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Les fixations Bumax sont fabriquées en Suède à partir d’aciers inoxydables d’origines européennes. Ces produits sont uniques sur le marché mondial et disposent d’une traçabilité complète au travers de multiples certificats accessibles lot par lot. TDI distribue les marques Bumax 88® et Bumax 109®. Ces éléments de fixations sont normalisés selon le standard international ISO 3506 dans la catégorie des nuances de l’A4. Toutefois, ils s’en distinguent à bien des égards et notamment sur la résistance à la corrosion, les propriétés mécaniques et ses propriétés d'anti-grippage :

 

Résistance à la corrosion Propriétés mécaniques Anti-grippage
Les éléments filetés Bumax 88 et 109 contiennent 25 % de molybdène de + que les A4 classiques. Ils résistent donc mieux à la corrosion par piqûres via le PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) Les vis Bumax 88 ont des caractéristiques de résistance à la rupture comparables à la classe de qualité acier 8.8. Un certificat PED (en cas d'utilisation dans des appareils sous pression) peut-être fourni pour ces éléments. Les vis Bumax 109 sont les A4 mécaniques les plus performants du marché. Leurs aptitudes de résistances à la rupture sont comparables à celles de la classe de qualité  acier 10.9 Les éléments de fixation en acier inoxydable ont des performances au vissage très médiocres. Un coefficient de friction élevé augmente la susceptibilité au grippage. Le coefficient de friction y est très élevé (> 0.25) lors du serrage d’un boulon non lubrifié, et le seuil de grippage est habituellement très bas (≈ 15 MPa). Les vis Bumax 88 et 109 bénéficient d’un état de surface incomparable et d’une dureté importante à flancs de filets. De plus, les fixations Bumax 109 sont toutes pré-lubrifiées. Elles ont une excellente qualité de surface. Le coefficient de frottement y est en moyenne de 0.15.

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TDI a jugé utile de comparer les performances des aciers inoxydables austénitiques couramment utilisés. Nous avons défini comme données techniques d’évaluation les paramètres ci-dessous :

Résistance à la traction Limites d’élasticité PREN (Pitting Resistance Equivalent Number)
Cette caractéristique associe la limite à partir de laquelle le matériau rentre dans un domaine instable et présente une stiction sous traction C'est la limite au-delà de laquelle les déformations plastiques apparaissent Les additions de chrome, de molybdène et d’azote ont un effet favorable pour lutter contre la corrosion par piqûres, corrosion localisée à laquelle les inox sont très sensibles. Il est possible de quantifier cette résistance via l’indice de résistance à la corrosion par piqûre (PREN). Cet indice est défini pour les nuances austénitiques par : PREN = %Cr + 3.3%Mo + 16%N

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Plus cet indice est élevé, et plus la nuance sera résistante à la corrosion par piqûres. On considère qu’un matériau présentant un PREN ≈ 30 assurera une bonne résistance à la corrosion par piqûres en milieu marin. Les fixations BUMAX 88 et 109 présentent un PREN compris entre 25 et 31.

Coefficient de frottement : c’est une des causes importantes d’incertitudes et de dispersion sur la valeur de la précontrainte installée lors du serrage.  Les coefficients de frottement inférieurs à 0.20 et d’une dispersion de ± 0.02 ne peuvent être obtenus qu’avec une visserie de qualité sur :

Les filets
La planéité sous tête ou sous la face de l’écrou
La qualité de la surface de la zone de portée (rondelle plate)

Le coefficient de friction des vis Bumax se disperse entre 0.14 et 0.16, alors qu’une vis traditionnelle A4-80 peut générer des coefficients de friction de 0.35, avec d’importantes disparités.

Perméabilité magnétique : la perméabilité magnétique caractérise la capacité d’un matériau à modifier un champ magnétique.  Plus cette valeur se rapproche de 1, plus le matériau est "transparent" aux lignes de champs.

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La classe de qualité 70 associée à la nuance d’acier A2 donne des propriétés de résistances mécaniques et à la corrosion relativement faible. Ils sont à éviter si l’environnement est chloré. Cependant, ils offrent des capacités de résistance à la corrosion supérieures.

Les nuances A4-80 sont spécifiques aux atmosphères chlorées, particulièrement en environnement marin extérieur. La classe de qualité permet également d’installer des précharges plus importantes, mais sans égaler les classes de qualité acier 8.8. Par ailleurs, le coefficient de friction élevé peut engendrer du grippage lors du serrage.

Les produits Bumax 88 égales les classes de qualité acier 8.8 et leur résistance à la corrosion est supérieure aux nuances d’aciers inoxydables A4 habituelles. Par ailleurs, un traitement de mise en œuvre permet d’éradiquer les phénomènes de grippage inhérents à la boulonnerie en acier inoxydable.

Les produits Bumax 109 égales les classes de qualité acier 10.9, et leur résistance à la corrosion est identique aux produits Bumax 88. Ces inox bénéficient d’un traitement de finition pour éradiquer les phénomènes de grippage lors du serrage. Les aciers inoxydables Bumax 109 sont les aciers inoxydables austénitiques les plus résistants du point de vue mécanique présents sur le marché de la boulonnerie.

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A2-70

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A4-80

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Bumax 88

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Bumax 109

Diamètre de fixation pour une même précharge. On peut voir que le diamètre, et donc le coût de la fixation, diminue lorsque l’on augmente la classe de qualité de l’acier inoxydable.

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Les fixations Bumax 88 et 109 sont fabriquées à partir des nuances d’aciers inoxydables 1.4432, 1.4435 et 1.4436. Ces trois nuances ont la particularité d'avoir un taux de molybdène (Mo) compris entre 2.5 et 3.0 % de molybdène (Mo) contrairement aux nuances A4 standards (1.4401 et 1.4404) qui en contiennent entre 2.0 et 2.5 %. Le molybdène est un élément fondamental dans la lutte contre la corrosion localisée des aciers inoxydables, et plus particulièrement la corrosion par piqûres. Les nuances d’aciers inoxydables utilisées pour réaliser les vis Bumax ont une teneur en carbone inférieure à 0.030%, ce qui permet de prévenir les risques de corrosion intergranulaire, mais également de réduire la formation de martensite dite "d’écrouissage" qui apparaît pendant les opérations de mises en forme. On peut ainsi obtenir d’excellentes propriétés amagnétiques et particulièrement de faibles valeurs de perméabilité μr.

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Les fixations Bumax sont réalisées par opération de frappe à froid précédée d'un premier traitement d'écrouissage de la matière première. Ceci permet de conserver les caractéristiques mécaniques obtenues par déformation plastique de la matière. Par rapport aux techniques de décolletage et d’usinage, cette technique présente plusieurs avantages :

  Très peu de perte de matière Produits à caractéristiques mécaniques précises et élevées Résistance à la fatigue accrue

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C’est cette méthode de fabrication qui permet d’obtenir des caractéristiques mécaniques en traction égales à la classe de qualité 8.8 (Bumax 88) et 10.9 (Bumax 109). Les opérations de filetage sont par ailleurs obtenues par roulage des filets. Les avantages du roulage sont similaires à ceux de la frappe à froid :

  Filet à caractéristiques mécaniques améliorés Très peu de perte de matière Résistance à la fatigue améliorée


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Grâce à leur processus de fabrication, on évite la formation de défauts de surface et de  fissures. Les fixations Bumax ont d'excellentes qualités de surface, ce qui génère de bonnes tenues en fatigue. Par ailleurs, la pré-lubrification systématique des écrous confère un coefficient de friction global nettement inférieur des ensembles Bumax 88 et 109 par rapport aux aciers inoxydables A4. Le grippage, phénomène inhérent à la visserie inox, est ainsi maîtrisé. Par ailleurs, ce coefficient de friction est très peu dispersif (situé entre 0.13 et 0.16), ce qui permet d’obtenir des valeurs homogènes et précises sur les précharges de vos assemblages vissés.

 

 

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