Sertissage (assemblage)

Le sertissage est une méthode permettant d'assembler deux ou plusieurs pièces de métal ou d'autres matériaux ductiles en déformant l'une ou les deux pour maintenir l'autre. La courbure ou la déformation est appelée sertissage . Des outils de sertissage sont utilisés pour créer des sertissages.

Le sertissage est largement utilisé dans le travail des métaux , notamment pour contenir les balles dans les douilles , pour les connexions électriques et pour fixer les couvercles des boîtes de conserve métalliques . Comme il peut s'agir d'une technique de travail à froid, le sertissage peut également être utilisé pour former une liaison solide entre la pièce et un composant non métallique. Il est également utilisé pour relier deux morceaux de pâte alimentaire .

Un outil de sertissage ou un outil de sertissage est utilisé pour créer des sertissages. Les outils de sertissage varient en taille, des petits appareils portables aux machines de table utilisées à des fins industrielles, en passant par les grandes machines de traitement de fils entièrement automatiques pour la production à grande échelle.

Pour les sertissages électriques, il existe une grande variété d'outils de sertissage, et ils sont généralement conçus pour un type et une taille de borne spécifiques. Les outils portatifs (parfois appelés pinces à sertir ) sont courants. Ceux-ci utilisent souvent un mécanisme à cliquet pour garantir l'application d'une force de sertissage suffisante. Outre les outils portatifs, les outils de sertissage peuvent également inclure des types hydrauliques électriques sophistiqués et des outils fonctionnant sur batterie qui couvrent toute la gamme de tailles et de types de conducteurs, conçus pour les opérations de production de masse.

Un sertissage électrique est un type de connexion électrique sans soudure qui utilise la pression physique pour joindre les contacts. Les connecteurs à sertir sont généralement utilisés pour terminer les fils toronnés. Le fil dénudé est inséré à travers l'ouverture de taille appropriée du connecteur, et une pince à sertir est utilisée pour serrer fermement l'ouverture contre le fil. Selon le type de connecteur utilisé, il peut être fixé à une plaque métallique par une vis ou un boulon séparé ou il peut être simplement vissé à l'aide du connecteur lui-même pour réaliser la fixation comme un connecteur F.

Les avantages du sertissage par rapport à la soudure et à l'enroulement des fils sont les suivants :

• Un sertissage bien conçu et bien exécuté est conçu pour être étanche au gaz, ce qui empêche l'oxygène et l'humidité d'atteindre les métaux (qui sont souvent des métaux différents) et de provoquer de la corrosion
• Comme aucun alliage n'est utilisé (comme dans la soudure), le joint est mécaniquement plus résistant
• Les connexions serties peuvent être utilisées pour les câbles de petites et grandes sections, tandis que seuls les fils de petite section peuvent être utilisés avec un enroulement de fil

Le sertissage est normalement effectué en insérant d'abord la borne dans l' outil de sertissage . La borne doit être placée dans le corps de sertissage de taille appropriée. Le fil est ensuite inséré dans la borne avec l'extrémité du fil au ras de la sortie de la borne pour maximiser le contact transversal. Enfin, les poignées de l'outil de sertissage sont utilisées pour comprimer et remodeler la borne jusqu'à ce qu'elle soit soudée à froid sur le fil.

La connexion obtenue peut sembler lâche sur les bords de la borne, mais cela est souhaitable pour éviter d'avoir des bords tranchants qui pourraient couper les brins extérieurs du fil. Si elle est exécutée correctement, le milieu du sertissage sera serti ou formé à froid.

Des connecteurs à sertir plus spécialisés sont également utilisés, par exemple comme connecteurs de signal sur des câbles coaxiaux dans des applications à hautes fréquences radio ( VHF , UHF ) ( ] ). Ceux-ci nécessitent souvent des outils de sertissage spécialisés pour former le sertissage approprié.

Les contacts sertis sont permanents (c'est-à-dire que les connecteurs et les extrémités des fils ne peuvent pas être réutilisés).

Les connecteurs à sertir sont fixés en insérant l'extrémité dénudée d'un fil toronné dans une partie du connecteur, qui est ensuite déformée mécaniquement en la comprimant ( sertissant ) étroitement autour du fil. Le sertissage est généralement réalisé avec un outil de sertissage spécial tel qu'une pince à sertir . L'idée clé derrière les connecteurs sertis est que la connexion finie doit être étanche au gaz .

Les connexions à sertir efficaces déforment le métal du connecteur au-delà de sa limite d'élasticité , de sorte que le fil comprimé provoque une tension dans le connecteur environnant, et ces forces se contrecarrent pour créer un degré élevé de frottement statique qui maintient le câble en place. En raison de la nature élastique du métal des connexions serties, elles sont très résistantes aux vibrations et aux chocs thermiques .

Il existe deux principales classes de sertissages de fils :

• Les sertissages à barillet fermé présentent une ouverture cylindrique pour un fil et l'outil de sertissage déforme la section transversale circulaire d'origine de la cosse en une autre forme. Cette méthode de sertissage est moins résistante aux vibrations.
• Les sertissages à barillet ouvert sont dotés d'« oreilles » en métal en forme de V ou de U, et la borne de sertissage les plie et les replie sur le fil avant de sertir le fil sur la borne. Les bornes à barillet ouvert sont réputées être plus faciles à automatiser car elles évitent la nécessité de canaliser le fil toronné dans l'ouverture étroite d'une borne à barillet.

Outre leur forme, les connecteurs sertis peuvent également être caractérisés par leur isolation (isolée ou non isolée) et par le fait qu'ils se sertissent sur le(s) conducteur(s) d'un fil ( sertissage de fil ) ou sur son isolation ( sertissage d'isolation ).

Les connexions serties sont des alternatives courantes aux connexions soudées. Il existe des considérations complexes pour déterminer la méthode appropriée. Les connexions serties sont parfois préférées pour les raisons suivantes :

• Plus facile, moins cher ou plus rapide à reproduire de manière fiable dans une production à grande échelle
• Moins de processus dangereux ou nocifs impliqués dans la terminaison (les connexions soudées nécessitent un nettoyage agressif, une chaleur élevée et des soudures potentiellement toxiques)
• Caractéristiques mécaniques potentiellement supérieures grâce au soulagement de la contrainte et à l'absence de mèche de soudure

Les connecteurs sertis remplissent de nombreuses fonctions, notamment la connexion de fils à des bornes à vis , des cosses à lame , des cosses à anneau/à fourche , des épissures de fils ou diverses combinaisons de ces éléments. Un connecteur en forme de tube avec deux sertissages pour épisser des fils en ligne est appelé connecteur à épissure bout à bout .

Les bornes à sertir à fil unique comprennent :

• Lame ou déconnexion rapide (par exemple, Faston ou Lucar )
• Balle (par exemple Shur-Plug)
• Épissure bout à bout
• Langue du drapeau
• Langue rectangulaire
• Languette à crochet
• Languette de bêche ( à bride , ressort court , ressort long )
• Languette annulaire ( fendue , décalée )
• Goujons multiples
• Packard 56
• Broche (SAE/J928)
• Broche de fil

Le sertissage est également une technique courante pour joindre des fils à un connecteur multibroches, comme dans les connecteurs Molex ou les connecteurs modulaires .

Les connecteurs circulaires utilisant des contacts à sertir peuvent être classés comme à libération arrière ou à libération avant , en référence au côté du connecteur où les broches sont ancrées :

• Les contacts à dégagement avant sont libérés depuis l'avant (côté contact) du connecteur et retirés depuis l'arrière. L'outil de retrait s'engage dans la partie avant du contact et le pousse jusqu'à l'arrière du connecteur.
• Les contacts de déverrouillage arrière sont libérés et retirés de l'arrière (côté fil) du connecteur. L'outil de retrait libère les contacts de l'arrière et retire le contact du support.

Les connexions à sertir sont généralement utilisées pour fixer rapidement des connecteurs RF, tels que des connecteurs BNC , à des câbles coaxiaux , comme alternative aux connexions soudées . En général, le connecteur mâle est serti sur un câble et le connecteur femelle est fixé, souvent à l'aide de connexions soudées, à un panneau sur un équipement. Un outil électrique ou manuel spécial est utilisé pour installer le connecteur. Des pinces à dénuder qui dénudent la gaine extérieure, la tresse de blindage et l'isolation intérieure aux longueurs appropriées en une seule opération sont utilisées pour préparer le câble au sertissage.

Une connexion sertie ne sera fiable que si un certain nombre de critères sont respectés :

• Tous les brins ont été suffisamment déformés pour s'écouler à froid dans le corps terminal
• La force de compression n'est ni trop légère, ni trop forte
• Le corps du connecteur n'est pas trop déformé
• Les fils doivent être en bon état de fonctionnement, ne doivent pas présenter d'éraflures, d'entailles, de coupures ou d'autres dommages.
• L'isolation ne doit présenter aucun signe de pincement, de traction, d'effilochage, de décoloration ou de carbonisation
• Il ne reste pas de grands vides à l'intérieur du sertissage (causés par un manque de fil à l'intérieur du connecteur)
• Le fil doit avoir autant de brins que possible, de sorte que quelques fils endommagés ou non insérés n'affectent pas négativement la densité de sertissage et ne dégradent pas ainsi les propriétés électriques et mécaniques de la connexion.

Des micrographies des connexions serties peuvent être préparées pour illustrer les bons et les mauvais sertissages à des fins de formation et d'assurance qualité. La connexion assemblée est coupée en coupe transversale, polie et lavée à l'acide nitrique pour dissoudre toute poussière de cuivre qui pourrait remplir les vides, ce qui conduit à une fausse indication d'un bon sertissage.

Le sertissage est surtout utilisé dans le travail des métaux . Le sertissage est couramment utilisé pour fixer les balles dans leurs douilles , pour des connexions électriques rapides mais durables , pour fixer les couvercles des boîtes de conserve en métal et pour de nombreuses autres applications.

Dans la fabrication de bijoux, les perles à sertir ou les tubes à sertir sont utilisés pour réaliser des joints sûrs dans des fils fins, comme ceux utilisés dans les fermoirs ou les boucles de cravate. Un plomb serti (ou un autre métal mou) est fixé pour sécuriser les fils utilisés pour fixer les attaches dans les avions, ou pour fournir une preuve visuelle de falsification lors de la fixation d'un compteur électrique ou comme joint sur les conteneurs de fret.

Dans le domaine de la plomberie , on observe dans certaines juridictions une tendance à utiliser des raccords sertis pour raccorder les tuyaux métalliques, remplaçant ainsi la soudure traditionnelle ou le « soudage » des joints. Cette tendance est en partie motivée par des restrictions ou des interdictions accrues des procédés impliquant des flammes nues, qui peuvent désormais nécessiter des permis spéciaux coûteux.

Lors de l'assemblage de segments de tubes en tôle, comme pour les conduits de fumée des poêles à bois, les descentes pluviales ou l'installation de conduits de ventilation, une extrémité d'un tube est traitée avec un outil de sertissage pour réaliser un joint coulissant dans la section suivante du conduit. Le joint ne sera pas étanche aux liquides, mais sera suffisant pour transporter des fluides à basse pression. Des joints sertis peuvent être disposés pour empêcher l'accumulation de saleté.

Le sertissage est souvent utilisé autour des bords des tartes et des pâtes farcies comme les raviolis pour sceller l'intérieur en reliant les couches de pâte supérieure et inférieure. Cela peut être fait avec les doigts, une fourchette ou un outil de sertissage. Un fer à sertir, également connu sous le nom de roue à sertir, se compose d'un manche et d'une roue avec un motif ondulé. Il existe également des pinces à sertir.

La technique de soudure des fils est restée courante pendant au moins un siècle, mais les bornes à sertir sont apparues au milieu du XXe siècle. En 1953, AMP Incorporated (aujourd'hui TE Connectivity ) a introduit les bornes à barillet à sertir et en 1957, Cannon Brothers a expérimenté des contacts usinés intégrant des barillets à sertir. Au cours des années 1960, plusieurs normes pour les connecteurs à sertir ont été publiées, notamment MS3191-1, MS3191-4 et MIL-T-22520. En 2010, la norme prédominante pour les connecteurs à sertir est devenue MIL-DTL-22520.