La rondelle éventail figure sur la liste des interdits pour la liaison électrique

Deux limites avant toute chose. Il s’agit d’une norme de la NASA pour les lanceurs, engins spatiaux, charges utiles et équipements de vol. Ce n’est ni une norme aéronautique, ni une norme du bâtiment, ni une règle pour votre machine. Et nous n’avons pas identifié la rondelle de la photo du forum, qui ne porte aucune référence lisible et relève d’un autre document que nous n’avons pas. Ce qui suit est le raisonnement d’une autorité sur la liaison électrique, cité parce qu’il est librement lisible en entier et parce qu’il contredit l’intuition courante.

Le document est diffusé publiquement. La fiche du catalogue de la NASA le marque « Internet public : la norme est autorisée à l’accès public sur Internet » (traduction) et la couverture porte « Approuvé pour diffusion publique, diffusion illimitée » (traduction). Quarante-sept pages, revalidé en mars 2026.

« Relié » n’est pas un chiffre unique

La première chose que fait la norme est de refuser la question unique. Le tableau 1 répartit la liaison en cinq classes selon sa finalité, et chacune a sa propre exigence de résistance.

Mettez-en deux côte à côte et le calcul, qui est le nôtre, est saisissant. La classe S admet quatre cents fois la résistance de la classe R. La classe H en admet quarante fois. Un assemblage confortablement relié pour l’écoulement de l’électricité statique peut être quarante ou quatre cents fois trop résistif pour la fonction d’à côté.

La question est-ce relié ? n’a donc pas de réponse tant que personne n’a dit de quelle classe il s’agit. C’est ce que la question du forum ne peut pas trancher à partir d’une photo, et c’est pourquoi une rondelle correcte à un endroit est mauvaise à un autre.

Les classes diffèrent aussi par la méthode, pas seulement par le chiffre. Pour les classes C, H et S, la norme accepte « cavaliers et tresses » (traduction). Pour la classe R, elle dit « Contact direct préféré. Pas de cavaliers. Une tresse courte et large peut être utilisée en dernier recours. » (traduction)

La liaison, c’est l’interface, pas la quincaillerie

L’article 5.1 nomme sans détour la méthode préférée : « la méthode métal sur métal étant la méthode préférée » (traduction), et son sous-article s’intitule Métal sur métal (surface en contact contre surface en contact). Une surface en contact (faying surface) est définie à l’article 3.2 comme « la surface de matériaux métalliques en contact les uns avec les autres et assemblés » (traduction). Deux zones de métal, pressées l’une contre l’autre.

Les assemblages soudés et brasés sont considérés comme permanents et reliés par nature, parce que les deux pièces n’en font plus qu’une. Tout ce qui est tenu par des vis, des rivets ou des colliers est un assemblage semi-permanent, et pour ceux-ci l’EBR 62 exige que les surfaces en contact soient préparées avant l’assemblage et non après. La pression de serrage relève ensuite d’une exigence mécanique, traitée par les règles d’assemblage ordinaires.

C’est dans ce cadre que s’inscrit l’article sur les fixations. Le boulon fournit la pression. La pression maintient ensemble deux faces métalliques préparées. Le courant passe par les faces. Une rondelle qui promet d’établir la connexion à elle seule résout un problème que la norme a déjà résolu autrement.

Quatre éléments à ne pas utiliser

Voici maintenant la liste, en entier, avec le numéro d’exigence que lui donne la norme.

La norme ne donne aucune raison pour cette liste. Elle l’énonce et passe à la suite, ce qu’il faut signaler, car la lecture qui suit est la nôtre et non celle du document. Trois des quatre éléments sont un revêtement : du zinc sur le boulon, du zinc ou une anodisation sur la rondelle, du cadmium sur n’importe quoi. Ce sont des finitions anticorrosion, et une finition anticorrosion est par conception une barrière. L’anodisation, en particulier, est un oxyde, autrement dit un isolant. La pièce sur laquelle vous comptiez pour conduire porte un manteau dont le rôle est d’empêcher quoi que ce soit d’atteindre le métal.

La rondelle éventail est le cas intéressant, car ce n’est pas manifestement un problème de revêtement. Notre lecture est qu’elle échoue au critère de géométrie plutôt qu’au critère de matériau : ses dents créent une poignée de petits points de contact à forte pression, alors que la norme veut une surface préparée en contact continu. Quelques points brillants qui ont mordu à travers une finition sont aussi quelques points où la finition est désormais rompue et le métal nu exposé à l’humidité, c’est-à-dire le début de la corrosion que le reste de la norme consacre des pages à éviter. Là encore, il s’agit d’une déduction. La ligne elle-même fait quatre mots dans l’original et n’explique rien.

Notez ce que l’interdiction ne dit pas. Elle interdit ces éléments aux fins de liaison électrique. Une rondelle éventail comme dispositif de freinage est une tout autre question, et ce site a examiné ailleurs ce que font réellement les dispositifs de freinage.

Deux autres exigences entourent la liste et passent facilement inaperçues. EBR 75 : lorsque des boulons font partie du chemin de liaison, « une analyse doit être réalisée pour montrer que le nombre de boulons utilisés dans le chemin est suffisant » (traduction). Le nombre n’est donc pas une règle empirique, c’est un livrable. Et EBR 76 : les fixations « doivent être étanchéifiées contre l’humidité et l’air afin d’empêcher la corrosion des filets » (traduction). Les rivets ont leur propre ligne, en italique : « Les rivets sont acceptables si l’on en utilise au moins trois par jonction et qu’ils sont percés en reprise. » (traduction)

L’édition de 2003 était plus abrupte, celle de 2013 a assoupli

L’édition de base de cette norme, de septembre 2003, est elle aussi publique et compte vingt-cinq pages. Son article 5.1 contient une phrase que l’édition actuelle ne contient pas :

Une interdiction nette, sans condition. La révision de 2013 l’a remplacée. Son historique documentaire mentionne « Ajout de la section 5.1.3 Fixations » (traduction), et cette nouvelle section commence par autoriser ce que l’ancienne interdisait : « Si l’application de liaison est approuvée par l’organisme acheteur, des fixations peuvent être utilisées pour satisfaire aux exigences de liaison. » (traduction) Elle donne même une raison physique pour laquelle un chemin boulonné peut faire mieux qu’une tresse : « L’inductance de plusieurs boulons entre des matériaux par ailleurs isolés peut être inférieure à l’inductance d’une tresse entre des surfaces. » (traduction)

En dix ans, la règle est donc passée de jamais à avec approbation et analyse. Et tout au long de ce changement, la phrase interdisant les rondelles éventail a survécu mot pour mot. Dans l’édition de 2003, elle se lit comme une seule ligne continue : les vis autotaraudeuses, les boulons, écrous ou vis zingués, les rondelles éventail, anodisées ou zinguées, ou toute pièce cadmiée ne doivent pas être utilisés à des fins de liaison (traduction). Dans l’édition de 2013, ce sont les quatre mêmes éléments, découpés en liste numérotée et dotés d’un numéro d’exigence.

L’édition de 2003 revient aussi une seconde fois sur le cadmium et le zinc, pour une raison qui n’a rien à voir avec la conductivité : « L’acier cadmié est interdit pour les applications spatiales. Le cadmium se sublime et peut se déposer sur les optiques, les panneaux solaires, etc. Le zingage est également interdit. » (traduction) Deux des quatre éléments de la liste de liaison sont par ailleurs bannis du véhicule pour cause de dégazage. Ils figurent deux fois sur la liste, pour des raisons sans rapport entre elles.

Un facteur cinq que personne n’a écrit

La classe H, protection contre les chocs électriques et les défauts, exige que les boîtiers et châssis exposés rejoignent la structure avec 0,1 ohm ou moins. À proximité de vapeurs inflammables, l’exigence devient beaucoup plus sévère, et la norme imprime une figure accompagnée d’un tableau de données. C’est là qu’une mauvaise liaison cesse d’être un simple désagrément électrique.

Deux régularités ressortent de ce tableau, et toutes deux relèvent de notre calcul plutôt que de ce que la norme affirme.

• La valeur de danger vaut exactement cinq fois la valeur admissible sur chaque ligne. Sept lignes, sept fois 5,00. La norme n’écrit jamais le chiffre 5 à proximité de ce tableau ; le coefficient de sécurité n’apparaît que si l’on divise
• À partir de 100 A, le courant multiplié par la résistance admissible donne exactement 0,074 volt, sur les quatre lignes, et le courant multiplié par la résistance de danger exactement 0,37 volt. La moitié haute du tableau est une règle de chute de tension fixe déguisée en résistance
• Les trois lignes à faible courant ne suivent pas cette règle. À 30, 49 et 58 A, la chute admise vaut 0,108, 0,091 et 0,089 volt ; les petits courants ont donc droit à un peu plus

Deux autres chiffres du même article donnent l’ordre de grandeur. L’EBR 16 exige que le chemin de retour du courant de défaut supporte un courant de surcharge de 500 pour cent pendant 0,5 seconde, alors que le texte note que les disjoncteurs usuels de protection des personnes déclenchent en moins de 0,2 seconde sur un court-circuit franc. C’est un facteur de deux et demi sur le temps, gardé en réserve. Et la tension sur l’enveloppe concernée « ne devrait pas dépasser 4,5 volts » (traduction).

Vient ensuite la phrase qui rend tout le sujet concret. EBR 17 : une structure en alliage de magnésium ne doit pas servir de chemin principal de retour du courant de défaut. La raison tient en une ligne : « La température d’une jonction médiocre pourrait atteindre la température d’inflammation du magnésium. » (traduction)

La finition est tout l’argument

L’article 5.2 dit que les surfaces en contact de tous les assemblages métal sur métal reliés électriquement « doivent être nettoyées de toute matière non conductrice et protégées contre la corrosion » (traduction). Relisez : nettoyées de toute matière non conductrice, et protégées contre la corrosion. Ces deux consignes tirent dans des directions opposées, car la plupart des protections anticorrosion sont non conductrices.

La norme règle la question par une phrase qui mérite d’accompagner tout assemblage qui doit conduire. EBR 81 : « La méthode de protection ou la finition choisie ne doit pas annuler la liaison électrique entre les deux surfaces. » (traduction) La finition n’est pas facultative, la liaison non plus ; la finition doit donc être choisie pour supporter d’être un conducteur.

Les conséquences pratiques sont strictes. EBR 82 : les surfaces d’accouplement traitées « doivent être protégées par des matériaux d’emballage ou des films protecteurs jusqu’au moment de l’accouplement » (traduction). EBR 84 : les surfaces destinées à rester assemblées indéfiniment « doivent être inspectées périodiquement » (traduction), ce qui revient à admettre qu’une liaison n’est pas quelque chose que l’on réalise une fois pour toutes.

Et là où deux métaux différents se rencontrent, l’annexe B donne un seuil que ce site a rencontré par l’autre bout : « Deux matériaux peuvent être mis en contact direct si la différence de force électromotrice entre leurs groupes ne dépasse pas 0,25 volt. » (traduction) C’est la même valeur de 0,25 volt qui gouverne le tableau des indices anodiques ; elle arrive ici parce que la corrosion à l’interface est ce qui finit par détruire la liaison.

Ce qu’il faut en retenir

• Une liaison a une classe avant d’avoir un chiffre. Cinq classes dans cette norme, de 2,5 milliohms pour la radiofréquence à 1,0 ohm pour l’électricité statique, soit un rapport de quatre cents à un
• La méthode préférée est le contact métal sur métal. Des surfaces en contact préparées, maintenues ensemble, la fixation fournissant la pression
• Quatre éléments ne doivent pas servir à la liaison dans cette norme : les vis autotaraudeuses, les boulons, écrous ou vis zingués, les rondelles éventail, anodisées ou zinguées, et les pièces cadmiées
• Trois des quatre relèvent d’un problème de revêtement, selon notre lecture et non celle de la norme, puisqu’elle ne donne aucune raison
• L’interdiction vaut uniquement aux fins de liaison électrique. Une rondelle éventail comme dispositif de freinage est une question distincte
• L’édition de 2003 interdisait purement et simplement les fixations comme chemins de liaison principaux. L’édition de 2013 les autorise avec approbation et analyse, et la ligne sur les rondelles éventail a traversé ce revirement sans changement
• La finition doit être choisie de façon à ne pas annuler la liaison, et les assemblages qui restent accouplés sont inspectés périodiquement

Rien de tout cela n’identifie la rondelle de la photo, et ce n’est pas le but. Mais cela répond à la question qui se cache dessous. La rondelle est rarement le conducteur. Les deux faces propres qu’elle maintient ensemble le sont.

Ce qui maintient ces faces ensemble est une question distincte, avec son propre document. La norme fédérale américaine sur les travaux électriques ne donne jamais de valeur de serrage et demande plutôt une bonne connexion sans endommager le conducteur.

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

Les rondelles éventail conviennent-elles à la liaison électrique ?

La NASA-STD-4003A dit qu’elles ne doivent pas être utilisées à cette fin. Son exigence EBR 77 cite quatre éléments problématiques : les vis autotaraudeuses, les boulons, écrous ou vis zingués, les rondelles éventail, anodisées ou zinguées, et les pièces cadmiées. C’est une seule norme, pour les lanceurs et les engins spatiaux, et elle ne régit rien d’autre. Elle ne donne aucune raison pour cette liste.

Pourquoi une rondelle éventail poserait-elle problème si ses dents mordent à travers la peinture ?

La norme ne le dit pas. Notre lecture est que les dents créent quelques petits points de contact à forte pression, alors que la méthode préférée par la norme est une surface métallique préparée en contact continu, la fixation fournissant la pression plutôt que de conduire le courant. Les points qui percent une finition sont aussi des points où le métal nu rencontre l’humidité. Considérez cette explication comme la nôtre.

Qu’est-ce qui conduit réellement le courant dans une liaison électrique boulonnée ?

Les surfaces en contact, que la norme définit comme les surfaces de matériaux métalliques en contact les unes avec les autres et assemblées. L’article 5.1 désigne le contact métal sur métal comme méthode préférée, et l’article sur les fixations dit que celles-ci devraient servir avant tout à maintenir la pression sur ces surfaces.

Quelle résistance correspond à une bonne liaison ?

Cela dépend entièrement de la raison de la liaison. Dans cette norme, les liaisons radiofréquence exigent 2,5 milliohms ou moins, la protection contre les chocs électriques et les défauts 0,1 ohm ou moins, les décharges électrostatiques typiquement 1,0 ohm ou moins, et la foudre et le retour d’alimentation dépendent du courant. La limite électrostatique vaut quatre cents fois la limite radiofréquence.

Les boulons peuvent-ils seulement servir de chemin de liaison ?

Dans l’édition actuelle, oui, si l’application est approuvée par l’organisme acheteur et si une analyse montre que le nombre de boulons suffit pour un chemin de faible impédance. La norme note même que plusieurs boulons peuvent présenter une inductance plus faible qu’une tresse. L’édition de 2003 disait sans détour que les fixations ou leurs filets ne doivent pas être utilisés comme chemins de liaison principaux.

Pourquoi les fixations zinguées et cadmiées sont-elles exclues ?

Elles figurent sur la liste de liaison sans raison indiquée. L’édition de 2003 les interdit par ailleurs toutes deux pour les applications spatiales, pour une raison sans rapport : le cadmium se sublime et peut se déposer sur les optiques et les panneaux solaires, et le zingage est également interdit. Elles sont donc exclues deux fois, une fois de la liaison et une fois du véhicule.

Combien de rivets faut-il pour une jonction reliée électriquement ?

Cette norme dit que les rivets sont acceptables si l’on en utilise au moins trois par jonction et qu’ils sont percés en reprise. Pour les liaisons de protection contre la foudre, elle exige plusieurs rivets, boulons ou autres fixations aux jonctions du revêtement et de la structure du véhicule, afin que plusieurs zones de contact métalliques se partagent le courant.

La protection contre la corrosion gêne-t-elle la liaison ?

C’est la tension centrale de l’article sur les surfaces, qui exige dans le même souffle que les surfaces en contact soient nettoyées de toute matière non conductrice et protégées contre la corrosion. La norme la résout par une exigence selon laquelle la méthode de protection ou la finition choisie ne doit pas annuler la liaison électrique entre les deux surfaces. Là où des métaux différents se rencontrent, elle autorise le contact direct lorsque la différence de force électromotrice ne dépasse pas 0,25 volt.

Cette norme s’applique-t-elle aux avions ou à ma machine ?

Non. C’est une norme de la NASA pour les lanceurs, engins spatiaux, charges utiles et équipements de vol, diffusée publiquement mais écrite pour ce domaine. Nous la citons parce qu’elle est librement lisible en entier et parce qu’elle énonce clairement une chose que l’on croit souvent à l’inverse. Ce n’est une règle pour rien d’autre et nous ne la présentons pas comme telle.

Références

• NASA-STD-4003A w/Change 1, Electrical Bonding for NASA Launch Vehicles, Spacecraft, Payloads, and Flight Equipment. Complète, diffusée publiquement, 47 pages, revalidée en mars 2026
• NASA-STD-4003, édition de base de 2003, 25 pages, disponible sur la même page du catalogue et utilisée ici uniquement pour comparer les deux éditions
• r/aviationmaintenance, où la photo d’une rondelle de liaison inconnue a suscité la question

Les deux éditions de la NASA-STD-4003 ont été lues en entier. La fiche du catalogue de la NASA marque la norme « Internet public : la norme est autorisée à l’accès public sur Internet » (traduction), et la couverture porte « Approuvé pour diffusion publique, diffusion illimitée » (traduction). L’édition actuelle est la révision A avec le Change 1, approuvée en février 2013, modifiée en janvier 2016, revalidée le 13 mars 2026, quarante-sept pages, émise par le NASA HQ Office of the Chief Engineer. L’édition de base est datée du 8 septembre 2003 et compte vingt-cinq pages. Il s’agit d’une norme pour les lanceurs, engins spatiaux, charges utiles et équipements de vol. Ce n’est ni une norme aéronautique, ni une norme du bâtiment, ni une norme de machines, et rien ici ne doit être lu comme une règle pour l’un de ces domaines. Nous n’identifions pas la rondelle de la photo du forum, sur laquelle nous n’avons pu lire aucune référence, et nous n’affirmons rien sur le document qui la spécifie. Les éléments suivants relèvent de notre propre calcul et non d’affirmations de la norme : le rapport de quatre cents entre les limites des classes S et R et de quarante entre les classes H et R, le constat que la résistance de danger vaut exactement cinq fois la résistance maximale admissible sur les sept lignes du tableau des vapeurs inflammables, le constat que le courant multiplié par la résistance admissible donne exactement 0,074 volt sur les quatre lignes à 100 A et au-delà tandis que les trois lignes inférieures admettent 0,108, 0,091 et 0,089 volt, la marge de deux fois et demie entre l’exigence de 0,5 seconde et le déclenchement typique des disjoncteurs en 0,2 seconde, et la comparaison du nombre de pages. La norme ne donne aucune raison pour la liste de l’EBR 77 ; l’explication proposée ici de la présence de la rondelle éventail est donc notre lecture et elle est signalée comme telle dans le texte. L’interdiction est énoncée aux seules fins de liaison électrique et ne dit rien des rondelles éventail comme dispositifs de freinage. La figure 1 et son tableau de données, ainsi que le libellé de l’article 5.1.3, y compris l’EBR 77, ont été vérifiés sur des images rendues des pages imprimées plutôt que sur du texte extrait. Les normes NASA-STD-6012, NASA-STD-6016 et SAE-ARP-5414, auxquelles cette norme renvoie pour les finitions et la corrosion, n’ont pas été lues et rien n’en est cité. Nous avons lu le message du forum et non ses réponses, et aucune entreprise ni marque de produit n’est citée.