Filetage métrique

Dans la désignation des vis ou des boulons (boulon signifie parfois improprement une vis de diamètre constant), et écrous associés, le symbole du filetage métrique ISO est la lettre M, une lettre associé aux filetages métriques ISO pour usages généraux (M signifiant Métrique[2]). Ces filetages sont définis par la norme internationale ISO, références 68-1[2], 261, 262...(angl.).

Leur identification suit ainsi typiquement le format suivant : MDiamètre(*Pas(*Longueur)) :

• Le chiffre accolé à la lettre M désigne le diamètre nominal en millimètres (le terme nominal renvoie ici à une valeur de référence qui signifie mesure de diamètre externe en début du filetage pour un composant mâle, car il existe des composants coniques, à diamètre variable).
• Pour la désignation d'un produit le pas du filetage est parfois indiqué ensuite, avec un deuxième chiffre, en millimètres (d'avancement lors d'un tour), ainsi qu'éventuellement d'autres chiffres désignant la longueur de la vis, par exemple M12x1.75x27.0, et éventuellement d'autres lettres et chiffres indicateurs de qualité ou de forme spécifique. Pour un pas standard (coarse thread en anglais), l'indication du pas du filetage dans la désignation est facultative. En effet, à chaque diamètre nominal standardisé correspond un pas unique standardisé, par ex. M14x2 ou simplement M14 car ce pas de 2 mm est standardisé et unique pour du M14. L'indication du pas dans la désignation est surtout nécessaire pour signaler un pas fin (fine thread en anglais), lui aussi standardisé, mais avec parfois plusieurs valeurs différentes possibles de pas; par ex. M14x1.5 ou simplement 14x1.5, c'est-à-dire pour une vis ayant un diamètre principal/externe de 14 mm, et un pas de 1,5 mm, soit une avancée de 1,5 mm par tour de vis, et donc un pas plus fin que le pas normal, standard, de 2 mm.

La norme ISO, pour les filetages pour les vis et écrous, correspond à la norme DIN allemande. Pour le pas standard, la norme DIN 13-1, et pour les filetages à pas fins, la norme DIN 13-2 à 13-11.

La norme ISO millimétrique est aussi utilisée pour les filetages sur les tuyaux, composants mâles ou femelles. La norme courante, et historique, en plomberie est la norme anglaise BSP (angl.) (British Standard Pipe, litt. tuyau standard britannique), dont un grand nombre de filetages se retrouvent dans les normes ISO 7, 24 et 228, définies à l'origine pour les filetages sur les tuyaux de gaz et utilisée en plomberie en général. Cependant pour ces derniers les filetages sont encore désignés par d'anciennes formules, de simples références désormais, telles que -un exemple parmi d'autres, mais très courant, et où ces deux désignations sont interchangeables sur les schémas, étiquettes, etc.- 1/2" (GB), équivalent à 15-21 (Fr.). Ces chiffres sont des valeurs associées jadis à des tailles intérieures de tuyaux, soit en pouces soit en millimètres. 1/2" (0,5 pouce, ce qui, converti ferait exactement 12,7 mm) et le 15 de 15-21 (des millimètres). Le 21 dans cet exemple correspond à une approximation du diamètre extérieur du filetage. Ces valeurs ne correspondent plus à aucune réalité pour les dimensions intérieures. Le progrès aidant les parois des tuyaux se sont fortement amincies, mais sans modification du diamètre externe usuel du filetage, de l'ordre de 21(mm) dans l'exemple donné. Ces chiffres anciens de diamètres intérieurs ou extérieurs sont donc utilisés, dans les désignations et normes officielles que comme nom de référence ou nominal. Pour les filetages, en français, ces simples références telles que 15-21 sont associées à des expressions comme taille ou désignation nominale, tout comme on parle en français et en anglais, de diamètre nominal (nominal diameter). Cependant en français et pour l'ISO cette dernière notion de "diamètre nominal" ne figure pas comme désignation officielle dans la norme ISO 228-1[3], qui, sans utiliser le terme nominal, préfère utiliser comme désignation pour les différentes tailles de tuyaux les références du système anglais, ex. 3/8, 1/2... (pour du 12/17, 15/21... respectivement). Le terme diamètre nominal (nominal diameter) est une désignation officielle dans la norme nord-américaine NPT et NPS (en), qui représente le diamètre externe du tuyau avant filetage exprimé en pouces (inches en anglais), par ex. 0.840" — soit exactement 21,336 mm — pour un tuyau dit 1/2". Dans la norme anglaise BSP, et la norme ISO associée, on utilise seulement les termes major diameter ou diamètre extérieur du filetage (et non pas du tuyau avant filetage), soit pour le 1/2", 0.825", ou 20,955 mm, soit quasiment 21 mm. Pour des raisons historiques en France, on dit donc pour du 1/2", du 15-21, qui est encore le terme usuel du commerce en plomberie en France aujourd'hui, c'est-à-dire un filetage et taille donnés, uniques et standardisés, sur des objets filetés — tuyaux, écrous, raccords — associés approximativement à un diamètre de 21 (21 mm de diamètre externe du filetage), ce qui permet de simplifier le parler courant, même si la valeur 15, de ce 15-21 n'a absolument plus aucune signification de nos jours (elle correspondait à un diamètre intérieur usuel et approximatif de tuyaux autrefois). Pour les filetages sur les tuyaux selon l'ISO, la réelle dénomination officielle et internationale du 15-21 (mm) est 1/2 (en référence à 1/2" ou pouce). Le 1/2" ou 15-21 correspond pour les tuyaux à un standard de pas de 14, c'est-à-dire 14 tpi, threads per inch, filets par pouce, encore préféré en anglais à la mesure du pas en mm par tour de vis, ou thread pitch en anglais (le pas de 14 tpi est équivalent à 1,814 3 mm/tour[note 1]). Pour les tuyaux ce pas de 14, dans notre exemple, n'est jamais cité en fait car standardisé et unique pour ce diamètre de 21 — son absence signifie la version normale, usuelle du filetage, selon les normes ISO et BSP. Mais ces valeurs officielles ou usuelles du pas renvoient à des mesures en pouces, ce qui est peu parlant en France, d'où la préférence pour la désignation courante ou nominale de 15-21, et pour un pas exprimé en mm (le terme nominal veut simplement dire qu'il s'agit d'une désignation, un nom employé pour désigner quelque chose, mais un nom qui n'a pas nécessairement de lien avec l'exacte mesure ou réalité).

En termes de références, il faut faire attention à ne pas confondre les références pour les tuyaux et pour les vis-écrous, identiques parfois, mais désignant des tailles fort différentes (lié à l'historique des désignations, fort différentes, depuis le 19^e siècle). Par exemple, pour les vis, le 1/2" (major diameter) de l'UTS américain — proche du M12 ou M14 métrique défini par l'ISO 68-1 — et pour les tuyaux filetés, le 1/2 (désignation, parfois écrit à tort 1/2") de l'ISO 228. En effet, on a respectivement dans cet exemple, pour une désignation identique, des diamètres extérieurs de filetage de 12,7 mm et de 21,0 mm.

Dans la norme ISO, le pas est un avancement mesuré en millimètres par tour (de vis ou d'écrou). Cependant, les normes anglophones utilisent également une autre mesure du pas, historique, le nombre de filets par pouce (inch) = TPI, threads per inch (appelé aussi thread density, densité de filets). Une formule mathématique simple permet de passer facilement d'une mesure à l'autre, et généralement on trouve les deux mesures dans les tableaux fournis par les normes anglophones[note 1].

Le terme usuel pas de vis, se traduit en anglais par screw thread ou juste thread, litt. filetage de vis ou filetage (où le mot anglais screw signifie comme en français avec son équivalent vis, tout ce qui sert à serrer ou fixer avec un filetage, que ce soit avec ou sans écrou, que ce soit donc selon l'acception populaire de ces mots, vis ou boulon, ce dernier terme étant ambigu, voir l'article concerné).