Types de tarauds : comment choisir le bon ?

Le taraudage paraît simple. Pourtant, en usinage, il peut facilement compromettre la qualité d'une pièce ou retarder la réalisation d'un prototype. Un même trou, percé dans les mêmes conditions, peut donner un résultat satisfaisant ou insatisfaisant. Le résultat dépend souvent du choix du taraud adapté.

Chez Yonglihao Machinery, nous réalisons beaucoup de prototypage CNC et d'usinage en petites séries. Nous rencontrons ce problème quotidiennement. Ce guide présente les principaux types de tarauds. Il explique comment les utiliser et comment choisir le taraud adapté à votre application.

Qu'est-ce qu'un taraud ?

Un taraud est un outil qui permet de créer un filetage. Il s'utilise à l'intérieur d'un trou pré-percé pour y insérer des vis et des boulons. En métallurgie, un filetage de qualité est essentiel pour des assemblages solides, compacts et précis.

Utiliser un taraud inadapté au matériau et au trou peut certes créer un filetage, mais le risque de casse est plus élevé. L'ajustement risque d'être médiocre et des retouches supplémentaires pourraient s'avérer nécessaires. La connaissance des principales catégories de tarauds est essentielle à la planification des processus ; il ne s'agit pas d'un détail optionnel.

Éléments et matériaux clés d'un taraud

Tous les tarauds comportent quelques éléments clés. Ces éléments déterminent leur fonctionnement : coupe, guidage et évacuation des copeaux. Le corps constitue la partie coupante. Son chanfrein avant présente un filetage conique qui pénètre progressivement dans la pièce. Le reste du filetage guide l'outil et dimensionne le filetage final.

Des cannelures, ou rainures, parcourent le corps de la lame. Elles servent de tranchants, permettent l'évacuation des copeaux et la lubrification. Entre les cannelures se trouvent les surfaces d'appui, qui supportent les tranchants. Le talon est la zone évidée située derrière la surface d'appui, réduisant ainsi la friction et le frottement.

Au-dessus du corps se trouve la tige lisse. Elle comporte des marquages indiquant le diamètre, le pas et le profil du filetage. De nombreux tarauds sont munis d'une languette carrée à leur extrémité supérieure. Cette extrémité d'entraînement permet de maintenir le taraud dans une clé ou un porte-taraud sans qu'il ne glisse.

Les marquages des tarauds indiquent la taille nominale et le pas (par exemple M8×1,25 ou ¼-20 UNC). Ils précisent également le type de filetage (métrique, UNC/UNF, NPT), le matériau du taraud (HSS, HSS-Co, carbure) et la classe d'ajustement. La lecture de ces marquages vous indique précisément le filetage que vous allez réaliser.

Le matériau du robinet est aussi important que sa forme pour ses performances et sa durée de vie :

En pratique, on choisit toujours une combinaison de géométrie et de matériau, et non l'un ou l'autre seul.

Principaux types de tarauds et leurs utilisations typiques

Cette section classe les principaux types de tarauds selon leur forme et leur capacité d'évacuation des copeaux. Elle indique les types de trous et les matériaux auxquels ils conviennent le mieux. En comparant vos besoins à ces catégories, vous trouverez rapidement le taraud adapté.

Taraud conique à main

Un taraud conique manuel possède un long chanfrein et environ 8 à 10 filets coniques. Il pénètre progressivement dans le trou et coupe avec un faible effort. C'est un bon taraud de départ pour les matériaux durs ou lorsque l'alignement n'est pas parfait.

L'inconvénient est qu'il ne permet pas de réaliser un filetage complet dans un trou borgne. De plus, son utilisation seule est lente. Un taraud de fond ou un bouchon est généralement nécessaire ensuite.

Robinet à main

Un taraud manuel à chanfrein moyen d'environ 3 à 5 filets offre un bon compromis entre facilité d'amorçage et capacité de perçage profond. C'est le taraud “ polyvalent ” le plus couramment utilisé pour les travaux quotidiens.

On peut utiliser des tarauds à bouchon seuls dans les trous débouchants et dans de nombreux trous borgnes peu profonds. Cependant, ils risquent de ne pas permettre de réaliser le filetage final au fond d'un trou borgne profond.

Taper à main de fond

Un taraud manuel de fond de trou possède un chanfrein très court, avec seulement 1 à 2 filets coniques. Ses arêtes de coupe atteignent leur diamètre maximal presque instantanément. C'est le choix idéal pour la finition des derniers filets au fond d'un trou borgne lorsqu'un engagement total est nécessaire.

Un taraud de fond n'enlève pas de matière lentement ; il ne doit donc pas être utilisé en premier. Il est plus efficace après qu'un taraud conique ou un taraud de finition ait déjà formé la majeure partie du filetage.

Taraud à pointe spirale

Un taraud à pointe hélicoïdale est souvent appelé taraud canon. Il possède des goujures droites et un tranchant avant spécifique. Ce tranchant évacue les copeaux vers l'avant dans le sens d'avance, permettant ainsi des vitesses de coupe plus élevées et une évacuation régulière des copeaux dans les trous débouchants. C'est un choix standard pour le taraudage sur machines à grande vitesse.

Les tarauds à pointe hélicoïdale ne conviennent pas aux trous borgnes profonds car les copeaux sont poussés vers l'avant. Les copeaux s'accumulent au fond et bloquent le taraud.

Taraud à cannelures hélicoïdales

Un taraud à goujures hélicoïdales possède des goujures en spirale, à l'instar d'une fraise. Ces goujures permettent d'évacuer les copeaux vers le haut du trou. Ce mécanisme d'évacuation des copeaux en fait le taraud idéal pour les trous borgnes. Il est particulièrement performant dans les matériaux tendres qui produisent de longs copeaux.

Les tarauds à goujures hélicoïdales sont également performants dans les trous interrompus, comme les trous transversaux ou les rainures de clavette. Ils coûtent plus cher que les tarauds manuels classiques et leur tranchant est légèrement moins puissant. On les réserve généralement aux travaux où la maîtrise des copeaux est primordiale.

Robinet d'extension

Un taraud à rallonge est un taraud manuel ou machine à tige très longue. Il permet d'atteindre les trous profonds dans un alésage, un logement ou un moyeu de poulie. On le choisit lorsqu'un taraud standard buterait contre d'autres aspérités avant d'atteindre le filetage.

La longue tige rend le taraud moins rigide ; il est donc impératif de contrôler l’avance et le couple. Un taraudage trop agressif avec rallonge augmente le risque de flexion ou de rupture.

Robinet de machine

Un taraud machine est conçu pour le taraudage sur machines à commande numérique (CNC). Sa forme, l'épaisseur de son noyau et ses revêtements sont optimisés pour une bonne maîtrise des copeaux et une longue durée de vie. Il permet d'atteindre des vitesses de fonctionnement plus élevées et d'obtenir de meilleurs résultats qu'un taraud manuel classique.

Les tarauds machine conviennent aux trous borgnes et débouchants, à condition de choisir le modèle approprié. Il peut s'agir d'un taraud à pointe hélicoïdale ou à goujures hélicoïdales. Ils constituent le choix standard pour le filetage en série dans de nombreux ateliers.

Taraud à filetage

Un taraud à profiler, ou taraud à rouleau, ne coupe pas le métal. Il forme le filetage à froid par déplacement de matière. Aucun copeau n'est produit, le taraudage est donc plus propre. Le risque de casse du taraud par accumulation de copeaux est considérablement réduit.

Les tarauds de forme sont idéaux pour les matériaux tendres comme l'aluminium, les alliages de cuivre et les aciers doux. Ils permettent souvent d'obtenir des filetages plus résistants grâce à l'écrouissage. Ils nécessitent un pré-perçage plus important que les tarauds de coupe. Ils ne conviennent pas aux matériaux cassants ou très durs.

Robinet de tuyauterie

Un taraud permet de réaliser des filetages de type NPT ou BSPT. Ces filetages sont généralement coniques pour assurer une étanchéité optimale. Ces tarauds enlèvent davantage de matière près du haut du trou qu'au fond. Ils sont donc plus exigeants que les tarauds à filetage droit.

Les tarauds sont nécessaires pour les raccords hydrauliques, pneumatiques et de plomberie. Leur utilisation requiert un foret pilote adapté et un contrôle précis de la profondeur. Ceci permet d'éviter un filetage trop grand et d'endommager l'étanchéité.

Outil combiné de perçage et de taraudage

Un outil combiné foret-taraud comporte une pointe de perçage à l'avant et une section de taraudage à l'arrière. Cela permet à la machine de percer puis de tarauder en un seul cycle, éliminant ainsi le besoin de changer d'outil et réduisant le risque de désalignement entre les deux étapes.

Chaque outil ne convient qu'à un seul diamètre de perçage et à un seul filetage, ce qui limite sa polyvalence. Il est également moins adapté aux trous très profonds ou aux matériaux très difficiles à travailler.

Taraud en carbure monobloc

Un taraud en carbure monobloc est entièrement fabriqué en carbure, ce qui lui confère une dureté et une résistance à l'usure exceptionnelles. Il est utilisé pour les matériaux abrasifs comme la fonte ou les plastiques renforcés de fibres de verre. Il est également employé pour l'usinage CNC en grande série, où la durée de vie de l'outil est primordiale.

Les tarauds en carbure sont plus fragiles que ceux en acier rapide. Ils nécessitent un montage rigide, un alignement précis et une coupe stable. Sur des machines flexibles ou mal alignées, ils se cassent plus facilement que les tarauds en acier rapide ou en cobalt.

Taraud à filetage interrompu

Un taraud à filetage interrompu ne possède de dents que sur un filet sur deux. Ceci crée des espaces qui facilitent l'évacuation des copeaux. Il offre également plus d'espace pour la lubrification et l'évacuation des copeaux. Cette conception est particulièrement utile pour les matériaux collants où les tarauds classiques s'encrassent rapidement.

Le nombre réduit de dents supportant la charge peut rendre ces tarauds légèrement moins rigides. Ils sont généralement réservés aux matériaux difficiles à usiner et non destinés à un usage courant.

Comment choisir le taraud adapté à votre projet

Pour choisir le taraud adapté, quatre critères essentiels sont à prendre en compte : le matériau de la pièce, le type de trou, les spécifications du filetage et le volume de production. Pour les matériaux tendres comme l’aluminium, un taraud formateur ou un taraud à goujures hélicoïdales acérées est souvent le plus approprié. Pour les aciers inoxydables ou les alliages à haute résistance, il peut être nécessaire d’utiliser des tarauds revêtus ou des tarauds en carbure monobloc pour supporter le couple et l’usure.

Le type de trou permet de restreindre votre choix. Pour les trous débouchants, les tarauds à spirale sont généralement les plus efficaces : ils évacuent les copeaux vers l'avant. Pour les trous borgnes, les tarauds à goujures hélicoïdales facilitent l'évacuation des copeaux. Une série de tarauds coniques, de taraudage et de fond peut également être utilisée pour réaliser le filetage.

Le diamètre et le pas du filetage influent sur la rigidité du taraud. Un filetage large et grossier permet d'obtenir des tarauds plus robustes et une vitesse de coupe plus élevée. Un filetage très fin ou à pas fin exige un alignement précis et une avance stable. Enfin, déterminez s'il s'agit d'une réparation, d'une petite série ou d'une production en grande série. Choisissez ensuite la nuance et le niveau de prix du taraud adaptés.

Une simple liste de vérification avant de toucher un fil :

• ✅ Quel matériau suis-je en train de fileter (dur, tendre, abrasif) ?
• ✅ Le trou est-il borgne ou traversant, et quelle est sa profondeur ?
• ✅ De quelle taille de filetage, de quel pas et de quelle classe de tolérance ai-je besoin ?
• ✅ S'agit-il d'une commande unique, d'une petite série ou d'une production en grande quantité ?
• ✅ Puis-je assurer une bonne lubrification et l'évacuation des copeaux ?

Répondre à ces questions vous guidera vers le bon robinet pour votre tâche.

Meilleures pratiques pour l'utilisation des tarauds et la prévention de la casse

Pour éviter de casser un taraud, il est essentiel d'utiliser le taraud adapté et de respecter les réglages appropriés. Cela implique un alignement correct, une avance correcte, une vitesse de coupe adéquate et une lubrification appropriée. Vérifiez toujours que le trou percé est du bon diamètre et parfaitement droit. Un trou trop petit ou de travers risque d'endommager immédiatement le taraud.

Lors du taraudage manuel, maintenez le taraud aligné avec le trou. Appliquez une force constante et effectuez un quart de tour en arrière de temps en temps pour briser les copeaux. Pour le taraudage machine, utilisez les paramètres de coupe recommandés pour le taraud et le matériau. N'utilisez pas une vitesse standard.

Le refroidissement et la lubrification sont essentiels, surtout pour les matériaux durs. Utilisez un fluide de coupe ou une huile de taraudage adaptés au matériau. Par exemple, une huile soluble pour les aciers au carbone et une huile à faible viscosité pour l'aluminium. Une bonne lubrification réduit la friction et la chaleur. Elle améliore également la finition du filetage et prolonge la durée de vie du taraud.

Problèmes courants de taraudage et solutions rapides :

• Rupture du robinetVérifiez le diamètre du foret, le réglage et les paramètres de coupe. Ce problème est souvent dû à un diamètre de trou inadapté, un mauvais alignement, un taraudage inapproprié ou une absence de lubrification.
• Finition du fil médiocreInspectez le taraud et améliorez l'évacuation des copeaux. Ce problème est souvent dû à un taraud usé, à un matériau inadapté ou à des copeaux accumulés.
• Garnissage de copeaux dans les trous borgnesUtilisez des tarauds à goujures hélicoïdales ou des tarauds formateurs de filetage. Évacuez les copeaux plus fréquemment. Ce problème est courant avec les tarauds à pointe hélicoïdale dans les trous borgnes.

Pour les matériaux durs, vérifiez régulièrement les tarauds. Réduisez légèrement la vitesse à mesure que les outils s'usent et augmentez la lubrification. L'utilisation de cycles de taraudage par à-coups dans les programmes CNC peut également faciliter l'évacuation des copeaux des trous borgnes profonds.

Conclusion

En résumé, un bon taraudage nécessite le choix du taraud, du matériau et des conditions de coupe appropriés. Une fois que l'on comprend le comportement des différents tarauds dans divers trous et matériaux, le choix du taraud adéquat devient une évidence, et non plus une supposition.

Cela est d'autant plus important pour les prototypes et les petites séries. On n'a généralement qu'une seule chance de réussir un taraudage. Chez Yonglihao Machinery, nos ingénieurs appliquent ces mêmes principes pour sélectionner les tarauds. Nous les testons ensuite sur le matériau final avant de lancer la production.

Que vous taraudiez vous-même ou que vous fassiez appel à un atelier, utiliser le bon taraud vous permet de gagner du temps et de l'argent. Vous obtenez ainsi des pièces plus fiables. Si vos pièces sur mesure comportent des filetages complexes, un partenaire comme Yonglihao Machinery Nous pouvons vous aider. Nous maîtrisons le choix des tarauds et pouvons vous accompagner dans la réalisation de pièces fonctionnelles à partir d'un dessin, en minimisant les problèmes.

FAQ

Quelle est la différence entre un taraud conique, un taraud à bouchon et un taraud de fond ?

La différence réside dans la longueur du chanfrein. Un taraud conique possède le chanfrein le plus long et sert à amorcer le filetage en douceur. Un taraud borgne possède un chanfrein moyen et est d'usage général. Un taraud de fond possède un chanfrein très court. Il est utilisé en dernier recours pour finir le filetage au fond d'un trou borgne.

Quand dois-je utiliser un taraud à pointe hélicoïdale plutôt qu'un taraud à goujure hélicoïdale ?

Utilisez un taraud à pointe hélicoïdale pour le taraudage à grande vitesse des trous débouchants. Il évacue les copeaux vers l'avant et hors de la pièce. Utilisez un taraud à goujures hélicoïdales pour les trous borgnes ou interrompus. Il ramène les copeaux vers le haut du trou.

Puis-je utiliser un taraud manuel dans une machine CNC ?

Il est possible d'utiliser un taraud manuel sur une machine CNC à basse vitesse, mais ce n'est pas la solution optimale. Les tarauds manuels ne sont pas conçus pour les vitesses de machine ni pour le contrôle des copeaux. Les tarauds machine, comme les tarauds à pointe hélicoïdale ou à goujures hélicoïdales, sont conçus pour le taraudage mécanique.

Quand dois-je choisir un taraud de formation de filetage plutôt qu'un taraud de coupe ?

Choisissez un taraud à filetage formé pour les matériaux tendres. Il ne produit pas de copeaux et permet d'obtenir des filetages plus résistants. Évitez son utilisation dans les matériaux cassants ou très durs. Utilisez toujours le diamètre de pré-perçage approprié, généralement plus grand, spécifié pour ces tarauds.

Quelles sont les causes les plus fréquentes de la casse des robinets ?

Les causes les plus fréquentes sont un foret de diamètre inadapté, un mauvais alignement, un manque de lubrification et l'utilisation d'un taraud inapproprié. Pour éviter ces problèmes, vérifiez le diamètre de votre foret. Choisissez un taraud adapté au diamètre du trou et au matériau. Utilisez un fluide de coupe approprié et des réglages prudents.