Classification complète des types de filets et guide de sélection

Les filets de vis (également appelés filets de vis ou filets de fixation) sont des stries hélicoïdales sur des surfaces cylindriques qui convertissent un mouvement de rotation en mouvement linéaire ou en force. Ils sont essentiels dans les fixations (boulons, vis, écrous), la transmission de puissance (vis à tête, vérins), l'étanchéité des tuyaux et les mécanismes de précision.

Table des matières

1. Terminologie clé

Il est essentiel de comprendre la géométrie avant de classer les fils :

Diamètre principal: Diamètre le plus élevé (crêtes sur les filets externes ; racines sur les filets internes).
Petit diamètre: Diamètre le plus petit (racines à l'extérieur ; crêtes à l'intérieur).
Diamètre du pas: Diamètre théorique où la largeur du filet est égale à la largeur de la rainure.
Tonalité: Distance axiale entre les crêtes de filets adjacentes (mm en métrique ; filets par pouce/TPI en impérial).
Plomb: Avance axiale par tour (équivaut au pas pour les filets à départ unique).
Angle du flanc: Angle entre le flanc du filet et l'axe perpendiculaire (par exemple, 60° pour la plupart des filets en V).
Crest/Root: Parties externes/internes de la profil du fil.
Maniabilité: Droite (RH, standard ; serrage dans le sens des aiguilles d'une montre) ou gauche (LH).
Cône: Parallèle (droit) ou conique (pour l'étanchéité).

Comprendre les différents types de fils - Chiggo

Filets de vis pour les débutants : Des termes aux types

2. Classification globale

Par fonction

Filets de fixation/montage: Pour assembler des pièces (boulons, vis, écrous). Profil triangulaire/V le plus courant.
Filets de puissance/transmission: Convertir le couple en force/mouvement linéaire (vis sans fin, étaux, vérins). Profilés trapézoïdaux, carrés ou à contreforts.
Filets pour tuyaux/joints d'étanchéité: Pour les raccords de fluide/gaz. Souvent conique pour un joint d'interférence.
Fils spéciaux: Vis à bois, autotaraudeuses, à tête cylindrique (arrondie pour plus de durabilité), à démarrage multiple (avance plus rapide).

Par forme/profil du fil (section transversale)

Triangulaire/V-Fil (angle de flanc de 60° ou 55°) : Le plus courant pour les fixations. Comprend les vis à tête pointue, les vis tronquées (pratiques), les vis métriques ISO, les vis unifiées et les vis Whitworth. Grande résistance à la traction mais frottement plus élevé.
Fil carré: Profil carré ; frottement le plus faible/rendement le plus élevé pour la transmission de puissance. Difficile et coûteux à fabriquer ; racine plus faible.
Filet Acme/Trapézoïdal (angle de flanc 29°-30°) : Crêtes/racines plates ; plus facile à usiner que le carré. Bon pour les vis de puissance ; efficacité et résistance équilibrées.
Filet d'arc-boutement (asymétrique, souvent 45° d'un côté) : Capacité de charge élevée dans une direction ; efficace comme le carré mais avec un cisaillement plus fort. Utilisé dans les presses/étaux.
Fil rond / fil à crochets: Profil arrondi ; résistant à la saleté/corrosion. Utilisé dans des environnements difficiles (p. ex. chemins de fer, accouplements).
Autres: Vis sans fin (type engrenage hélicoïdal), variantes en dents de scie.

Par système de normalisation et de mesure

ISO Métrique (M): Standard global (profil en V de 60°). Pas grossier (par défaut) ou fin. Désignation : M10×1,5 (diamètre × pas). Normes : ISO 261/724.
Norme de filetage unifié (UTS - pouces): Dominante US/Canada (60°). UNC (grossier), UNF (fin), UNEF (extra-fin), UNS (spécial). Par exemple, 1/2-13 UNC (diamètre-TPI). Normes : ANSI/ASME B1.1.
Whitworth (britannique): 55° arrondi. BSW (grossier), BSF (fin), BSP (tuyau). Largement historique mais toujours au Royaume-Uni/Commonwealth.
Filets de tuyauterie:
- NPT/NPTF (conique US, 60° ; auto-étanche avec du ruban adhésif).
- BSPP/G (parallèle, 55° ; nécessite une rondelle/un joint).
- BSPT/R (conique, 55°).
Série puissance/transmission: Trapézoïdal (Tr/DIN 103), Acme (ASME), Carré, Contrefort.
Autres: PG (conduit), BA (petits instruments), UNJ/MJ (aérospatiale avec rayon de racine).

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Par Pitch Series

Grossière: Pas plus grand / moins de TPI. Assemblage plus rapide, meilleure résistance à l'arrachement, plus facile dans les matériaux fragiles ou avec placage.
Très bon/extrêmement bon: Pas plus petit/plus de TPI. Plus grande résistance à la traction, meilleure résistance aux vibrations, réglage plus fin, plus résistant dans les parois minces.

Filet fin vs filet grossier : Longueur + Utilisation | SFS USA

us.sfs.com

Selon d'autres critères

Maniabilité: RH (par défaut) vs. LH (anti-desserrage dans les assemblages tournants).
Démarrage: Démarrage simple (standard) ou démarrage multiple (avance linéaire plus rapide, blocage automatique plus faible).
Conique vs. Parallèle: Conique pour l'étanchéité ; parallèle pour un usage général.
Classes de tolérance/adaptation (Unifiés) : 1A/1B (lâche), 2A/2B (usage général, ~90%), 3A/3B (précision/serré). Le système métrique utilise des niveaux de tolérance (par exemple, 6g/6H).

3. Ajustement, résistance et fabrication des filets

Classes d'aptitude: Contrôler le jeu et l'étanchéité. 2A/2B équilibre l'assemblage et la résistance ; 3A/3B pour les applications critiques. Une tolérance est souvent ajoutée pour le placage.
La force: Le boulon doit céder en tension avant que les filets ne se dénudent. Longueur d'engagement ~1× diamètre (acier). Les filets roulés (plus résistants, plus lisses) sont préférables aux filets coupés.
Fabrication: Découpage vs. laminage ; influence sur le coût et la durée de vie en fatigue.

4. Guide de sélection

Choisissez en fonction des facteurs suivants, étape par étape :

Région/Compatibilité - Métrique (M) dans le monde entier (à l'exception de l'héritage US/UK). Unified (UNC/UNF) en Amérique du Nord. Whitworth/BSP au Royaume-Uni/Commonwealth. Faites correspondre les pièces à assembler pour éviter toute incompatibilité.

Application principale:

Fixation générale: ISO Métrique grossier ou UNC. Utilisez la méthode fine (MF/UNF) pour les vibrations, les matériaux minces ou la précision.
Tuyaux/étanchéité: NPT (US, conique, étanchéité optionnelle avec NPTF). BSPT (conique, Europe/Asie). BSPP (parallèle + joint torique/rondelle). Éviter les mélanges.
Transmission de puissance/mouvement (pinces, vis sans fin, étaux):

Type de fil	Efficacité	Résistance/Cisaillement	Fabrication	Idéal pour	Inconvénients
Standard (UNC/UNF)	Moyen	Haut (arbre)	Excellent	Pinces générales	Actionnement plus lent
Acmé/Trapézoïdal	Haut	Bon	Bon	Etaux, actionneurs	Coût modéré
Carré	Le plus élevé	Racine inférieure	Pauvre	Vis à tête de précision	Difficile à usiner
Contrefort	Haut	Le plus élevé (aller simple)	Bon	Presses unidirectionnelles	Unidirectionnel uniquement

Charge, vibrations et environnement:

Vibrations élevées : Filets fins ou dispositifs de verrouillage.
Charge lourde/unidirectionnelle : Contrefort.
Rendement élevé/faible frottement : Démarrage carré ou multiple.
Dur/sale : articulé/rond.
Autoblocage nécessaire : V grossier ou standard (éviter le multi-démarrage).

Assemblage et performance:

Vitesse/facilité : Filets grossiers (moins de tours).
Résistance/précharge : Filets fins.
Parois minces/matériaux fragiles : Grossier.
Placage/revêtement : Prévoir un dégagement supplémentaire (classe 2A).

Autres considérations:

Coût : Les fils en V standard sont les moins chers.
Main : LH pour un anti-desserrage spécifique (par exemple, pédales de vélo, bouteilles de gaz).
Multi-démarrage : Pour un déplacement plus rapide avec peu de frottement.
Sécurité/critique : utiliser l'adéquation 3A/3B, les profils UNJ/MJ, l'engagement vérifié.
Conseil d'identification : Mesurez le diamètre principal + le pas/TPI + l'angle du flanc (60° contre 55°). Utilisez des jauges de filetage ou des pieds à coulisse.

Exemples:

Boulon général (Europe) : M8×1,25 (métrique grossier).
Attache américaine : 3/8-16 UNC.
Tube (US) : 1/2 NPT.
Vis sans fin : Tr20×4 (trapézoïdale) ou 1″-5 Acme.

Conseils pratiques: Toujours faire correspondre les filetages externes/internes et les normes. Pour les nouvelles conceptions, préférer le système métrique ISO pour une disponibilité globale. Consulter les tableaux ASME B1.1 / ISO 261 pour connaître les dimensions/tolérances exactes. Utiliser des composés de blocage de filets ou des rondelles pour les vibrations. En cas de doute, tester l'ajustement avec des jauges Go/No-Go.

Cette classification et ce guide couvrent la grande majorité des applications industrielles, automobiles, de plomberie et de machinerie. Pour les filetages spécialisés dans l'aérospatiale, le bois ou le plastique, des normes supplémentaires (par exemple, UNJ, autotaraudage) s'appliquent.

FAQ

Quelle est la principale différence entre les fils grossiers et les fils fins ? Quand dois-je utiliser l'un ou l'autre ?

Les filets grossiers ont un pas plus grand (moins de filets par pouce ou une plus grande distance entre les filets en métrique), tandis que les filets fins ont un pas plus petit (plus de filets).

Utiliser des filets grossiers (par exemple, UNC, métrique grossier/M) pour : un montage plus rapide (moins de tours à serrer).
Meilleure performance dans les matériaux tendres, fragiles ou sales (bois, plastique, pièces moulées).
Tôles minces ou lorsque le risque de croisement est élevé.
Fixation à usage général où la résistance maximale n'est pas essentielle.
Facilite le taraudage et réduit le dénudage dans les matériaux de faible résistance.

Utiliser des fils fins (par exemple, UNF, métrique fin/MF) pour : une résistance à la traction plus élevée et une meilleure répartition de la charge (légèrement plus forte en traction).
Résistance supérieure aux vibrations (plus de filets = meilleur verrouillage).
Réglage de précision ou positionnement fin (par exemple, vis sans fin, étalonnage).
Métaux plus épais et plus durs ou applications à forte précharge (automobile, aérospatiale).
Pièces à parois minces où les matériaux grossiers risquent de se décoller.

Métrique (M) ou unifié (UNC/UNF) - lequel choisir et pourquoi ne sont-ils pas interchangeables ?

Métrique (ISO M) - Norme mondiale (presque partout sauf dans les anciens systèmes américains et britanniques). Angle de filetage de 60°, désigné comme M10×1,5 (diamètre × pas en mm).

Unifié (UTS - UNC grossier, UNF fin) - Dominant en Amérique du Nord. Angle de 60° également, mais basé sur les pouces (par exemple, 1/2-13 UNC = ½” de diamètre, 13 filets par pouce).

Ils se ressemblent mais les pas diffèrent dans la plupart des tailles → ils ne sont pas interchangeables (ils se croiseront ou se lieront). Choisir le système métrique pour les nouvelles conceptions, la compatibilité internationale et la disponibilité dans le monde entier. Choisir l'unifié s'il s'agit de pièces d'équipement, d'automobile ou d'aérospatiale américaines ou canadiennes existantes.

Quelle est la différence entre les filetages NPT et BSP ? Puis-je les mélanger ?

NPT (cône national de tuyauterie) - Norme américaine, angle de 60°, conique (1°47′ de conicité), auto-étanche avec interférence + généralement du mastic/ruban d'étanchéité pour filetage. Courant en Amérique du Nord pour la plomberie, le gaz, l'hydraulique.

BSP (British Standard Pipe) - Angle de 55°. Disponible en : BSPP (G / parallèle) - Filets droits ; nécessite une rondelle, un joint torique ou un joint d'étanchéité.

BSPT (R / conique) - Conique comme le NPT mais avec un angle/pas différent.

Ne jamais mélanger NPT et BSP - Des angles différents (60° contre 55°), des pas et des cônes différents provoquent des fuites ou des dommages. Le NPT n'est pas compatible avec le BSPP ou le BSPT.

Comment identifier rapidement un type de fil inconnu ?

1. Mesurer le diamètre principal (avec un pied à coulisse - externe ou interne).
2. Compter les filets par pouce (TPI) ou mesurer le pas en mm.
3. Vérifier s'ils sont coniques (utiliser un pied à coulisse sur la longueur - les NPT/BSPT sont sensiblement coniques ; les parallèles ne le sont pas).
4. Utiliser une jauge de filetage ou une jauge de pas pour faire correspondre le profil/l'angle (60° = métrique/UN/NPT ; 55° = BSP/Whitworth).
5. Tester l'ajustement avec des écrous/boulons connus si possible.

Vérifications rapides courantes : 60° + pouce + cône = probablement NPT ; 55° + pouce = probablement BSP.

Pour les transmissions de puissance, les vis sans fin et les vis sans fin, quel est le meilleur profil de filetage ?

Acmé ou trapézoïdal (Tr) - Équilibre le plus populaire : bonne efficacité, plus facile à usiner que le carré, suffisamment solide pour les charges (flanc de 29-30°). Par défaut pour les vis CNC, les vérins et les étaux.

Carré - Efficacité la plus élevée / frottement le plus faible mais racine faible, difficile/coûteuse à fabriquer → utilisations plus anciennes ou de précision.

Contrefort - Excellent pour les charges lourdes unidirectionnelles (par exemple, les presses), mais asymétrique.

Éviter les filetages en V standard (UNC/M) pour les transmissions de puissance lourdes - frottement et usure élevés.

Quand ai-je besoin de threads à démarrage multiple ?

Les filets à départs multiples (doubles, triples, etc.) avancent plus rapidement par tour (avance = pas × départs). À utiliser lorsque : une course linéaire plus rapide est nécessaire avec une faible vitesse de rotation, ou un auto-blocage réduit (par exemple, mécanismes à réglage rapide).

Inconvénient : la partie inférieure est autobloquante (elle peut reculer sous charge), il faut donc l'associer à des freins si nécessaire.

Grossièreté ou finesse - quelle est la meilleure solution pour prévenir les vibrations et le relâchement ?

Les filets fins sont gagnants - plus de filets engagés = meilleure friction et résistance au desserrage induit par les vibrations. Les filets plus grossiers peuvent se détacher plus facilement sous l'effet de charges cycliques.
(Il convient néanmoins d'utiliser du frein-filet, des rondelles de blocage ou des écrous à couple prédominant pour une résistance critique aux vibrations, quelle que soit l'inclinaison).

Quelle classe de fil dois-je utiliser (par exemple, 2A/2B ou 3A/3B) ?

Classe 2A/2B - Usage général (~90% d'utilisations) : bon équilibre entre la facilité d'assemblage et la résistance.
Classe 1A/1B - Ajustement lâche (rare, pour les assemblages rapides ou les pièces plaquées).
Classe 3A/3B - Ajustement serré/de précision : jeu minimal, plus grande résistance, utilisé dans l'aérospatiale et les machines critiques. Plus difficile à assembler, plus cher.

Utiliser 2A/2B à moins que les spécifications n'exigent une tolérance plus étroite.

Pourquoi certains filetages ont-ils besoin de mastic ou de ruban adhésif et d'autres non ?

Les filetages coniques (NPT, BSPT, NPTF) créent un joint d'interférence métal-métal lorsqu'ils sont serrés → ils sont souvent étanches à sec (NPTF) ou ne nécessitent qu'un minimum de produit d'étanchéité.

Les filetages parallèles (BSPP/G, NPS, métriques parallèles) nécessitent des rondelles, des joints toriques ou des joints d'étanchéité - il n'y a pas d'étanchéité inhérente aux filetages seuls.

Le fil roulé est-il meilleur que le fil coupé ?

Les filets roulés (formés sous pression) ont une finition plus lisse, un meilleur écoulement des grains, une plus grande résistance à la fatigue et une résistance à la traction supérieure de ~10-20%.

Les filets coupés sont moins chers mais plus faibles à la racine. Préférez les filets roulés pour les applications critiques / à cycle élevé (boulons, goujons).

Classification complète des types de filets et guide de sélection

Classification complète des types de filets et guide de sélection

1. Terminologie clé