Un filetage est une surface dont l'axe est contenu dans le plan et autour duquel il décrit une trajectoire hélicoïdale (c'est le nom donné à toute ligne courbe dont les tangentes forment un angle constant (α), suivant une direction fixe dans l'espace) cylindrique.

Il existe cinq types fondamentaux de filetages :

1. Métrique
2. Whitworth
3. NPT : La connexion la plus connue et la plus largement utilisée où le filetage de tuyau fournit à la fois une liaison mécanique et un joint hydraulique.
4. UNC : Filetage unifié standard (gros pas)
5. UNF : Filetage unifié fin

Normes générales

Système métrique

• BS 3643 ; Filetages métriques ISO
• BS 4827 : Filetages ISO miniatures ou fins
• BS 4846 : Filetages ISO trapézoïdaux ou trapezoïdaux
• BS 21 : Filetages pour raccords et tuyaux à parois minces

Système anglais

• BS84 : Filetages Whitworth
• BS93 : Filetages de la British Association (BA)
• DIN 477

Filetage conique national américain, ou NPT

• BS 949/79
• ANSI B1.20.3 1976

Filetage unifié standard (gros pas), ou UNC

• ANSI / ASME B1.1 1989

Filetage unifié fin, ou UNF

• ANSI / ASME B1.1 1989

Principales différences

Métrique

Les angles des spirales sont de 60º, bien qu'en ce qui concerne les vis, le fond du filetage soit arrondi et les pointes soient plates. Dans les filetages métriques, le pas est indiqué par l'avance en millimètres par tour.

Whitworth

Les angles des spirales sont de 55º. Dans les filetages Whitworth, le pas est indiqué par le nombre de filets par pouce. Une autre grande différence entre les filetages métriques et Whitworth est que, tandis que dans les filetages métriques, la partie extérieure des filets est plate à une hauteur t1=0,64595h et l'intérieur est arrondi avec r = 0,1082h, dans les Whitworth, les pointes extérieures et intérieures sont toutes deux arrondies, avec une hauteur de t1=0,64033h et r = 0,13733h.

NPT

Il possède un filetage conique mâle et femelle qui se scelle avec du ruban de Téflon ou un composé d'étanchéité.

UNC

Filetage à gros filets recommandé pour un usage général en ingénierie.

UNF

Filetage fin recommandé pour les applications automobiles, aéronautiques et autres où l'épaisseur des parois nécessite un filetage fin.

Désignation

La désignation du filetage pour l'identification des principaux éléments intervenant dans la fabrication d'un filetage déterminé se fait par sa lettre représentative et l'indication de la dimension du diamètre extérieur et du pas.

Par exemple : Filetage M 3,5 x 0,6

Où :

• M est métrique
• 3,5 est le diamètre extérieur en mm
• 0,6 est le pas en mm

Autre exemple : Filetage W ¾" -10

Où :

• W est Whitworth
• ¾" est le diamètre extérieur en pouces
• 10 est le nombre de filets par pouce

À prendre en compte :

1. Pour indiquer le sens de rotation, la désignation indiquera "gauche" si c'est un filetage de sens gauche, et si c'est de sens droit, rien ne sera indiqué.
2. Si le filetage a plus d'une entrée, cela sera indiqué par "2 entrées" ou "3 entrées", et s'il n'a qu'une entrée, rien ne sera indiqué.

Il est possible de créer un filetage avec des dimensions non standard, mais il est toujours recommandé d'utiliser des filetages normalisés pour faciliter leur achat en quincaillerie et la recherche de pièces de rechange.

Les filetages métriques et Whitworth sont les plus utilisés, mais il existe de nombreux filetages importants pour des usages spécifiques

Vous trouverez ci-dessous des tableaux détaillés pour les séries fines et grossières de ces familles :

	Dénomination	Autres dénominations
UNF	Fil américain unifié pour fine	NF, SAE
NPT	Filetage américain conique pour tuyaux	ASTP
BA	Association britannique
ISO	Organisation internationale des normes
C	Fil de vélo
PNB	Rosca Whitworth	R
Rd	Fil d'angle rond
Tr	Filetage d'angle trapézoïdal
NPSF	Filetage américain cylindrique « dryseal » pour tuyaux
BSW	Filetage Whitworth à pas plein	W
BSF	Filetage à pas fin Whitworth
BSPT	Filetage de tuyau cylindrique Whitoworth	KR
NPTF	Filetage américain conique « dryseal » pour tuyaux
PG	Filetage pour tuyaux blindés	Pr
M	Filetage métrique pour un pas fin	SIF
UNC	Fil américain unifié pour normal	NC, USS
M	Filetage métrique passo normal	SI
UNEF	Fil américain unifié pour extra fin	NEF
Le NPS	Filetage américain cylindrique pour tuyaux
E	Fil Edison
UNS	Fil Américain Spécial Étape	NS
API	Institut américain du pétrole

 

Comme nous l'avons vu, les filetages métriques et les filetages Whitworth ont des tailles/mesures différentes, mais, même ainsi, il existe des tailles équivalentes. Ceux-ci sont présentés dans le tableau suivant où vous pouvez voir les équivalences entre les clés métriques et Whitworth et l'utilisation courante de l'écrou :

Dif.	Taille de la bouche	Taille de la bouche	Clé	Clé	Clé	Écrou ou boulon commun
(mm)	Mm	Pouce	Métrica	AF= Across Flats (entre faces)	Britannique	(* = pas recommandé)
	2,97	0,117			10BA
0,23	3,2	0,126	3,2 millimètre			M1.6
0,13	3,33	0,131			9BA
0,53	3,86	0,152			8BA
0,11	3,97	0,156		5/32 AF		N°0 UNC
0,03	4	0,157	4 millimètres			M2
0,37	4,37	0,172			7BA
0,39	4,76	0,188		3/16 AF		Nº2 UNC
0,14	4,9	0,193			6BA
0,1	5	0,197	5 millimètres			M2.5
0,5	5,5	0,217	5,5 millimètre			M3
0,06	5,56	0,219		7/32 AF
0,03	5,59	0,22			5BA
0,37	5,95	0,234		15/64 AF
0,05	6	0,236	6 millimètres			M3,5 *
0,3	6,3	0,248			4BA
0,05	6,35	0,25		1/4 AF		Nº4 UNC
0,65	7	0,276	7 millimètres			M4
0,14	7,14	0,281		9/32 AF
0,02	7,16	0,282			3BA
0,77	7,94	0,313		5/16 AF		Nº 6 et Nº 10 UNC (épingler)
0,06	8	0,315	8 millimètres			M5
0,23	8,23	0,324			2BA
0,36	8,59	0,338			1/8 W ; 3/16 BSF
0,15	8,73	0,344		11/32 AF		Nº8 UNC
0,27	9	0,354	9 millimètres
0,27	9,27	0,365			1BA
0,25	9,53	0,375		3/8 AF		Nº 10 UNC (écrou)
0,48	10	0,394	10 millimètre			M6
0,49	10,49	0,413			0BA
0,51	11	0,433	11 millimètre			M7 *
0,11	11,11	0,438		7/16 AF		1/4 UNF
0,19	11,3	0,445			3/16 W, 1/4 BSF
0,7	12	0,472	12 millimètres
0,7	12,7	0,5		1/2 AF		5/16 UNF
0,3	13	0,512	13 millimètre			M8
0,33	13,34	0,525			1/4 W ; 5/16 BSF
0,67	14	0,551	14 millimètre
0,29	14,29	0,563		9/16 AF		3/8 UNF
0,71	15	0,591	15 millimètre
0,24	15,24	0,6			5/16 W ; 3/8
					BSF
0,64	15,88	0,625		5/8 AF		7/16 UNF (goupille)
0,13	16	0,63	16 millimètre
1	17	0,669	17 millimètre			M10
0,46	17,46	0,688		11/16 AF		7/16 UNF (écrou)
0,54	18	0,709	18 millimètre
0,03	18,03	0,71			3/8 W ; 7/16 BSF
0,97	19	0,748	19 millimètre			M12
0,05	19,05	0,75		3/4 AF		1/2 UNF
0,95	20	0,787	20 millimètres
0,64	20,64	0,813		13/16 AF		9/16 UNF (goupille)
0,19	20,83	0,82			7/16 W, 1/2 BSF
0,17	21	0,827	21 millimètre
1	22	0,866	22 millimètres			M14 *
0,22	22,23	0,875		7/8 AF		9/16 UNF (écrou)
0,78	23	0,906	23 millimètres
0,37	23,37	0,92			1/2 W, 9/16 BSF
0,44	23,81	0,938		15/16 AF		5/8 UNF
0,19	24	0,945	24 millimètres			M16
1	25	0,984	25 millimètres
0,4	25,4	1		1 AF
0,25	25,65	1,01			9/16 O ; 5/8 BSF
0,35	26	1,024	26 millimètres
0,99	26,99	1,063		1-1/16 de AF
0,01	27	1,063	27 millimètres			M18 *
0,94	27,94	1,1			5/8 W, 11/16 BSF
0,06	28	1,102	28 millimètres
0,57	28,58	1,125		1-1/8 AF		3/4 UNF
1,43	30	1,181	30 millimètre			M20
0,48	30,48	1,2			11/16 W, 3/4 BSF
1,27	31,75	1,25		1-1/4 AF
0,25	32	1,26	32 millimètres			M22 *
1,02	33,02	1,3			3/4 W ; 7/8 FBS
0,32	33,34	1,313		1-5/16 de AF		7/8 Fondation des Nations Unies
0,66	34	1,339	34 millimètres
1,31	35,31	1,39			13/16 W
0,69	36	1,417	36 millimètres			M24
0,51	36,51	1,438		1-7/16 de AF
1,08	37,59	1,48			7/8 W, 1 BSF
0,41	38	1,496	38 millimètre
0,1	38,1	1,5		1-1/2 AF		1 UNF
2,03	40,13	1,58			15/16 W
0,87	41	1,614	41 millimètre			M27 *
0,27	41,28	1,625		1-5/8 AF
1,14	42,42	1,67			1 W ; 1-1/8 BSF
0,44	42,86	1,688		1-11/16 AF		1-1/8 UNF
3,14	46	1,811	46 millimètres			M30
0,04	46,04	1,813		1-13/16 AF
1,21	47,24	1,86			1-1/8 W ; 1-1/4 BSF
0,38	47,63	1,875		1-7/8 AF		1-1/4 UNF
2,38	50	1,969	50 millimètre			M33 *
0,8	50,8	2		2 AF
1,27	52,07	2,05			1-1/4 W ; 1-3/8 BSF
0,32	52,39	2,063		2-1/16 de AF		1-3/8 UNF
2,61	55	2,165	55 millimètres			M36
0,56	55,56	2,188		2-3/16 de AF
0,83	56,39	2,22			1-3/8 W ; 1-1/2 BSF
0,76	57,15	2,25		2-1/4 AF		1-1/2 UNF
2,85	60	2,362	60 millimètre			M39 *

Comme on peut le voir dans le tableau, pour une clé métrique, il existe plusieurs mesures équivalentes.

Par exemple, l'équivalent d'une clé métrique de 3,2 mm serait une clé de 0,131 pouce (3,33 mm).

Cependant, ce qui suit doit être noté : La taille de la bouche est souvent la dimension maximale de l'écrou, de sorte que la bouche de la clé donnée est susceptible d'être légèrement plus grande pour permettre un ajustement acceptable.

Profils de filetage

Filetage Trapézoïdale

Il est recommandé lorsque vous souhaitez diriger la force dans une seule direction ; par exemple, dans les crics et les boulons de canon.

Filetage carré

Le filetage carré diffère en ce qu'il peut transmettre toutes les forces dans la direction presque parallèle à l'arbre.

Filetage Acme

Il permet l'utilisation d'un écrou fendu ou de débrayage. Il a généralement remplacé le filetage d'angle tronqué.

Il est robuste et facile à sculpter, et permet l'utilisation d'un écrou fendu ou d'un débrayage qui ne peut pas être utilisé avec un filetage d'angle carré.

Il existe trois types d'Acme :

• 2G
• 3G
• 4G

Chacun a des dégagements dans toutes les dimensions pour permettre une libre circulation.

Filetage tronqué Acme

S'il y a des contraintes d'espace, il est conseillé d'utiliser ce type d'écrou car il est plus résistant pour les applications de transmission de puissance

Filetage Whitworth

Le filetage Whitworth est équivalent au filetage Standard British Pipe (BSP) expliqué ci-dessous.

Filetage rond

Il est recommandé lorsque les fils doivent être roulés ou moulés dans de la tôle. Par exemple, dans les tampons en bouteille.

Filetage en V aigu

Ce filetage est très rare et est généralement utilisé dans les instruments de précision où le plus important est l'ajustement ou le serrage par friction.

Métrique

Ses avantages incluent la résistance à la traction, en raison du grand angle du fil.

Défauts? Selon la position des filets, il peut perdre de son efficacité.

Un peu d'histoire

La forme du filetage Whitworth a été choisie pour connecter les filetages des tuyaux, car elle est devenue auto-obturante en coupant au moins un des brins dans un cône. C'est ce qu'on a appelé le filetage standard pour les tuyaux britanniques (BSP - Tapered BSP Thread ou Parallel BSP). Le filetage Whitworth est maintenant utilisé à l'échelle internationale comme filetage standard pour assembler des tuyaux légers en acier au carbone.

Le filetage BSP est une famille de types de filetage standard qui a été adoptée pour l'interconnexion et l'étanchéité des extrémités des tuyaux en combinant un filetage externe (mâle) et un filetage interne (femelle).

BSPP (parallèle) : Le diamètre de ce type de fil est constant sur toute la longueur du fil.         

BSPT (conique) : Le diamètre de ce type de fil augmente ou diminue sur toute la longueur du fil.      

Le filetage est le même dans les deux, la différence est que l'un est conique et l'autre parallèle.

D'autre part, en 1864, en Amérique du Nord, William Sellers a établi la norme pour les écrous, les boulons et les vis qu'il a fabriquée, le National Tapered Pipe Thread (NPT).

NPT (American National Pipe Thead ; Conique) : Fait référence à une norme américaine. Il s'agit de la connexion la plus connue et la plus largement utilisée où le filetage du tuyau assure à la fois un collage mécanique et une étanchéité hydraulique. Le filetage NPT a un filetage conique mâle et femelle qui scelle avec du ruban téflon ou un composé de liaison.

Le filetage NPS et le filetage NPT sont identiques, la différence est, comme nous l'avons dit, que NPT est conique et NPS parallèle.

Attention! De bonnes performances de filetage sont obtenues lorsque le mâle et la femelle sont tous deux du même type, soit NPT avec NPT, BSPT avec BSPT et BSPP avec BSPP. Tant que le filetage est bien fait, cette combinaison ne provoquera aucune fuite.