5.2 Qualité, tolérances et normes (EN ISO 13920, EN 1090, EN ISO 3834)

Une pièce de chaudronnerie n'est jamais réalisée « au millimètre exact » dans l'absolu : elle doit rester à l'intérieur d'un intervalle accepté, la tolérance. Être conforme, c'est respecter à la fois les cotes et les formes prévues au plan, dans ces limites.

La norme NF EN ISO 13920 fixe les tolérances générales des constructions soudées. Elle couvre deux grandes familles :

• Les dimensions : tolérances sur les cotes linéaires et angulaires.
• Les formes : tolérances de rectitude, de planéité et de parallélisme.

Ces tolérances sont organisées en classes, du plus serré au plus large. Le plan indique la classe applicable ; à défaut d'indication particulière, ce sont les tolérances générales qui s'appliquent.

Deux jeux de classes, à ne pas confondre

Comment se lit la désignation sur un plan

C'est le point qui bloque le plus souvent en atelier. La désignation se porte à l'emplacement prévu sur le dessin, et elle peut combiner les deux familles :

• ISO 13920-B — classe B pour les dimensions linéaires et angulaires, sans exigence générale de forme et de position.
• ISO 13920-BE — classe B pour les dimensions et classe E pour la rectitude, la planéité et le parallélisme.

Lire ISO 13920-BE sur un plan, c'est donc lire deux exigences distinctes, pas une seule.

Quelques ordres de grandeur pour fixer les idées

Pour les dimensions angulaires, l'écart admis se lit sur la longueur du plus petit côté de l'angle. Sur un côté inférieur ou égal à 400 mm, la norme retient de l'ordre de ±20' en classe A, ±45' en B, ±1° en C et ±1°30' en D — soit, converti en millimètres par mètre, environ ±6, ±13, ±18 et ±26 mm/m.

Pour la rectitude, la planéité et le parallélisme, sur un plus grand côté compris entre 1 000 et 2 000 mm, on est de l'ordre de 2 mm en classe E, 4,5 mm en F, 9 mm en G et 14 mm en H. La progression est très rapide d'une classe à l'autre : passer de E à H multiplie la tolérance par sept.

Le soudage est un procédé spécial : on ne peut pas toujours vérifier la qualité d'une soudure une fois faite sans la détruire. La qualité se construit donc en amont, par l'organisation. C'est l'objet de la norme NF EN ISO 3834, qui définit les exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques.

Elle propose trois niveaux d'exigence, à choisir selon le produit :

• NF EN ISO 3834-2 : exigences de qualité complètes.
• NF EN ISO 3834-3 : exigences de qualité normales.
• NF EN ISO 3834-4 : exigences de qualité élémentaires.

Concrètement, cette norme structure l'organisation qualité de l'atelier : modes opératoires de soudage qualifiés, soudeurs qualifiés, contrôles adaptés et traçabilité des opérations. C'est elle qui garantit que la qualité n'est pas le fruit du hasard d'un poste donné.

Le niveau d'exigence dépend du produit fabriqué et du risque qu'il porte. Deux grands domaines structurent la chaudronnerie réglementée :

• Les structures en acier et en aluminium (charpente, ossatures) relèvent de la norme NF EN 1090. Elle définit des classes d'exécution, de EXC1 (la moins exigeante) à EXC4 (la plus exigeante), et conditionne le marquage CE des éléments de structure.
• Les appareils à pression (réservoirs, capacités, échangeurs) relèvent de la directive européenne 2014/68/UE, dite DESP (Directive Équipements Sous Pression), avec les codes de construction associés, comme le CODAP.

Sur les fabrications exigeantes, on doit pouvoir prouver que la bonne matière a été utilisée et que la bonne soudure a été faite au bon endroit. C'est le rôle de la traçabilité matière :

• Les certificats matière : la norme NF EN 10204 définit les types de documents de contrôle. Le certificat 3.1 en est un exemple courant, attestant les caractéristiques du métal livré.
• Le repérage des pièces et des soudures : chaque élément et chaque cordon peuvent être identifiés pour les relier à un mode opératoire et à un soudeur.
• La conservation des documents : certificats, plans, rapports de contrôle sont archivés et restitués dans le dossier de fabrication.

La conformité se vérifie. Le contrôle dimensionnel (abordé au chapitre 4.3) vérifie que les cotes et les formes respectent les tolérances. Il est complété, selon le niveau d'exigence, par les contrôles non destructifs (CND) des soudures :

• VT — contrôle visuel : examen de l'aspect du cordon, le premier des contrôles.
• PT — ressuage : révèle les défauts débouchant en surface.
• RT — radiographie : visualise les défauts internes par rayonnement.
• UT — ultrasons : détecte les défauts internes par propagation d'ondes.

La qualité a un prix, mais la non-qualité en a un plus élevé. Une pièce hors tolérance ou une soudure non conforme conduit à deux issues, toutes deux coûteuses :

• La reprise : il faut redresser, meuler, ressouder, recontrôler — du temps de travail supplémentaire.
• Le rebut : la pièce est inutilisable, c'est une perte de matière et de toute la valeur déjà ajoutée.

À cela s'ajoutent les retards de livraison et la perte de confiance du client. D'où la règle d'or de l'atelier : viser le « bon du premier coup », en respectant le plan, les tolérances et les modes opératoires plutôt qu'en corrigeant après coup.