possibilités pour que cela se produise. Les boulons en acier inoxydable boulonnés à travers un châssis en acier doux en sont un excellent exemple. Dans ce cas, étant donné que le moins noble des deux métaux, l'acier doux se corroderait à une vitesse accélérée. Il convient également de noter que la corrosion est plus prononcée lorsque le rapport de surface des deux métaux est plus asymétrique vers le plus noble des deux. Une petite pièce d'acier doux en contact avec une grande pièce d'acier inoxydable se corroderait beaucoup plus rapidement qu'une pièce de taille similaire ou plus grande.

Il existe plusieurs moyens pratiques d'éviter la corrosion galvanique. Le revêtement en poudre ou la peinture du châssis rompt le contact entre les deux métaux, mais il est important de ne pas oublier de les protéger lors de l'assemblage, car tout dommage peut supprimer cette protection. Une méthode plus fiable consiste à faire en sorte que, lorsque les paires de métaux ne peuvent pas être modifiées et qu'un contact direct métal sur métal est inévitable, des rondelles en nylon soient utilisées comme isolants pour empêcher le contact entre les deux métaux et les empêcher de se corroder.

Remarque sur les éléments de fixation destinés aux produits de base

La plupart des constructeurs de voitures en kit auront déjà une boîte de fixations en acier au carbone zingué à portée de main. Bien qu'elles conviennent à un usage général en atelier, elles ne sont pas idéales comme pièces automobiles en kit.

Les fixations de base, qui sont produites en série et fabriquées selon des tolérances de spécifications minimales, présentent souvent une qualité inégale, un marquage de qualité incertain et un placage de zinc qui se dégradera avec le temps, en particulier dans les zones exposées ou sous la carrosserie. Il n'y a pas non plus de traçabilité, vous ne pouvez donc pas être sûr de la qualité du matériau ou de ses propriétés mécaniques.

Pour un véhicule qui devra être soumis à une inspection d'homologation individuelle des véhicules (IVA) pour être utilisé sur la voie publique, l'approvisionnement en fixations auprès d'un fournisseur de pièces automobiles en kit spécialisé ou d'un fournisseur de vis tel qu'Accu avec une traçabilité complète constitue un investissement rentable en termes de sécurité et de tranquillité d'esprit.

Kit de fixations pour voitures par zone de fabrication

Les fixations appropriées pour les voitures en kit dépendent de l'objectif de l'assemblage. Par exemple, le PEEK est un fantastique polymère technique doté d'une utilité exceptionnelle sous le capot, mais l'utilisation de fixations en PEEK pour ancrer la suspension entraînerait une défaillance quasi instantanée. Ce qui fonctionne parfaitement dans une application peut être totalement inapproprié pour une autre. Ainsi, plutôt que la « meilleure » fixation, il existe les bons choix pour chaque élément d'une voiture en kit.

Nous avons ventilé les éléments par zone de la voiture afin de déterminer quelles fixations conviennent le mieux à chaque tâche.

Châssis et fixations structurelles

Les châssis des voitures en kit sont principalement des châssis spatiaux tubulaires en acier. Les éléments de fixation qui les maintiennent ensemble doivent résister à des charges dynamiques soutenues, aux vibrations de la route et à des impacts occasionnels de nids-de-poule. Les boulons hexagonaux en acier à haute résistance constituent ici le choix naturel et les boulons de taille M8, M10 et M12 conviennent à la plupart des applications de supports de châssis et de plaques de montage. La tête hexagonale externe permet un transfert de couple élevé à l'aide d'une clé ou d'une douille standard, ce qui est pratique dans les espaces restreints autour d'un rail de châssis lorsque vous ne parvenez pas à insérer une clé Allen en L à angle droit.

Dans la mesure du possible, associez-les à des écrous en nyloc à bride plutôt qu'à des écrous en nyloc standard. La bride intégrée répartit la charge de serrage sur une zone plus large, ce qui est important sur les châssis tubulaires où un écrou standard peut percer les surfaces courbes et créer des concentrations de contraintes. L'insert en nylon offre une certaine protection contre le relâchement des vibrations, ce qui est essentiel car une voiture en kit Spaceframe transmet plus de vibrations à ses fixations qu'une voiture de route monocoque ne le fera jamais.

Lorsque vous vissez des plaques de montage ou des supports dans des tubes de châssis, faites attention à la force que vous appliquez. Un serrage excessif peut déformer les tubes à paroi mince. Ne vous contentez pas de les enrouler le plus étroitement possible. Si le manuel de construction du fabricant spécifie des valeurs de couple pour les fixations du châssis, respectez-les. Si ce n'est pas le cas, reportez-vous aux tableaux de couple standard pour la qualité et le diamètre des boulons concernés et faites preuve de prudence.

N'oubliez pas de toujours utiliser des rondelles plates sous les têtes des boulons pour répartir la charge et protéger les surfaces revêtues de poudre ou peintes contre les marques lors du serrage.

Panneaux de carrosserie et fixations en PRV

Les panneaux en fibre de verre et en composite présentent un défi différent : le matériau est fragile sous des charges ponctuelles, de sorte que la fixation doit répartir sa force de serrage sans écraser le laminé. Les vis à tête cylindrique à embase sont idéales ici. La bride intégrée fait office de rondelle intégrée, répartissant la charge sur une plus grande surface, tandis que la tête bombée à profil bas élimine les arêtes vives qui peuvent s'accrocher ou sembler désordonnées sur les panneaux extérieurs.

Le serrage excessif est un problème courant avec les panneaux en plastique renforcé de verre (GRP). Contrairement au métal, la fibre de verre ne se déforme pas progressivement sous l'effet de la charge. Elle résiste, puis se fissure. Si un panneau a l'impression qu'il a besoin de plus de force pour s'aplatir, le problème provient généralement du raccord plutôt que de la force de serrage. Il est toujours préférable d'emballer les cales ou de recouper le bord du panneau plutôt que de resserrer le fermoir.

Pour les panneaux nécessitant un renforcement supplémentaire derrière le point de fixation, des plaques de support collées ou des rondelles plates situées au verso répartissent la charge sur une surface beaucoup plus grande du stratifié. Cela vaut la peine de le faire sur tous les panneaux qui seront retirés et remontés à plusieurs reprises, tels que les panneaux d'accès ou les couvercles de coffre, où les trous de montage peuvent se déformer avec le temps.

Pour les panneaux qui n'auront pas besoin d'être retirés une fois installés, des rivets aveugles méritent d'être envisagés. Ils sont installés d'un seul côté à l'aide d'un pistolet à riveter, ce qui constitue un avantage pratique significatif pour un véhicule en kit où l'accès derrière un panneau n'est pas toujours possible une fois celui-ci en place. Le mandrin est tiré pendant l'installation pour déformer le corps du rivet et bloquer le joint, créant ainsi une fixation permanente avec une forte résistance au cisaillement. Accu propose des rivets à dôme aveugle en acier inoxydable A2 et A4 ainsi qu'en aluminium, avec des diamètres de 2,4 mm à 6,4 mm.

Pour les panneaux en PRV, les rivets amovibles sont particulièrement bien adaptés car ils sont conçus spécifiquement pour les matériaux souples et les panneaux fins. L'action de pelage produite lors de l'installation répartit la force de serrage sur une zone plus large du côté aveugle, réduisant ainsi le risque de traction.

Lorsque la pénétration d'humidité derrière un panneau est préoccupante, les rivets aveugles scellés sont dotés d'un mandrin de verrouillage qui crée un joint étanche et résistant aux vibrations. Enfin, pour les panneaux nécessitant à la fois une fixation permanente et une finition extérieure affleurante, les rivets aveugles à tête fraisée reposent à plat contre la surface du panneau.

Lorsqu'une finition affleurante est nécessaire, par exemple pour les loquets de capot, les charnières de coffre ou tout autre panneau dont la tête saillante risque de gâcher les lignes, utilisez des vis à tête fraisée ou des embouts à douille très basse lorsque le panneau est trop fin pour un renfoncement fraisé. Si le GRP n'a pas été fraisé, les rondelles fraisées robustes d'Accu transforment une surface plane pour une utilisation avec des vis à tête fraisée sans aucun usinage supplémentaire.

Moteur et transmission

Le compartiment moteur est l'endroit où le choix des matériaux et la stratégie de verrouillage sont les plus importants en raison de la combinaison des températures de fonctionnement, de l'exposition aux produits chimiques et des vibrations affectant les composants. Les vis à tête cylindrique en acier inoxydable A2 ou A4 sont la norme pour le montage des supports, les fixations auxiliaires et tout ce qui est visible sous le capot. La tête cylindrique et la douille hexagonale donnent un aspect épuré et fonctionnel tout en permettant une application précise du couple.

L'acier inoxydable est particulièrement bien adapté à une utilisation dans le compartiment moteur car il résiste bien mieux à la combinaison de la chaleur, de l'humidité et de l'exposition aux produits chimiques que l'acier au carbone plaqué. Les fuites de liquide de refroidissement, les éclaboussures de liquide de frein, les brouillards d'huile et l'humidité générale d'un compartiment moteur fermé attaquent les surfaces plaquées au fil du temps. Avec l'acier inoxydable, aucun revêtement ne peut se dégrader.

Pour les fixations où l'exposition aux produits chimiques est la principale préoccupation, les fixations en PEEK méritent d'être envisagées. Le liquide de frein, le liquide de refroidissement, l'huile moteur, le carburant et la plupart des solvants sont tous présents dans le compartiment moteur d'une voiture en kit et peuvent tous dégrader des polymères de moindre qualité ou attaquer les surfaces métalliques plaquées au fil du temps. Le PEEK supporte des températures de fonctionnement continues allant jusqu'à 250 °C et est résistant à tous ces produits chimiques, ce qui le rend parfaitement adapté aux supports de capteurs, aux supports de réservoirs de liquide et à toute fixation sous le capot où l'attache sera en contact régulier avec des fluides agressifs, bien que, comme indiqué précédemment, il ne doit pas être utilisé à proximité de sources de chaleur extrême. Sa non-conductivité en fait un choix pratique pour les fixations de calculateurs et de capteurs lorsque l'isolation électrique est importante, comme indiqué dans la section sur la sélection des matériaux.

Le cycle thermique, en plus de l'exposition aux produits chimiques, présente un défi spécifique. Lorsqu'un moteur se réchauffe et se refroidit à la suite d'une utilisation répétée, la dilatation et la contraction thermiques des composants environnants peuvent progressivement desserrer les fixations filetées. Cela est particulièrement prononcé sur les supports du collecteur d'échappement, les supports d'alternateur, les boulons du boîtier de la cloche de boîte de vitesses et toute fixation en contact direct avec le bloc ou le système d'échappement.

Lorsque le cycle thermique est la principale préoccupation, les laveuses Belleville constituent une autre ligne de défense. Contrairement à une rondelle plate, une rondelle Belleville est en forme de cône et agit comme un ressort sous la tête du boulon, fléchissant pour maintenir une force de serrage constante lorsque les composants environnants se dilatent et se contractent au cours des cycles thermiques. Cela les rend particulièrement utiles sur les supports du collecteur d'échappement, les écrans thermiques des turbos et toute autre fixation où l'écart de température entre le démarrage à froid et la température de fonctionnement maximale est significatif. La section anti-vibrations ci-dessous explique comment ils fonctionnent et comment les empiler pour obtenir différents effets. Accu propose des rondelles Belleville en acier inoxydable A2.

Pour les applications liées aux moteurs et aux transmissions, les vis de blocage pré-appliquées d'Accu méritent d'être envisagées. Plutôt que d'appliquer un agent de blocage liquide lors de l'assemblage, le composé de verrouillage est appliqué en usine sur le filetage avant l'expédition. Tout comme les laveuses Belleville, elles sont abordées plus en détail dans la section anti-vibrations ci-dessous.

Suspension et direction

Ce sont les fixations les plus importantes de la voiture. Les boulons triangulaires, les supports supérieurs des amortisseurs, les pinces de crémaillère de direction et les barres antiroulis se situent tous dans la trajectoire de charge entre le pneu et le châssis, d'où l'importance de la qualité du matériau.

Les charges sur les fixations de suspension ne sont pas statiques. Un verrou à triangle ne se contente pas de maintenir un poids fixe en place. Il supporte des cycles de charge constants car la suspension se comprime et s'étend à chaque bosse, à chaque changement de carrossage et à chaque fois que les freins sont actionnés. Cette charge dynamique génère une contrainte de fatigue qui, sur des milliers de cycles, peut affaiblir une attache qui aurait été parfaitement adéquate sous une charge statique de la même ampleur. C'est pourquoi les vis à tête cylindrique ou les boulons hexagonaux 12,9 à haute résistance sont le bon choix ici. Leur limite d'élasticité plus élevée leur permet de maintenir leur force de serrage sous des charges répétées et leur résistance à la fatigue est nettement meilleure que celle des grades inférieurs tels que 8,8.

En ce qui concerne les joints de suspension, le desserrage d'une attache n'est pas un problème esthétique, mais une catastrophe potentielle. C'est pourquoi les écrous crénelés associés à des goupilles fendues constituent la méthode de verrouillage préférée pour les fixations de suspension et de direction critiques pour la sécurité. Pour les boulons à triangle, les dispositifs de retenue à rotule, les fixations de la tringlerie de direction et tout joint dont la défaillance pourrait être catastrophique, utilisez des écrous crénelés. Accu propose des écrous ronds et fins en acier inoxydable A2 et A4, dans les tailles M5 à M36.

Une fois la géométrie de suspension définie, les vis sans tête jouent un rôle important dans le maintien en position des composants réglables. Les plates-formes à ressorts réglables, les colliers de hauteur de caisse, les dispositifs de réglage de la cambrure et les points de serrage des dispositifs de réglage de la tige de chenille reposent tous sur une vis sans tête pour maintenir la position réglée et l'empêcher de dériver en raison des vibrations ou de la charge. Dans ce cas, les vis à tête creuse constituent le meilleur choix, car leur pointe concave pénètre dans la surface de contact et offre une plus grande résistance au mouvement qu'une vis à pointe plate. Pour toute vis sans tête utilisée dans une application de suspension, l'application d'un dispositif de blocage du filetage AccuLock vaut la peine d'être envisagée, car ces fixations sont petites, soumises à des vibrations constantes et faciles à oublier lors des contrôles de routine. Accu propose des vis sans tête en forme de coupe de M1.6 à M20 en acier inoxydable A2 et A4 ainsi qu'en acier à haute résistance.

Les fixations de la suspension, de la transmission et du moteur doivent être vérifiées après les 50 à 100 premiers milles, au fur et à mesure que les composants s'encastèrent et se tassent sous la charge. Une vérification rapide à l'aide d'une clé dynamométrique après les premiers essais est simple et vaut le détour.

Intérieur, garnitures et électricité

À l'intérieur du poste de pilotage, la sécurité et l'esthétique priment sur la force de serrage brute. Les vis à tête ronde M4 ou M5 sont idéales pour les rails de tableau de bord, les supports de rembourrage des arceaux de sécurité et les fixations des harnais. La tête lisse et arrondie ne s'accrochera pas à une combinaison de course.

C'est bien plus qu'une question de goût personnel. Si votre voiture en kit est soumise à l'inspection d'homologation individuelle du véhicule (IVA) afin de pouvoir être conduite légalement sur les routes, l'intérieur est évalué pour détecter les projections susceptibles de provoquer des blessures en cas de collision. Les têtes de fixation à arêtes vives, les filetages de boulons exposés et les têtes hexagonales saillantes peuvent tous entraîner une défaillance. Les vis à tête ronde, avec leur surface bombée à profil bas et leur rayon lisse, constituent l'un des moyens les plus simples de garantir que les fixations intérieures passent le test de projection sans nécessiter de revêtements ou de capuchons supplémentaires. Alternativement, si elles peuvent être utilisées de manière pratique, les vis à tête fraisée peuvent également constituer un excellent choix pour une utilisation en intérieur, car leur tête affleurante ne présente aucune saillie.

Pour les petits travaux électriques tels que les supports de relais, les supports de boîte à fusibles et les supports d'ECU, les vis à tête creuse M3 et M4 offrent un profil de tête plus compact et sont plus faciles d'accès à l'aide d'une clé hexagonale à bout sphérique dans les métiers à tisser à câbles étroits.

Lorsque des composants électriques sont montés sur la cloison ou le tunnel de transmission, envisagez d'utiliser de l'acier inoxydable A4 plutôt que A2. Ces zones sont plus exposées à la chaleur du compartiment moteur et à la migration d'humidité, et la résistance à la corrosion améliorée du A4 prolonge sa durée de vie dans des endroits difficiles à inspecter une fois les panneaux de garniture installés.

Kit de pièces automobiles par zone de fabrication : en un coup d'œil

Le tableau ci-dessous résume le type de fixation, le matériau et les tailles recommandés pour chaque zone de fabrication afin de faciliter et d'accélérer la sélection des composants :

Stratégies antivibrations et de verrouillage

Les voitures en kit peuvent être particulièrement sensibles aux problèmes liés aux vibrations, en raison de la conception de leur châssis tubulaire, de leur suspension rigide et de l'absence de tout effet insonorisant. Si rien n'est fait, les vibrations peuvent progressivement faire sortir une attache de son filetage jusqu'à ce que la force de serrage soit complètement perdue.

Les composés anti-filetage résolvent ce problème en liant chimiquement ou en bloquant mécaniquement le fil, empêchant ainsi le relâchement provoqué par des vibrations prolongées. Les versions pré-appliquées d'Accu, dans lesquelles le composé est appliqué en usine sur la vis avant expédition, offrent une couverture plus uniforme que les alternatives liquides appliquées lors de l'assemblage et permettent de gagner un temps considérable lors de l'installation de dizaines de fixations en une seule session de fabrication.

La gamme comprend trois composés filetants pré-appliqués, chacun adapté à différentes applications. L'AccuLock est un adhésif microencapsulé réutilisable à faible résistance, idéal pour les fixations générales du compartiment moteur et pour tout joint que vous souhaitez revoir lors de l'entretien. L'Anu-Lok 180 est un patch en nylon qui crée un blocage par friction plutôt qu'une liaison chimique, ce qui signifie qu'il n'est pas affecté par la contamination de la surface du fil par l'huile, les solvants ou le carburant. Sa température nominale est de 120 °C, ce qui la rend idéale pour les fixations à proximité de l'échappement ou du bloc d'échappement. Le Precote 80 est un adhésif à usage unique à haute résistance destiné aux fixations critiques pour la sécurité que vous n'avez pas l'intention de revoir, comme les supports de suspension, les pinces de crémaillère, les fixations des arceaux de sécurité et les joints structuraux du châssis, où une résistance maximale au desserrage est la priorité.

Le tableau ci-dessous résume le composé qui convient à chaque application :

Les composés préappliqués permettent de gagner du temps par rapport à Liquid Threadlocker et offrent une couverture plus uniforme, ce qui est utile lorsque vous installez des dizaines de fixations en une seule session de construction.

Noix en nylon

Lorsqu'un composé bloquant le filetage n'est pas pratique, les écrous en nyloc constituent l'alternative standard car ils créent un blocage du couple dominant qui résiste au relâchement des vibrations. Les écrous en nyloc à bride offrent l'avantage d'une surface d'appui plus large, ce qui en fait le meilleur choix sur les châssis tubulaires, comme indiqué dans la section sur le châssis ci-dessus.

Lorsqu'il s'agit de construire des voitures en kit, les écrous en nyloc doivent être considérés comme à usage unique. L'insert en nylon conserve l'empreinte du fil après le retrait et réduit considérablement la force de verrouillage lors des installations suivantes. Pour une voiture en kit fonctionnant dans un environnement soumis à de fortes vibrations, l'installation de nouveaux écrous en nyloc chaque fois qu'un joint est démonté constitue une assurance simple et peu coûteuse.

Noix crénelées

Pour les joints les plus critiques en matière de sécurité d'une voiture en kit, ni les composés antifiletage ni les écrous en nyloc n'offrent une certitude suffisante. Les deux reposent sur la friction ou l'adhérence pour résister au relâchement et peuvent être surmontées par des vibrations soutenues, des cycles thermiques ou une charge dynamique. Au lieu de cela, une solution mécanique plus permanente est nécessaire sous la forme d'écrous crénelés.

Un écrou crénelé, également appelé écrou de château, comporte une série de fentes découpées dans la partie supérieure de l'écrou, comme les créneaux d'un rempart de château. Une fois le couple atteint la valeur correcte, une goupille fendue est passée dans la fente alignée la plus proche et dans un trou pré-percé dans la tige du boulon. La goupille empêche physiquement la rotation de l'écrou dans les deux sens. Contrairement à un verrou à friction, il ne se dégrade pas avec le temps et, contrairement à un verrou adhésif, il ne peut pas être cassé par la chaleur ou les vibrations. La seule façon de le retirer est de retirer la goupille.

Cela fait des écrous crénelés la méthode de verrouillage préférée lorsqu'une attache desserrée peut entraîner une défaillance catastrophique. Comme indiqué dans la section sur la suspension et la direction, sur une voiture en kit, ils se trouvent principalement sur les boulons à triangle, les dispositifs de retenue des joints à rotule, les fixations de la tringlerie de direction et tout joint situé sur la trajectoire de charge entre le pneu et le châssis. Accu propose des écrous intégraux et des écrous fins en acier inoxydable A2 et A4, dans les tailles M5 à M36. Les goupilles fendues sont disponibles séparément pour être associées à celles-ci.

Desserrement rotatif et attaches filetées à gauche

Tout ce qui a été traité jusqu'à présent dans cette section traite du relâchement dû aux vibrations, c'est-à-dire au relâchement progressif de l'attache par le biais des vibrations transversales. Mais il existe une autre façon dont les fixations peuvent se détacher d'elles-mêmes qu'il vaut la peine de comprendre lorsqu'il s'agit de fabriquer des liaisons personnalisées ou de travailler avec des assemblages rotatifs.

Le relâchement par rotation se produit lorsqu'un composant en rotation pousse activement une attache dans le sens du dévissage. Contrairement au relâchement par vibration, qui est progressif et cumulatif, le relâchement par rotation est entraîné par une force soutenue dans une direction. Un filetage droit standard se resserre dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que tout composant tournant dans le sens antihoraire contre cette attache travaille activement à le défaire. Les bloqueurs de filetage et les écrous en nyloc peuvent y résister dans une certaine mesure, mais si la force de rotation est continue, la solution la plus fiable consiste à utiliser un fermoir fileté à gauche. Un fil de gauche se resserre dans le sens antihoraire, de sorte que la même force de rotation qui desserrerait une attache standard agit désormais dans le sens du serrage.

Sur une voiture en kit, vous êtes plus susceptible de rencontrer des fils à gauche dans la suspension réglable et les tringleries de direction. Les extrémités des biellettes, les tirants réglables et les maillons de suspension personnalisés utilisent souvent une disposition de type tendeur où une extrémité est filetée à droite et l'autre à gauche, ce qui permet d'ajuster la longueur effective du maillon en faisant pivoter le corps sans déconnecter aucun des joints. Le filetage à gauche entre également en jeu sur les assemblages rotatifs fabriqués sur mesure où la force de rotation est transmise directement à l'élément de fixation, tels que les moyeux de poulie ou les boulons de retenue d'arbre sur les assemblages dont le sens de rotation est constant.

Remarque sur l'utilisation de rondelles antivibrations

On pense souvent à tort que les rondelles à ressort empêchent le relâchement des vibrations. Malgré son nom, lors d'un assemblage correct, une rondelle élastique s'aplatit complètement sous l'effet de la force de serrage et fonctionne alors à peu près de la même manière qu'une rondelle plate.

Les rondelles à ressort ont un rôle limité. Ils offrent une certaine résistance au retrait d'une attache sous une charge purement axiale et une rondelle aplatie peut servir d'indicateur visuel de base indiquant que le couple a été appliqué. Sur les fixations à faible enroulement où la principale préoccupation est qu'une attache se déroule simplement à partir d'un joint statique, cela peut être suffisant, mais sur un véhicule en kit soumis à de véritables vibrations, il ne faut pas s'y fier en tant que dispositif de verrouillage.

Les laveuses Belleville sont une toute autre affaire. Lorsqu'une rondelle élastique s'aplatit et cesse de fonctionner sous l'effet de la force de serrage, une rondelle Belleville est spécialement conçue pour rester active. Sa forme conique agit comme un véritable ressort sous la tête du boulon, maintenant une précharge constante même lorsque le joint se déplace en raison d'une dilatation thermique, d'un tassement ou d'une légère relaxation. C'est pourquoi ils sont recommandés dans les sections du moteur et de la transmission ci-dessus pour les fixations adjacentes à l'échappement et à cycle thermique, car ils compensent les changements dimensionnels qui entraîneraient autrement une perte progressive de force de serrage d'un joint à rondelle plate. Les rondelles Belleville peuvent également être empilées selon deux configurations pour obtenir des effets différents : deux rondelles orientées dans la même direction, ce que l'on appelle l'empilage parallèle, créent une précharge plus rigide, tandis que deux rondelles orientées dans des directions opposées, appelées empilage en série, créent un ressort plus flexible avec une plus grande course.

Si vous recherchez une solution à base de laveuse pour maintenir l'intégrité des joints de votre voiture en kit, les rondelles Belleville sont l'outil qu'il vous faut. Pour le desserrage par vibrations en particulier, les écrous en nyloc, les écrous crénelés et les composés filetants pré-appliqués restent les principales solutions.

Principaux points à retenir

Pour choisir les fixations adaptées à la construction de votre véhicule en kit, il faut prendre trois décisions pour chaque joint : le bon matériau, le bon type de tête et la bonne stratégie de verrouillage.

Le matériau détermine la longévité et la capacité de charge. L'acier inoxydable A2 couvre la majorité des fixations d'une construction typique, offrant une résistance à la corrosion sur toute sa section transversale sans aucun placage susceptible de se dégrader. Utilisez le format A4 pour tout objet exposé au sel de voirie, à l'eau stagnante ou à une humidité prolongée. Réservez le grade 12,9 à haute résistance à la traction pour les joints de structure et de suspension où la force de serrage et la résistance à la fatigue sont essentielles. Évitez d'utiliser des attaches de base dont la traçabilité est incertaine sur un véhicule qui sera inspecté par l'IVA et qui circulera sur la voie publique.

Le type de tête doit correspondre à l'application. Boulons hexagonaux pour les travaux à couple élevé sur châssis, têtes de boutons à bride pour les panneaux en GRP, têtes de culasse pour le compartiment moteur et la suspension, têtes de boutons pour tout ce qui se trouve à l'intérieur du poste de pilotage où des surfaces lisses et discrètes sont importantes à la fois pour la sécurité et la conformité à l'IVA.

La stratégie de verrouillage est plus importante sur une voiture en kit que sur un véhicule de série. Le châssis tubulaire, la suspension rigide et l'insonorisation minimale créent un environnement de vibrations intense. Les écrous en nyloc à bride, les écrous crénelés, les composés de filetage préappliqués et les procédures de serrage appropriées constituent les principales lignes de défense contre le desserrage. Les articulations les plus critiques doivent utiliser au moins deux d'entre elles.

Avec plus de 500 000 composants disponibles, aucune exigence minimale de commande et une expédition le jour même, Accu vous permet de trouver facilement ce dont vous avez besoin pour la construction de votre voiture en kit, qu'il s'agisse de trois têtes de bouton M4 pour un rail de tableau de bord ou d'un kit de boulons de suspension complet en 12,9 à haute résistance. Chaque attache est livrée avec un certificat de conformité et l'équipe d'ingénierie d'Accu est à votre disposition pour vous aider si vous ne savez pas quel composant est le bon choix, faisant d'Accu le choix idéal pour les fournisseurs de pièces automobiles en kit pour le Royaume-Uni et au-delà.

Lectures complémentaires :

• Que signifie la force ? - Comprendre les propriétés des matériaux en ingénierie.

• Quelles sont les causes de la corrosion galvanique et comment puis-je l'éviter ?

• Acier inoxydable : types, qualités et finitions.

• Guide de l'ingénieur sur les meilleures vis pour les espaces confinés.

• Frein de fil pré-appliqué : types et avantages.

• Pourquoi les meilleures équipes de Formule 1 font confiance à Accu pour le matériel de sport automobile.

FAQs

Q : Ai-je besoin de boulons à haute résistance pour mon véhicule en kit ?

R : Les fixations à haute résistance sont essentielles pour les joints structuraux et critiques pour la sécurité, mais elles ne sont pas nécessaires sur l'ensemble de la construction.

Les points de fixation du châssis, les points de fixation de la suspension, les supports du moteur et les composants de direction bénéficient tous de la force de serrage et de la résistance à la fatigue supérieures de l'acier de qualité 12,9.

Pour les panneaux de carrosserie, les garnitures intérieures et les supports généraux du compartiment moteur, l'acier inoxydable A2 ou A4 offre une résistance plus que suffisante avec l'avantage supplémentaire de la résistance à la corrosion.

Q : Dois-je utiliser Threadlocker sur les fixations de voiture en kit ?

R : Threadlocker est un ajout intéressant à toute fixation soumise à des vibrations ou à des cycles de chaleur soutenus, en particulier au niveau du compartiment moteur et de la transmission. Les produits antifiletage préappliqués tels que AccuLock, Anu-Lok 180 et Precote 80 offrent une couverture plus uniforme que les alternatives liquides appliquées lors de l'assemblage et vous permettent de choisir la résistance adaptée à l'application. Les composés à faible résistance conviennent aux fixations que vous devrez entretenir, tandis que les options à haute résistance conviennent mieux aux fixations critiques que vous n'avez pas l'intention de revoir.

Q : De quelle taille de boulons ai-je besoin pour un châssis de voiture en kit ?

R : La plupart des châssis de voiture en kit utilisent des boulons hexagonaux M8, M10 et M12 pour les fixations structurelles telles que les supports et les plaques de montage. Les tailles spécifiques dépendront de la conception et du manuel de construction du fabricant de votre châssis.

Q : Quelles fixations réussissent le test de projection intérieure IVA ?

R : L'inspection IVA évalue l'intérieur pour détecter toute projection susceptible de provoquer des blessures en cas de collision. Les vis à tête ronde constituent l'un des moyens les plus simples de répondre à cette exigence, car leur surface bombée à profil bas et leur rayon lisse ne présentent aucune arête vive. Lorsqu'elles peuvent être utilisées dans la pratique, les vis à tête fraisée constituent une bonne alternative, car leur tête affleurante se trouve au niveau ou en dessous de la surface et ne présente aucune saillie.

Pour de nombreux systèmes critiques pour la sécurité, vous avez également besoin de la traçabilité des composants. Un certificat de conformité complet est fourni en standard par Accu, ce qui en fait un choix idéal pour les fournisseurs de pièces automobiles en kit.

Q : Puis-je utiliser des fixations en acier inoxydable sur un châssis en acier doux ?

R : Oui, mais attention à la corrosion galvanique. Lorsque deux métaux différents sont en contact direct et que de l'humidité est présente, une réaction électrochimique peut accélérer la corrosion du métal le plus vulnérable, qui dans ce cas serait le châssis en acier doux. Dans la pratique, l'effet est généralement mineur à condition que le châssis soit doté d'un bon revêtement en poudre ou d'une bonne finition de peinture agissant comme une barrière entre les deux métaux. Lorsque l'endommagement du revêtement pendant l'assemblage est inévitable, les rondelles en nylon agissent comme des isolants non conducteurs entre les deux métaux, rompant ainsi le contact électrique qui entraîne la réaction.