Étalonnage d'une clé dynamométrique selon l'ISO 6789 : périodicité, tolérances et enregistrements

Ce que couvre l'ISO 6789

L'ISO 6789 est la norme internationale des outils dynamométriques à commande manuelle : les clés et tournevis dynamométriques qui servent à serrer vis et écrous à un couple maîtrisé. En 2017, l'édition unique de 2003 a été remplacée par deux parties. Ce sont deux premières éditions, publiées en février 2017.

L'ISO 6789-1:2017 s'adresse aux concepteurs et aux fabricants. Elle fixe les types et classes d'outils, l'écart maximal admissible de chacun, les essais de conformité que réalise le fabricant et la déclaration de conformité qui accompagne un outil neuf. Elle ne traite pas des certificats d'étalonnage.

L'ISO 6789-2:2017 traite de l'étalonnage. Elle fixe la méthode d'étalonnage, le calcul de l'incertitude de mesure de chaque étalonnage et les exigences applicables au dispositif de mesure du couple sur lequel repose l'étalonnage. Son annexe C donne les exigences minimales pour étalonner ce dispositif lorsqu'aucun certificat traçable n'indique déjà son incertitude.

L'ISO révise actuellement les deux parties. Tant qu'une nouvelle édition n'est pas publiée, les éditions de 2017 restent en vigueur. Quand un client ou un contrat cite l'ISO 6789, vérifiez de quelle édition il s'agit.

Types et classes d'outils dynamométriques

L'ISO 6789-1 répartit les outils dynamométriques à commande manuelle en deux types. Un outil de type I indique le couple sur une échelle, un cadran ou un afficheur. Un outil de type II se règle à l'avance sur une valeur. Quand cette valeur est atteinte, il émet un signal physique qui réduit brièvement le couple, souvent avec un déclic. Chaque type est divisé en classes selon sa conception.

Écart admissible par type et par classe

L'écart maximal admissible est le plus grand écart relatif qu'un résultat peut présenter, en pourcentage de la valeur cible de l'outil (ISO 6789-1, 3.1.4). Il dépend du type, de la classe et du fait que le couple maximal de l'outil dépasse ou non 10 N·m.

• Chaque résultat doit se trouver à lui seul dans la limite. Une clé dont un relevé sort de la limite est refusée, même si la moyenne reste dedans.
• Si le fabricant annonce une limite plus serrée, c'est cette limite qui s'applique.
• Un outil qui fonctionne dans les deux sens doit respecter la limite dans chaque sens indiqué par le fabricant.
• La partie 1 juge la conformité sans tenir compte de l'incertitude de l'outil ni de celle du dispositif de mesure du couple (5.1.5).

• Fiche d'étalonnage de clé dynamométrique gratuite (Excel) avec ces limites

Ce que vérifie un étalonnage

L'ISO 6789-2 étalonne selon la méthode de mesure de l'ISO 6789-1, article 6, et remplace l'exigence de cette partie sur le dispositif de mesure du couple par la sienne (4.2 et 4.3). La clé est montée sur un système d'étalonnage et chargée par sa poignée. La valeur de référence vient du dispositif de mesure, mécanique ou constitué d'un capteur de couple électronique avec afficheur.

Les relevés sont pris à des valeurs cibles réparties sur l'étendue de l'outil. Pour le type I, classes A, B et D, et le type II, classes A, D et G, l'étendue va de la plus petite valeur marquée au maximum (ISO 6789-1, 5.1.3). Pour les autres classes, c'est l'étendue ou la valeur indiquée par le fabricant. Les laboratoires d'étalonnage testent couramment les outils de type I et ceux de type II, classes A, D et G, à trois valeurs cibles : la plus petite valeur de l'étendue, 60 % et 100 % du maximum. Un outil de réglage à réglage fixe est testé à sa valeur de réglage, et un outil réglable non gradué à sa plus petite valeur spécifiée ou à sa valeur préréglée.

Les exemples de calcul de la partie 2 prennent cinq relevés par valeur cible pour les outils indicateurs et les outils de réglage gradués, et dix relevés pour les outils de réglage à réglage fixe ou non gradués (5.2). Chaque relevé est jugé séparément.

La façon d'appliquer le couple compte. La partie 1 encadre la vitesse de mise en charge par le temps nécessaire pour appliquer les derniers 20 % du couple, et l'édition de 2017 insiste sur la nécessité d'éviter les efforts parasites, comme les efforts latéraux et la flexion. Sur certaines conceptions, le relevé dépend aussi de l'endroit où la charge s'applique sur la poignée. La partie 1 demande aux fabricants d'essayer l'effet des changements de géométrie, comme les têtes articulées et les rallonges, et d'en informer les utilisateurs (5.1.8).

La partie 2 transforme ces effets en composantes de l'incertitude. On y trouve la répétabilité de l'outil, la variation due au point d'application de l'effort, ainsi que la géométrie de l'entraînement de sortie et de son interface avec le système d'étalonnage. Les outils de type I et les outils de type II, classes A, D et G, y ajoutent la reproductibilité et la résolution de l'échelle ou de l'afficheur. Le dispositif de mesure apporte sa propre incertitude, et l'incertitude élargie utilise un facteur d'élargissement k = 2 pour un niveau de confiance d'environ 95 %.

Le dispositif de mesure a ses propres limites. À chaque valeur cible, son intervalle d'incertitude relatif ne doit pas dépasser le quart de l'intervalle attendu pour l'outil. Il lui faut un certificat d'étalonnage valide délivré par un laboratoire qui satisfait à l'ISO/IEC 17025, ou par un laboratoire qui conserve l'étalon national. Sans procédure de maîtrise, il est réétalonné au moins tous les 24 mois, et aussi après une surcharge de plus de 20 % de la limite haute de son étendue, une réparation ou une mauvaise utilisation (4.3).

• Comment établir un budget d'incertitude de mesure
• Calculateur TUR et TAR

Ce que doivent contenir l'enregistrement et le certificat

Qu'une clé soit contrôlée à l'interne ou étalonnée par un laboratoire, l'enregistrement doit permettre à une autre personne de voir ce qui a été fait et d'arriver à la même décision. Conservez ces éléments pour chaque étalonnage.

• L'identifiant, le numéro de série, le type, la classe et l'étendue de la clé, ainsi que les sens dans lesquels elle fonctionne.
• La limite appliquée : la valeur de l'ISO 6789-1 pour son type et sa classe, ou le chiffre plus serré du fabricant.
• Le dispositif de mesure utilisé, avec son identifiant et la date d'échéance de son étalonnage.
• Chaque valeur cible et chaque relevé, avec son écart et son résultat, conforme ou non conforme.
• Les relevés avant ajustage, pris avant tout réglage, et les relevés après ajustage si la clé a été ajustée ou réparée.
• La date, l'auteur du travail, la prochaine échéance et, si vous comptez les cycles, le compteur au moment de l'étalonnage.

• Fiche d'étalonnage de clé dynamométrique gratuite (Excel)
• Exigences d'un certificat d'étalonnage
• Gabarit de registre d'étalonnage

Le certificat d'étalonnage ISO 6789-2

Un certificat d'étalonnage ISO 6789-2 est délivré par un laboratoire d'étalonnage, souvent accrédité selon l'ISO/IEC 17025 pour le couple. La partie 2 détermine le résultat d'étalonnage à chaque couple d'étalonnage sous la forme d'un intervalle relatif d'incertitude de mesure de l'outil, calculé à partir d'un budget d'incertitude (article 7), et fixe le contenu du certificat (article 8).

La partie 2 prévoit ce bilan pour chaque outil. Les composantes de type B peuvent toutefois provenir de données sur au moins 10 outils du même modèle, à condition que les valeurs soient revues de façon systématique (6.1). Le certificat d'un laboratoire accrédité comporte en outre les éléments généraux exigés par l'ISO/IEC 17025 à l'article 7.8.

À quelle fréquence étalonner une clé dynamométrique

L'article 4.1 de l'ISO 6789-2 part de votre propre procédure. Si vous maîtrisez vos équipements d'essai selon une procédure, les outils dynamométriques doivent y figurer. Vous choisissez l'intervalle selon l'erreur maximale tolérée dont vous avez besoin, la fréquence d'utilisation, la charge habituelle et les conditions ambiantes et de stockage. Vous adaptez ensuite l'intervalle d'après les résultats des étalonnages successifs.

Sans une telle procédure, la norme donne par défaut 12 mois ou 5 000 cycles, selon ce qui arrive en premier. L'intervalle commence à la première utilisation de l'outil. Un intervalle plus court s'applique si vous, votre client ou la loi l'exigez.

Quelle que soit son échéance, une clé doit aussi être étalonnée après une réparation, après toute mauvaise manipulation qui pourrait l'affecter, comme une chute, et après une surcharge supérieure à l'essai de surcharge de l'ISO 6789-1 (5.1.6). Cet essai charge la plupart des outils à au moins 125 % de leur maximum.

Les cycles s'accumulent vite. Une clé qui serre 40 vis par quart de travail, à raison d'un quart par jour et de cinq jours par semaine, atteint 5 000 cycles en 25 semaines. Pour cette clé, c'est le nombre de cycles, et non le calendrier, qui fixe l'échéance par défaut.

• Calculateur d'intervalle d'étalonnage

Justifier un intervalle plus court ou plus long

Dès que vous avez une procédure, l'intervalle vous appartient, et ce sont les preuves qui le rendent défendable. Voici les facteurs qui le font bouger.

• L'usage. Comptez ou estimez les cycles par semaine d'après les travaux de chaque clé. Une clé très utilisée atteint 5 000 cycles bien avant un an.
• Les surcharges, les chutes et les réparations. Chacune impose un étalonnage avant de réutiliser la clé, et une clé qui accumule les incidents peut avoir besoin d'un intervalle plus court.
• L'historique avant ajustage. Une clé qui revient régulièrement dans la tolérance avec des relevés proches de la cible justifie un intervalle plus long. Une clé qui dérive vers la limite, ou qui arrive hors tolérance, en demande un plus court.
• L'assemblage. Une clé utilisée sur des assemblages critiques pour la sécurité justifie en général un intervalle plus court et des contrôles plus fréquents.
• Le stockage et l'environnement. L'ISO 6789-2 cite les conditions ambiantes et de stockage parmi les facteurs de l'intervalle.

• Comment établir les intervalles d'étalonnage
• Calculateur de taux de dérive et d'intervalle

Contrôles entre deux étalonnages

Un contrôle rapide sur un banc d'essai de couple interne repère tôt une clé endommagée. Réglez la clé sur une valeur à laquelle elle sert souvent, faites-la déclencher quelques fois sur le banc et comparez les relevés à sa limite. Enregistrez le résultat. Un tel contrôle est une vérification, pas un étalonnage, et il ne remet pas l'échéance à zéro.

Retirez une clé du service et contrôlez-la si vous constatez l'un de ces signes.

• Elle est tombée, ou elle a été forcée bien au-delà de son maximum, par exemple sur une vis grippée.
• Le déclic est faible, tardif ou absent, ou le réglage se dérègle.
• L'échelle, le cliquet, la tête ou la poignée est endommagé ou a du jeu.
• Les contrôles intermédiaires montrent des relevés qui se rapprochent de la limite.

Avant ajustage, après ajustage et clé hors tolérance

Enregistrez les relevés avant ajustage avant que quiconque ne règle la clé. Ils montrent l'état de la clé pendant son utilisation, et c'est sur cet état que s'est appuyé le travail fait depuis le dernier étalonnage. Si la clé est ajustée ou réparée, prenez une série complète de relevés après ajustage aux mêmes valeurs cibles.

Si un relevé avant ajustage sort de la limite, la clé a été hors tolérance pendant une partie inconnue du temps écoulé depuis son dernier étalonnage satisfaisant. L'ISO 9001, article 7.1.5.2, vous demande de déterminer si la validité des résultats antérieurs a été compromise et d'agir si nécessaire. Pour une clé dynamométrique, suivez ces étapes.

• Identifiez la clé par une étiquette et retirez-la du service.
• Retrouvez les assemblages qu'elle a serrés depuis son dernier étalonnage satisfaisant, à partir des dossiers de travaux, des bons de travail ou du registre du magasin d'outils.
• Regardez le sens et l'ampleur de l'erreur. Une clé qui serre trop peu expose à des assemblages desserrés. Une clé qui serre trop expose à des vis allongées et à des filetages arrachés.
• Décidez du sort des travaux concernés, comme un resserrage ou une inspection, et prévenez le client si le contrat l'exige.
• Enregistrez l'évaluation et les actions. Revoyez ensuite l'intervalle et cherchez une cause, comme une surcharge ou une chute.

• Relevés avant et après ajustage

La place d'Axiospec

Axiospec est un logiciel de gestion des étalonnages. Il enregistre chaque clé dynamométrique avec son historique d'étalonnage, les relevés avant et après ajustage, le certificat et la prochaine échéance. Quand une clé est enregistrée comme Non conforme, elle passe en quarantaine et son enregistrement demande quels travaux antérieurs ont été touchés et quelle décision a été prise à leur égard. Axiospec ne suit pas les assemblages qu'une clé a serrés. Vous les retrouvez dans vos propres enregistrements. Le choix de la limite, de l'intervalle et des actions vous revient.

• Logiciel de gestion des jauges