Qu'est-ce que le filetage UNC ? Définition, tailles et quand utiliser

Lorsque vous ouvrez un catalogue de fixations et voyez une notation telle que « 1/4-20 UNC », cela peut sembler énigmatique si vous n'avez jamais travaillé avec des systèmes de filetage impériaux auparavant. Vous avez affaire à un fil unifié national grossier, une norme qui domine l'ingénierie générale et la construction en Amérique du Nord. Cet article explique ce qu'est le thread UNC, comment lire ses spécifications et où il est judicieux de le spécifier par rapport à des alternatives comme UNF.

Qu'est-ce que le filetage UNC ?

UNC signifie National unifié grossier , une série de threads définie selon l'Unified Thread Standard (UTS). Créé en 1949 par les États-Unis, le Canada et le Royaume-Uni, l'UTS a été créé pour unifier les systèmes de filetage en pouces utilisés dans ces pays. La norme est désormais maintenue par l'ASME et l'ANSI, principalement sous ASME B1.1.

Les principales caractéristiques d'un thread UNC sont simples :

• Angle de filetage de 60 degrés — le même angle de profil utilisé par les filetages métriques ISO, ce qui simplifie conceptuellement la géométrie de l'outillage.
• Dimensions nominales en pouces — les dimensions sont exprimées en pouces ou par tailles numérotées (par exemple #10, #12), et non en millimètres.
• Pas grossier — Les filetages UNC ont un pas plus grand (moins de filetages par pouce) par rapport à la série fine UNF de même diamètre nominal.

Un point commun de confusion est le nom. « National » dans la désignation originale Unified National est souvent repris, mais la désignation officielle de la série aujourd'hui est simplement Grossier unifié . Vous verrez toujours UNC utilisé universellement dans les catalogues et les dessins, l'abréviation est donc là pour rester.

Comment lire les désignations de filetage UNC

Si vous êtes un ingénieur de conception ou un agent d'achat, la possibilité de décoder une légende UNC n'est pas négociable. Le format suit un modèle fixe : diamètre nominal – code de série filetage par pouce (TPI) .

Décomposons l'exemple « 1/4-20 UNC » :

• 1/4 — diamètre nominal en pouces (0,250 pouce).
• 20 — filetages par pouce (TPI), ce qui signifie que 20 crêtes de filetage complètes s'adaptent à un pouce de longueur.
• UNC — le code de série pour Unified Coarse.

Pour les diamètres inférieurs à 1/4 de pouce, des tailles numérotées sont utilisées. Un #10-24 UNC, par exemple, a un diamètre nominal de 0,190 pouce et 24 filetages par pouce. La plage numérotée s'étend du n°0 (0,060 pouce) au n°12 (0,216 pouce), le n°10 étant l'une des tailles les plus courantes dans les machines légères et le travail de la tôle.

Notez que les désignations UNC ne répertorient pas le pas en millimètres car la valeur TPI est la référence standard. Si vous avez besoin de l'équivalent métrique à des fins de comparaison, divisez 25,4 par le TPI. Un filetage 1/4-20 UNC, par exemple, a un pas de 1,270 mm.

Si vous travaillez avec des composants réels, un moyen rapide de visualiser cela consiste à regarder un écrou de tube hexagonal bas : ils sont usinés avec le même profil UNC et portent la même identification de filetage. Notre Écrous pour tubes hexagonaux UNC 1/4 sont un exemple pratique de la façon dont la désignation 1/4-20 se traduit par un véritable composant soudable.

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Tableau des tailles de filetage UNC

Vous trouverez ci-dessous une sélection de tailles UNC courantes que vous rencontrerez en ingénierie générale. La liste couvre intentionnellement les diamètres les plus fréquemment spécifiés plutôt que le tableau complet ANSI B1.1, qui comprend des dizaines d'entrées.

Deux valeurs de ce tableau méritent une attention particulière. TPI est le nombre de crêtes de filetage par pouce de longueur ; le pas est la distance d'une crête à la suivante, exprimée en millimètres. Ce sont des valeurs réciproques les unes des autres, mais les ingénieurs utilisent souvent le TPI pour les filetages en pouces tout en utilisant le pas pour les filetages métriques.

UNC ou UNF : quelle est la différence ?

UNC et UNF sont les deux séries les plus fréquemment spécifiées dans le Unified Thread Standard. UNF signifie Amende nationale unifiée , et la principale différence est la densité du filetage : UNF a plus de filetages par pouce et un pas plus petit pour le même diamètre nominal.

La perception commune est que l’un est « meilleur » que l’autre. En pratique, ni l’un ni l’autre ne présente d’avantage universel. UNC offre une meilleure résistance au dénudage des fils dans les matériaux plus souples et un assemblage plus rapide ; UNF offre un rapport tension/couple plus élevé et une meilleure résistance au desserrage induit par les vibrations dans les joints rigides.

Quand choisir les filetages UNC

Basés sur une expérience typique en matière de fabrication et de terrain, les filetages UNC constituent la valeur par défaut pragmatique pour une large gamme d'applications d'ingénierie générale. Spécifiez UNC lorsque l’une des conditions suivantes s’applique :

• Matériaux souples — L'aluminium, le bois et les plastiques bénéficient d'une plus grande zone d'engagement des filetages grossiers, ce qui réduit le risque de dénudage.
• Assemblage rapide — Le pas plus grand signifie moins de rotations pour installer la fixation. En production de masse ou en maintenance sur site, ce gain de temps est mesurable.
• Environnements sales ou contaminés — Les filetages grossiers sont moins susceptibles de se coincer lorsque des débris ou de la rouille se trouvent dans la racine du filetage.
• Démontage fréquent — Les filetages grossiers résistent mieux aux cycles répétés de fabrication et de rupture, car la forme du filetage plus profond pardonne mieux l'usure.
• Utilisation générale structurelle et agricole — De nombreuses normes d'équipement agricole et pratiques de construction utilisent l'UNC par défaut depuis des décennies.

La sélection des matériaux a également un impact sur les performances d'un filetage UNC. Dans notre usine de fixations de précision, nous usinons généralement des filetages UNC en acier au carbone pour une utilisation structurelle, en acier inoxydable pour la résistance à la corrosion et en acier de construction allié pour les applications à haute résistance. Le choix de la qualité du matériau détermine directement la classe de résistance réalisable. Ne considérez donc pas le matériau après coup lorsque vous spécifiez des fixations UNC.

Applications courantes du filetage UNC

Les filetages UNC ne sont pas un produit de niche. Ils constituent un choix par défaut dans plusieurs grands secteurs industriels :

• Machines agricoles — Les moissonneuses, les tracteurs et les outils utilisent depuis toujours des fixations UNC, en particulier dans les normes du marché nord-américain.
• Construction et assemblage structurel — Les charpentes en acier, les échafaudages et les assemblages en bois massif utilisent souvent des boulons à gros filetage en raison de leur tolérance aux manipulations brutales.
• Équipement industriel général — Les pompes, convoyeurs, presses et systèmes de manutention utilisent UNC pour faciliter la maintenance et la disponibilité des pièces.
• Exporter du matériel en Amérique du Nord — Si vous concevez une machine destinée au marché américain ou canadien, UNC est souvent la norme de filetage attendue pour la facilité d'entretien.

Parce que l'UNC est si profondément ancré dans ces secteurs, la plupart des fabricants de fixations standard en Amérique du Nord stockent ces tailles comme articles de base. Le défi pour les acheteurs mondiaux est de s'assurer que le fournisseur comprend parfaitement le système UTS et puisse vérifier correctement le profil.

Comment commander des fixations UNC

Lorsque vous passez de la compréhension de l'UNC à la commande réelle de pièces, la précision de la légende évite des erreurs coûteuses. Une spécification complète de fixation UNC doit inclure cinq éléments :

1. Taille et série de filetage — par exemple, 1/4-20 UNC.
2. Longueur — mesuré du bas de la tête jusqu'à l'extrémité du filetage (pour les boulons et les vis), par exemple 1 pouce.
3. Matériel — acier au carbone, acier inoxydable, acier allié ou laiton.
4. Niveau de résistance — pour les fixations en acier, il s'agit généralement de grade 2, grade 5 ou grade 8 pour les pouces ; préciser la résistance à la traction requise.
5. Finition superficielle — zingage, finition lisse, oxyde noir ou galvanisation à chaud, en fonction de l'exposition à la corrosion.

Une légende complète ressemble à ceci : "1/4-20 UNC × 1 pouce, grade 8, zingué." N'omettez pas la finition même si vous pensez qu'elle est évidente ; L'épaisseur du placage peut affecter l'ajustement du filetage dans les applications à tolérances serrées.

Si votre besoin ne relève pas des articles standard du catalogue, discutez des détails avec le fabricant. Des longueurs non standards, des matériaux spéciaux et des traitements de surface personnalisés sont réalisables lorsque la commande est passée auprès d'un fournisseur d'usinage ou de frappe à froid. Chez HYS Hardware, nous produisons des fixations standard et personnalisées pour répondre aux besoins spécifiques du projet. Vous pouvez parcourir notre gamme de fixations standards pour les tailles et configurations UNC courantes, ou explorez fixations non standard sur mesure si votre dessin nécessite quelque chose au-delà de l'inventaire du catalogue.

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Pensées finales

Le filetage UNC est une norme à pas grossier basée sur le pouce du système de filetage unifié, défini par un profil de 60 degrés et moins de filetages par pouce que son homologue UNF. Il s'agit du choix par défaut pour la construction, l'agriculture et l'assemblage industriel général où une installation rapide, une tolérance à la contamination et des performances fiables dans des matériaux plus tendres comptent plus que la résistance aux vibrations sous des contraintes élevées.

Pour les ingénieurs et les acheteurs, les principaux points à retenir sont les suivants : lire la légende comme une série de diamètres TPI, vérifier le pas à l'aide de la valeur TPI plutôt que de deviner, et faire correspondre le matériau et la qualité de résistance à l'environnement de service. Lorsque vous êtes prêt à vous procurer des fixations UNC, travaillez avec un fabricant qui peut confirmer le profil du filetage et proposer des options de matériaux. Pour une lecture technique plus approfondie sur les fixations et l'usinage, notre informations techniques sur l'industrie couvrir des sujets connexes dans la fabrication de précision.