Tout savoir sur l’écrou : description, fabrication, exemples, formes, matériaux et typologies

1. Qu’est-ce qu’un écrou ? (Définition et rôle)

Un écrou est un élément mécanique de fixation dont la fonction principale est d’être associé à une vis ou une tige filetée pour maintenir de manière solide, démontable et contrôlée plusieurs pièces ensemble.

Il s’agit généralement d’un composant taraudé, c’est-à-dire comportant un filetage intérieur permettant d’assurer un serrage axial. La combinaison vis-écrou fonctionne selon un principe de résistance au glissement par friction ou par blocage mécanique.

Rôle principal :

• Créer un assemblage démontable : contrairement au soudage ou au rivetage.

• Assurer une force de serrage (précontrainte) pour maintenir deux éléments en contact.

• Résister aux vibrations, aux efforts de traction, cisaillement ou compression.

• Permettre un entretien ou un réglage (par exemple, dans les mécanismes ajustables).

2. Les procédés de fabrication d’un écrou

La fabrication d’un écrou dépend de plusieurs facteurs : géométrie, volume de production, type de matériau, tolérances dimensionnelles et application finale.

Voici un panorama des principales étapes de fabrication :

2.1.  Découpe de la matière première

• La matière utilisée (barre hexagonale, fil métallique, lopin d’acier, etc.) est coupée sous forme d’ébauches.

• La forme de l’ébauche dépend du produit final : cylindrique pour les écrous ronds, hexagonale pour les écrous hexagonaux.

2.2.  Forgeage

• Forgeage à froid :

  • Utilisé pour des écrous de petite à moyenne taille.

  • Avantage : excellente résistance mécanique par écrouissage.

  • Méthode rapide et économique pour les grandes séries.

• Forgeage à chaud :

  • Employé pour les écrous de grandes dimensions, ou pour les matériaux à forte limite élastique (titane, inox réfractaire…).

  • Chauffage à >800°C suivi d’un estampage dans une matrice.

2.3.  Taraudage (filetage intérieur)

Trois techniques principales :

• Taraudage par coupe : enlèvement de matière (tarauds à main, machines conventionnelles).

• Taraudage par refoulage (ou roulage) : déformation plastique sans enlèvement de matière ; donne des filets plus résistants.

• Usinage CNC : nécessaire pour les écrous à filetages spéciaux ou tolérances serrées.

2.4.  Finition, traitements thermiques et de surface

• Traitements thermiques : trempe, revenu, pour améliorer la dureté et la ténacité.

• Traitements de surface :

  - Zingage : protection contre la corrosion.

  - Phosphatation : meilleure accroche, protection anticorrosion.

  - Nickelage, chromage : pour des pièces esthétiques ou très résistantes.

  - Revêtements spéciaux (PTFE, géométrie anti-friction, peinture technique…).

2.5.  Contrôles qualité

• Contrôle dimensionnel (filetage, hauteur, diamètre).

• Essais de couple de serrage.

• Contrôle destructif (métallographie, dureté).

• Conformité aux normes (DIN, ISO, ASTM, NF…).

3. Exemples d’écrous et leurs usages

Nom	Caractéristiques	Applications
Écrou hexagonal (DIN 934)	Forme hexagonale, le plus courant	Assemblage général
Écrou Nylstop (DIN 985)	Insert en nylon auto-freinant	Milieu vibratoire (machines, véhicules)
Écrou borgne	Fermé d’un côté pour esthétique ou protection	Mobilier, mécanique visible
Écrou à embase (DIN 6923)	Intègre une rondelle crantée	Meilleure adhérence sans rondelle
Écrou papillon (à oreilles)	Forme permettant un serrage manuel sans outil	Équipements démontables à la main
Écrou carré	4 faces planes, souvent utilisé dans les rails ou feuillures	Charpentes, fixations lourdes
Écrou cage (clip)	Encliqueté dans un panneau métallique mince	Armoires électriques, tôlerie fine
Écrou à griffes	Dents pour enfoncement dans bois ou plastique	Meubles, montage bois

4. Les différentes formes d’écrous

	Description
Hexagonale	Forme la plus répandue, compatible avec les clés plates ou à douille
Carrée	Offre une plus grande surface de contact avec le support
Borgne	Fermée à une extrémité, protège de l’oxydation ou des blessures
Papillon (à oreilles)	Pour vissage sans outil, utilisable à la main
Ronde à encoches	Utilisée avec des clés à ergot dans des mécanismes précis (joints, roulements)
Emboutie ou à sertir	Forme conçue pour être sertie dans une pièce mince
À collerette	Forme combinée à une rondelle anti-desserrage intégrée

5. Les matériaux utilisés pour les écrous

Métaux :

Matériau	Avantages	Domaines d’utilisation
Acier carbone	Résistance mécanique, économique	Industrie, bâtiment, usage général
Acier inoxydable	Résiste à la corrosion, hygiénique	Agroalimentaire, médical, marine
Laiton	Bonne conductivité, résiste à l’humidité	Électricité, plomberie, instruments
Aluminium	Léger, faible résistance mécanique	Aéronautique, électronique
Titane	Ultra-résistant, résiste aux environnements extrêmes	Aéronautique, spatial, médical
Bronze	Résistance au frottement, bonne usinabilité	Machines tournantes, marine

Plastiques et composites :

Matériau	Caractéristiques	Utilisation
Nylon / Polyamide	Léger, non conducteur, bonne résistance chimique	Milieu humide, assemblages légers
PPS / PEEK	Haute performance thermique et chimique	Environnements agressifs (chimie, pharma)

6. Typologies d’écrous : standard, hors standard, sur mesure

6.1. Écrous standards

• Conformes aux normes internationales (DIN, ISO, NF, ANSI…).

• Disponibles en grandes séries.

• Exemples : DIN 934, DIN 985, DIN 6923, ISO 4032…

• Avantages :

  - Faible coût unitaire.

  - Facilité d’approvisionnement.

  - Interchangeabilité garantie.

6.2. Écrous hors standard

• Écrous ne répondant à aucune norme catalogue.

• Caractéristiques spécifiques :

  - Filetage spécial (trapézoïdal, métrique fin, UNC/UNF…).

  - Dimensions particulières.

  - Matière inhabituelle.

  - Forme optimisée pour un usage précis.

6.3. Écrous sur mesure

• Développés exclusivement pour un client ou un projet.

• Fabrication à l’unité ou en petites séries.

• Nécessite un plan technique ou une modélisation 3D.

• Conçus pour répondre à des contraintes extrêmes ou des environnements spéciaux

  
  

Conclusion

L’écrou, bien qu’en apparence simple, est un composant essentiel de tout assemblage mécanique. Son divers éventail de formes, matériaux et modes de fabrication lui permet de s’adapter à toutes les situations, des plus courantes aux plus techniques. Dans les secteurs du bâtiment, de l’automobile, de l’aéronautique, du médical ou encore de l’électronique, chaque écrou joue un rôle critique dans la fiabilité et la durabilité d’un système.