Le fil à freiner n’est pas un moyen de maintenir le couple, et parfois il doit casser

Ce document est un document de maintenance aéronautique. La circulaire consultative AC 43.13-1B de la FAA, 646 pages, téléchargeable gratuitement en intégralité. Ce n’est pas une règle pour les voitures, les machines ou les bâtiments. Nous en avons utilisé un autre chapitre à propos de la réutilisation des écrous freinés ; cette page porte sur les paragraphes 7-122 à 7-126, un autre sujet dans le même ouvrage.

Il y a une chose que la circulaire ne fait nulle part : approuver une méthode. Son propre premier paragraphe ne rend son contenu acceptable que lorsque le constructeur ne dit rien, et c’est pourquoi l’expression « approuvé aviation » ne signifie pas ce qu’on lui fait dire.

Nous ne notons le fil à freiner de personne. Nous n’avons pas vu ces pièces, nous ne jugeons pas la qualité d’exécution, et vous ne trouverez ici aucun conseil pour obtenir une torsade plus nette. Ce qui suit est ce que le document exige et, plus intéressant, ce qu’il dit que le fil n’est pas.

Trois méthodes, et le fil n’en est qu’une

Le même paragraphe nomme la famille : « Trois méthodes de base sont utilisées pour le freinage : le fil à freiner, les goupilles fendues et les écrous autofreinés. » Les rondelles d’arrêt et les écrous Pal sont mentionnés comme parfois utilisés. Chacun a sa place, et le paragraphe la lui attribue.

• Le fil, en laiton doux ou en acier, sur les goujons de cylindre, les ridoirs de câbles de commande et les vis de fixation des accessoires moteur
• Les goupilles fendues sur les commandes de l’avion et du moteur, le train d’atterrissage et les ensembles de roulette de queue, ou à tout autre endroit où se produit un mouvement de rotation ou d’actionnement
• Les écrous autofreinés là où ils ne seront pas démontés souvent, car « des démontages et remontages répétés font perdre à l’écrou autofreiné sa fonction de freinage »
• Les écrous Pal ou écrous rapides, qui « ne doivent jamais être réutilisés »

Le fil sert aux pièces qui tournent sur un filetage et se dévissent. La goupille sert à ce qui tourne ou s’actionne. L’écrou sert aux assemblages qui restent montés. Le choix dit quelque chose de ce que fait l’assemblage, pas du dispositif le plus résistant.

Une ligne des procédures de freinage au fil dit la même chose par l’autre bout. « Les têtes de boulons et les vis percées n’ont pas besoin d’être freinées au fil si elles sont montées avec des écrous autofreinés. » Une tête percée n’est pas une instruction de la freiner au fil. C’est une option qu’un autre dispositif peut remplir.

Là où le fil doit casser

C’est la partie qui renverse l’intuition habituelle, et elle a un alinéa entier.

Sur une poignée de secours, ce sont les fils résistants qui sont interdits. Ce qui est prescrit à la place, c’est un fil de freinage cisaillable en laiton ou en cuivre doux, et la raison tient en une phrase : « un plomb intact indique que le composant n’a pas été ouvert ». Le fil n’est pas un verrou. C’est un témoin, et il doit céder à une main pressée.

Les diamètres pour cet usage sont eux aussi distincts : fil de cuivre de .020 pouce de diamètre, fil d’aluminium de .031 pouce, utilisés comme plombs sur les trousses de premiers secours, les extincteurs portatifs, les vannes de secours et les régulateurs d’oxygène. Entre les deux listes figure aussi un avertissement qui semble avoir été écrit après un incident : « Il faut veiller à ne pas confondre le fil d’acier et le fil d’aluminium. »

Deux méthodes et une plage où les deux sont permises

Pour tout ce qui n’est pas un dispositif de secours, le document donne deux méthodes et leurs dimensions.

• La méthode à double torsade, décrite comme la plus couramment utilisée
• La méthode à fil simple, pour des vis, boulons ou écrous disposés selon un motif serré ou une figure géométrique fermée comme un triangle, un carré, un rectangle ou un cercle, également autorisée sur les pièces des circuits électriques et aux endroits difficiles d’accès

C’est dans les dimensions que tout devient précis. Pour la double torsade, fil de .032 pouce de diamètre minimum sur les pièces dont le trou dépasse .045 pouce. Puis une variante : un fil de .020 pouce en double brin peut être utilisé sur les pièces dont le diamètre nominal du trou est compris entre .045 et .062 pouce, avec un entraxe entre pièces inférieur à 2 pouces. Pour le fil simple, le plus gros fil que le trou peut recevoir.

Mettez ces deux règles côte à côte et elles se chevauchent ; c’est notre observation, pas celle du document. La plage de .045 à .062 pouce de diamètre de trou est couverte par les deux règles, large de dix-sept millièmes de pouce, et dans cette plage le fil plus fin n’est admis que si les pièces sont à moins de 2 pouces l’une de l’autre. En dehors, au-dessus de .062, seule la règle du fil épais subsiste.

Tendu, mais pas trop

L’exigence de tension tient en quatre phrases qui tirent en sens contraire, et les lire ensemble constitue tout le savoir-faire.

Tendu après la pose, jamais surchargé, tiré bien tendu pendant la torsion, légère tension une fois fixé. Quatre instructions qui bornent une bande étroite, et la défaillance à chaque extrémité est nommée : trop lâche, la pièce se dévisse ; trop serré, le fil lui-même casse sous les vibrations. Le paragraphe 7-125 ajoute le même avertissement à propos de l’outil : « Une torsion excessive affaiblit le fil. »

L’exigence de finition comporte une petite curiosité arithmétique. En coupant les extrémités, il faut laisser au moins quatre à six tours complets, de 1/2 à 5/8 pouce de long, après la boucle. Ces deux limites ne décrivent pas le même pas de torsade. Six tours sur un demi-pouce donnent environ 0,083 pouce par tour ; quatre tours sur cinq huitièmes, environ 0,156. Il y a donc un facteur de presque deux entre la lecture la plus lâche et la plus serrée d’une même phrase ; c’est notre calcul, pas un point soulevé par le document. La clause borne le résultat de deux façons et les laisse se recouvrir au milieu.

Le reste de la finition concerne ce que le fil fait aux personnes et aux pièces. Extrémités repliées vers le bas et vers l’intérieur, vers la pièce, pour éviter les bouts pointus ou saillants. La boucle épousant étroitement le contour de la pièce. Le fil sans entaille, sans pliure ni détérioration. Et deux fois, dans deux alinéas différents : ne jamais arracher les extrémités du fil en les tordant à la pince, mais les couper près du trou.

Ne jamais serrer une vis pour aligner les trous

La règle qui coûte le plus cher quand on l’apprend à ses dépens concerne le cas où les trous percés ne sont pas en vis-à-vis.

Et deux paragraphes plus loin, sous forme de note isolée : « Ne pas desserrer ni resserrer des écrous correctement serrés pour aligner les trous du fil à freiner. » Le document le dit deux fois et propose deux remèdes qui ne sont pas du couple : changer la rondelle, ou changer le boulon.

Pour un écrou crénelé freiné au fil, il existe un troisième geste, et c’est une direction plutôt qu’une valeur : serrer l’écrou vers le bas de la plage de couple retenue, sauf indication contraire, puis si nécessaire continuer à serrer jusqu’à ce qu’un créneau s’aligne sur le trou. Commencer bas, pour que la marge qui reste se situe dans la plage et non au-dessus.

Une dernière direction, tirée de la légende des exemples commentés : le fil « doit toujours être posé de sorte que la tension s’exerce dans le sens du serrage ». C’est de nouveau toute l’idée. Le fil ne s’oppose pas à la rotation de la vis. Il est disposé de sorte que si une pièce tente de se desserrer, elle resserre l’autre.

Ce qu’il faut en retenir

• Le freinage n’est pas un moyen d’obtenir ou de maintenir un couple. C’est un dispositif contre le désengagement, et le document le dit avant toute autre chose
• Trois méthodes de base : fil à freiner, goupilles fendues, écrous autofreinés, chacune attribuée à un type d’assemblage différent
• Une tête percée n’est pas une instruction. Les têtes de boulons percées n’ont pas besoin d’être freinées au fil si elles sont montées avec des écrous autofreinés
• Sur les dispositifs de secours, les fils résistants sont interdits. On utilise à la place un fil cisaillable en laiton ou en cuivre doux, et le plomb ne doit pas empêcher le fonctionnement de secours
• Le diamètre du fil dépend du diamètre du trou, avec une plage de chevauchement de .045 à .062 pouce où un double brin plus fin est admis si les pièces sont à moins de 2 pouces
• Tendu, jamais surchargé, tiré bien tendu, légère tension. Quatre instructions qui bornent une bande étroite, avec une défaillance nommée à chaque extrémité
• Ne jamais serrer pour aligner les trous. Changer la rondelle ou changer le boulon, et le document le dit deux fois
• Tension dans le sens du serrage. Si une pièce se desserre, elle doit resserrer l’autre

Le genre du forum demande si une torsade a bonne allure. Le document ne parle jamais d’allure. Il demande si la pièce peut sortir, si le fil survivra aux vibrations, et si quelqu’un de pressé peut encore ouvrir ce qu’il entoure.

Une raison pour laquelle cette règle doit exister : la norme dimensionnelle du trou ne le situe pas le long de l’élément de fixation, et attribue à sa position une tolérance qui s’élargit avec la classe de produit.

Cet article ne relève pas d’une seule des six étapes : il en traverse plusieurs ou intervient après l’assemblage. Les décisions qui y conduisent sont présentées dans l’article anglais Specifying a screw.

Questions fréquentes

Le fil à freiner maintient-il une vis serrée ?

Non, et le document est explicite. Le paragraphe 7-122 indique que ces pratiques ne sont pas un moyen d’obtenir ou de maintenir un couple, mais un dispositif de sécurité destiné à empêcher le désengagement des vis, écrous, boulons, circlips, bouchons d’huile, robinets de vidange, vannes et pièces. Le couple vient du serrage ; le fil empêche la pièce de partir.

Quelles sont les trois méthodes de base du freinage ?

Le fil à freiner, les goupilles fendues et les écrous autofreinés, les rondelles d’arrêt et les écrous Pal étant mentionnés comme parfois utilisés. Le fil va sur les goujons de cylindre, les ridoirs et les vis d’accessoires moteur ; les goupilles là où se produit un mouvement de rotation ou d’actionnement ; les écrous autofreinés là où l’assemblage ne sera pas démonté souvent.

Pourquoi certains fils à freiner sont-ils volontairement faibles ?

Parce que sur un dispositif de secours, le fil est un plomb et non un verrou. L’alinéa 7-123 interdit sur les dispositifs de secours le fil en acier inoxydable, en monel, en acier au carbone et en alliage d’aluminium, et l’on utilise à la place un fil cisaillable en laiton ou en cuivre doux. Le paragraphe précédent précise que le freinage ne doit pas empêcher le fonctionnement de secours lorsque celui-ci dépend du cisaillement du fil.

Quel diamètre de fil à freiner faut-il utiliser ?

Pour la double torsade, .032 pouce minimum sur les pièces dont le trou dépasse .045 pouce. Un fil de .020 pouce en double brin peut être utilisé sur les pièces dont le diamètre nominal du trou est compris entre .045 et .062 pouce lorsque l’entraxe entre pièces est inférieur à 2 pouces. Pour le fil simple, le plus gros diamètre que le trou peut recevoir. Le cuivre de .020 et l’aluminium de .031 servent de plombs.

Quelle tension donner à la torsade ?

Le document la borne des deux côtés : tendu après la pose, jamais surchargé, tiré bien tendu pendant la torsion, et conservant une légère tension une fois fixé. Il avertit qu’un fil trop torsadé cassera sous les vibrations et qu’une torsion excessive à l’outil affaiblit le fil.

Combien de torsade laisser après la boucle ?

Au moins quatre à six tours complets après la boucle, décrits comme mesurant 1/2 à 5/8 pouce. Selon notre calcul, ces deux limites n’impliquent pas un pas unique : six tours sur un demi-pouce donnent environ 0,083 pouce par tour et quatre tours sur cinq huitièmes environ 0,156 ; la clause borne donc le résultat de deux façons plutôt que de fixer un pas.

Que faire si les trous de freinage ne s’alignent pas ?

Ne pas jouer sur le couple. Le document dit de ne jamais serrer excessivement ni desserrer pour obtenir l’alignement, qu’il doit être possible d’aligner les trous avec des boulons serrés dans les limites spécifiées, que des rondelles peuvent être utilisées et que, si l’alignement reste impossible, il faut essayer un autre boulon. Une note séparée répète que des écrous correctement serrés ne doivent pas être desserrés ni resserrés pour aligner les trous.

Dans quel sens torsader le fil ?

Le document donne le principe plutôt qu’une règle unique : le fil doit toujours être posé de sorte que la tension s’exerce dans le sens du serrage, afin qu’une pièce qui tente de se desserrer resserre l’autre. Ses exemples commentés montrent que le sens change d’un cas à l’autre, et cette page ne reproduit pas ces figures.

Cela s’applique-t-il hors de l’aviation ?

Pas en tant que règle. L’AC 43.13-1B est une circulaire consultative de la FAA pour l’inspection et la réparation des aéronefs, et rien de ce qui précède ne doit être appliqué à une voiture, une machine ou un bâtiment. Elle est citée parce qu’elle est librement consultable en intégralité et qu’elle dit clairement à quoi sert, et ne sert pas, un dispositif de freinage.

Références

• FAA AC 43.13-1B, Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair, with Change 1. Complète, gratuite, 646 pages. Paragraphes 7-122 à 7-126 et légende de la figure 7-5
• r/aviationmaintenance, où des photos légendées « rate my safety wire » paraissent régulièrement et récoltent des centaines de votes positifs

L’AC 43.13-1B a été téléchargée en intégralité sur le site de la FAA et lue pour les paragraphes cités. C’est un document d’inspection et de réparation des aéronefs, et non une règle pour les voitures, les machines, les bâtiments ou quoi que ce soit d’autre. Ce site a utilisé un autre chapitre de la même circulaire pour l’article sur la réutilisation des écrous freinés ; le sujet ici est la section consacrée au freinage, paragraphes 7-122 à 7-126, et rien de cette page antérieure n’est repris. Nous ne notons le fil à freiner de personne. Nous n’avons vu les pièces d’aucune photo de forum, nous ne portons aucun jugement sur la qualité d’exécution, et cette page ne contient aucun conseil de technique. Aucune compagnie aérienne n’est nommée. Les points suivants sont nos propres calculs ou observations, pas des affirmations du document : que les règles de diamètre de fil se chevauchent sur une plage de dix-sept millièmes de pouce de diamètre de trou entre .045 et .062, où le double brin plus fin dépend de l’entraxe ; que l’exigence de laisser quatre à six tours complets de 1/2 à 5/8 pouce n’implique pas un pas de torsade unique, les deux limites différant d’un facteur de presque deux ; et que les quatre instructions de tension bornent une bande étroite avec une défaillance nommée à chaque extrémité. Le tableau 7-8, guide de freinage des ridoirs, n’est pas cité et les ridoirs ne sont pas traités ici. Les exemples commentés des figures 7-5 à 7-5b ne sont pas reproduits ; seule la phrase de la légende sur le sens de la tension est citée. Les spécifications de pièces AN, MS et NAS citées par cette circulaire n’ont pas été lues. Nous avons lu les messages du forum, pas leurs réponses.