Concentricité
Qu’est-ce que la concentricité ?
On parle de concentricité lorsqu’il s’agit de vérifier la position relative d’un ou de plusieurs cercles indépendants. En métrologie, la concentricité fait partie des tolérances de position, elles-mêmes rattachées au groupe des tolérances de localisation. Celles-ci définissent la position idéale d’un élément par rapport à un élément de référence.
Autour de cet élément de référence — par exemple un axe — est définie une zone de tolérance, généralement circulaire, parfois plane. Le centre de l’élément contrôlé peut s’écarter à l’intérieur de cette zone. Si le point sort de la zone de tolérance, la cote est considérée comme hors tolérance.
Les tolérances, c’est-à-dire les écarts, apparaissent fréquemment en raison d’influences aléatoires lors de la fabrication. Des facteurs tels que les vibrations, les variations de température ou encore la présence d’impuretés empêchent une production parfaitement identique. Il est donc essentiel de savoir si ces écarts restent dans les limites autorisées ou non.
Domaines d’application de la concentricité
La mesure de la concentricité est particulièrement importante dans le secteur automobile, mais également dans d’autres domaines où des roulements à billes de précision sont fabriqués. Les roulements à billes sont utilisés dans de nombreux produits industriels. Ils permettent une rotation rapide et fluide des composants, ce qui est indispensable notamment en construction mécanique et en technologie des entraînements.
Dans le domaine automobile, un exemple emblématique est le turbocompresseur. Celui-ci fonctionne à des vitesses de rotation extrêmement élevées et nécessite donc une très grande précision de coaxialité.
Comment mesure-t-on la concentricité ?
Une mesure directe n’est généralement pas adaptée pour vérifier le respect des valeurs limites de concentricité.
En pratique, les dispositifs de contrôle déterminent la coaxialité à l’aide d’une mesure du faux-rond, qui permet d’évaluer à la fois les tolérances de forme et les tolérances de position. Cette méthode prend donc également en compte le faux-rond.
Cette approche est particulièrement recommandée lorsqu’aucun instrument de mesure spécifique n’est disponible pour déterminer précisément l’écart de coaxialité.
De plus, des rapports de mesure visuels facilitent l’optimisation rapide des processus, car les écarts y sont clairement identifiables.
Les techniques de mesure optique 3D sont particulièrement adaptées aux processus de fabrication. Elles permettent une mesure sans contact de la concentricité à l’aide d’un scan 3D, offrant une analyse rapide et très détaillée. La tomographie industrielle assistée par ordinateur est quant à elle utilisée lorsque des structures internes doivent également être contrôlées.
Inconvénients de la mesure de la concentricité à l’aide d’un comparateur
L’un des principaux inconvénients de cette méthode réside dans des facteurs tels que l’angle d’appui ou la force exercée par le comparateur sur la pièce mesurée. Les résultats peuvent ainsi varier selon l’opérateur. S’ajoute à cela la friction entre la pointe du comparateur et la surface, qui peut entraîner des rayures ou des détériorations de la surface de la pièce contrôlée.