Guide de sélection des filetages UNC, UNF et 8UN

Table des Matières

Choisir la bonne série de filets — UNC, UNF ou 8UN — est l’une des premières décisions dans toute conception mécanique impliquant des fixations filetées ou des filets usinés. Un mauvais choix peut entraîner un arrachement du filet sous charge, un desserrage par vibration en service, un coût d’usinage excessif ou une non-conformité aux codes industriels. Ce guide vous accompagne dans un processus de décision systématique avec des critères de sélection pratiques.

Chez BravoFabs, nous aidons les clients industriels à sélectionner la série de filets optimale pour leur application — en équilibrant fonction, coût et fabricabilité. Ce cadre de décision est basé sur les normes ASME B1.1 et notre expérience dans l’usinage de milliers de composants filetés.

Points clés à retenir

  • Commencez par UNC sauf si vous avez une raison spécifique de ne pas le faire — c’est la série de filets la moins chère, la plus rapide et la plus tolérante pour les applications générales
  • Choisissez UNF lorsque les vibrations sont préoccupantes, la résistance à la traction doit être maximisée, ou l’épaisseur de paroi limite la profondeur du filet
  • Choisissez 8UN lorsque votre diamètre dépasse 1″ et que vous concevez pour le confinement de pression, un couple élevé ou la conformité aux codes API/ASME
  • Classement des coûts (du moins cher au plus cher) : UNC → UNF → 8UN. L’écart se réduit considérablement pour les pièces usinées sur mesure
  • Vérifiez toujours le code applicable avant de finaliser — il peut imposer une série de filets spécifique indépendamment de votre préférence

Organigramme de sélection de la série de filets étape par étape

Suivez ces cinq questions dans l’ordre. Le premier « oui » détermine votre série de filets :

Question 1 : Une série de filets est-elle imposée par un code ou une norme en vigueur ?

De nombreuses industries ont des exigences de filetage obligatoires. Vérifiez votre document de référence en premier:

  • ASME B16.5 (Brides de tuyauterie) : Les goujons pour assemblages à brides utilisent des filets 8UN au-dessus du diamètre 1″
  • API 6A (Équipement de tête de puits) : Impose le 8UN pour les goujons et écrous sur les raccords à brides
  • ASME BPVC Section VIII (Récipients sous pression) : Références B16.5 pour le boulonnage des brides → 8UN
  • MIL-S-8879 (Aérospatiale) : Spécifie les filets UNJ (voir notre référence complète de spécification 8UN) (rayon de racine contrôlé) — une variante spécialisée de UNF/UNC
  • ASTM A193 (Boulonnerie en acier allié) : Autorise UNC, 8UN et UNF selon le diamètre et l’application

Si OUI → Utilisez la série imposée. Arrêtez-vous ici.
Si NON → Passez à la question 2.

Question 2 : Le diamètre nominal est-il supérieur à 1 pouce ET l’application implique-t-elle une haute pression, un couple élevé ou des cycles de charge lourds ?

Les assemblages filetés de grand diamètre soumis à des charges élevées bénéficient de la conception à pas constant 8UN. La profondeur de filet grossière de 0,125″ offre une excellente résistance à l’arrachement, et le pas constant de 8 TPI garantit des caractéristiques couple-tension cohérentes quel que soit le diamètre.

Si OUI → Utiliser 8UN.
Si NON → Aller à la question 3.

Idéal pour : Brides pétrole & gaz, chapeaux de vérins hydrauliques, boulons de carters de turbine, accouplements d’arbres marins.
Éviter lorsque : Le diamètre est inférieur à 1″ (8UN non défini), ou la résistance aux vibrations est la préoccupation principale.

Question 3 : La vibration, la fatigue ou la résistance à la traction est-elle la préoccupation principale de conception ?

Les filets UNF offrent une plus grande section de contrainte en traction que les UNC au même diamètre nominal — généralement 10-15 % de plus. Le pas plus fin offre également une meilleure tendance à l’auto-verrouillage sous vibration car l’angle d’hélice du filet plus faible augmente le frottement sous charge de serrage.

DiamètreUNC TPIUNF TPIUNC Section résistante (in²)UNF Section résistante (in²)UNF Gain
1/4″20280.03180.0364+14.5%
3/8″16240.07750.0878+13.3%
1/2″13200.14190.1599+12.7%
3/4″10160.33450.3730+11.5%

Si OUI → Utiliser UNF.
Si NON → Aller à la question 4.

Idéal pour : Composants moteur, raccords aérospatiaux, systèmes hydrauliques, équipements rotatifs.
Éviter lorsque : La vitesse d’assemblage est critique, les matériaux mous sujets au filetage croisé, ou un démontage fréquent est prévu.

Question 4 : La pièce est-elle en matériau mou (aluminium, laiton, plastique) ou la vitesse d’assemblage est-elle une priorité ?

Les filets grossiers de UNC offrent un engagement plus profond par tour et un risque de filetage croisé plus faible — essentiel pour l’aluminium et autres matériaux mous où un filet fin croisé peut détruire la pièce en un seul désalignement. UNC nécessite également moins de tours pour un engagement complet, ce qui en fait le choix évident pour les chaînes d’assemblage à grand volume.

Si OUI → Utiliser UNC.
Si NON → Aller à la question 5.

Idéal pour : Supports en aluminium, raccords en laiton, boîtiers en plastique, produits de consommation fabriqués en série.
Éviter lorsque : Les exigences de vibration ou de résistance à la traction priment sur la commodité d’assemblage.

Question 5 : Aucune exigence particulière — quel est le défaut ?

Utilisez UNC. C’est le défaut universel pour de bonnes raisons : la plus large disponibilité d’outillage, le coût d’usinage le plus bas, l’assemblage le plus rapide et les tolérances les plus indulgentes. En cas de doute et si aucun autre facteur ne vous pousse vers UNF ou 8UN, UNC est le choix sûr et économique.

Tableau de décision rapide

Votre priorité→ ChoisissezRaison principale
Coût le plus bas, livraison la plus rapideUNCOutillage standard, temps de cycle le plus court
Résistance maximale dans un diamètre limitéUNFZone de contrainte de traction plus grande
Environnement vibratoireUNFMeilleur autoblocage, rétention de précharge plus élevée
Grand diamètre, haute pression8UNImposé par API/ASME, pas grossier empêchant le grippage
Matériau tendre (Al, laiton)UNCRisque de faux filetage réduit, résistance à l’arrachement plus élevée
Pièces à paroi minceUNFFiletage moins profond préservant l’épaisseur de paroi
Assemblage/démontage fréquentUNCEngagement le plus rapide, le plus tolérant aux dommages
Récipient sous pression conforme au code8UNRequis par ASME B16.5 / API 6A
Fixation aérospatialeVariante UNJ (UNF)Rayon de raccordement contrôlé pour la durée de vie en fatigue
Usage général, sans exigences particulièresUNCDéfaut universel — sûr, bon marché, disponible

Impact du choix de la série de filets sur le coût

D’un point de vue usinage CNC, la différence de coût entre les séries de filets dépend du volume (pour les règles de substitution des boulons, voir Interchangeabilité UNC vs 8UN):

  • Prototype (1-10 pièces) : Différence négligeable. Le temps de réglage domine — une configuration de filetage à un point prend le même temps quel que soit le TPI. Choisissez la série correcte pour la fonction, pas pour le coût.
  • Petite série (10-100 pièces) : UNC est ~10-15% plus rapide que UNF en raison de moins de passes de filetage. Le 8UN sur les grands diamètres ajoute ~5-10% pour le chemin de coupe plus long.
  • Production (1 000+ pièces) : UNC est le grand gagnant en termes de coût. Le taraudage rigide est viable pour UNC jusqu’à 3/4″, ce qui est nettement plus rapide que le fraisage de filets. UNF et 8UN nécessitent souvent un fraisage de filets pour les grandes tailles. Classement des coûts : UNC (base) → UNF (+15-25%) → 8UN (+20-35%).

Lequel est le moins cher — UNC ou 8UN ? Pour les diamètres inférieurs à 1″, seul UNC est disponible — la question ne s’applique pas. Pour les diamètres de 1 à 6″, UNC est moins cher pour les fixations standard (boulons standard), mais pour les composants filetés usinés sur mesure, la différence de coût est faible car les deux nécessitent une configuration CNC. Le facteur de coût est le matériau, le diamètre et la tolérance — pas le fait que le filet soit UNC ou 8UN. Spécifiez la série correcte pour votre application ; ne compromettez pas la fonction pour économiser quelques points de pourcentage sur le coût d’usinage.

Exemples concrets : Sélection de la série de filets

Exemple 1 : Boulon de collecteur hydraulique (diamètre 1/2″, 3 000 PSI, vibrations)

Chemin de décision : Q1 : Aucune exigence de code → Q2 : Moins de 1″ → Q3 : Vibrations OUI → UNF. Choisissez 1/2-20 UNF pour une surface de traction maximale et une résistance aux vibrations dans le système hydraulique.

Exemple 2 : API 6A Goujon de tête de puits (diamètre 1-5/8″, 10 000 PSI)

Chemin de décision : Q1 : API 6A impose 8UN → 8UN. Aucune autre question — la conformité au code prévaut sur tous les autres facteurs. Spécifier 1-5/8-8UN-2A selon API 6A.

Exemple 3 : Vis de boîtier électronique en aluminium (#6-32, produit grand public)

Chemin de décision : Q1 : Aucune obligation → Q2 : Moins de 1″ → Q3 : Aucun problème de vibration → Q4 : Aluminium + production en série → UNC. Choisir #6-32 UNC pour un assemblage rapide et un faible risque de faux-pas de filetage dans l’aluminium.

Exemple 4 : Boulon de carter de turbine à vapeur (diamètre 3-1/2″, 500 °C)

Chemin de décision : Q1 : Aucun mandat explicite (spécification client indique « UTS filetage ») → Q2 : Au-dessus de 1″ + haute température/pression → 8UN. Choisir 3-1/2-8UN-2A en ASTM A193 B16 pour la résistance au fluage à haute température. Le pas grossier 8UN empêche le grippage du filetage à la température de fonctionnement.

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