Comment choisir un joint d'étanchéité

Comment choisir un joint d'étanchéité

collection de joints

Les joints d'étanchéité, également appelés communément rondelles d'étanchéité ou joints, permettent d'éviter les fuites au niveau d'un joint de tuyau ou de composant. Pour assurer une bonne étanchéité, le joint doit être suffisamment souple pour s'adapter aux deux surfaces de contact tout en résistant à l'extrusion, au fluage et à l'éclatement. Les forces de serrage agissent sur la surface du joint, le comprimant et le forçant à se conformer aux défauts de la bride, ce qui crée un joint.

Les joints d'étanchéité sont fabriqués à partir d'une variété de matériaux qui leur permettent de conserver leur intégrité fonctionnelle dans des environnements spécifiques. Les environnements opérationnels peuvent inclure des fluctuations extrêmes de température, une exposition continue à des matériaux corrosifs ou à des matériaux abrasifs. Quel que soit le cas d'utilisation, il existe des joints d'étanchéité spécifiques pour chaque application unique.

Choix d'un type de joint

Pour choisir le bon joint d'étanchéité pour une application, l'élimination des matériaux est la première étape. Plus le cas d'utilisation est extrême, plus le choix sera spécifique. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des matériaux utilisés dans les joints d'étanchéité et de leurs propriétés uniques.

 

PVC

Le PVC est un matériau rentable et durable qui possède d'excellentes propriétés d'absorption des chocs et des vibrations. Grâce à une plage de pression allant de -0,95 à 16 bars (-13,77 à 232 PSI), ce matériau plus souple et malléable offre un vaste potentiel, notamment pour les applications sous vide. Vous trouverez ci-dessous les principales caractéristiques du joint d'étanchéité en PVC :

Pour

  • Robuste, résilient et résistant à l'abrasion
  • Compressible et flexible
  • Stabilité supérieure aux UV
  • Excellentes propriétés d'absorption des chocs et des vibrations

Cons

  • Plage de température limitée -30°C à +60°C (-22 à 140°F)
  • Le PVC ne doit pas être utilisé avec des esters, des composés aromatiques, des hydrocarbures chlorés et certains acides inorganiques concentrés.
Figure 1 : Rondelles d'étanchéité en caoutchouc

Figure 1 : Rondelles d'étanchéité en caoutchouc

PTFE

Le polytétrafluoroéthylène (PTFE), également appelé téflon, est principalement connu pour sa résistance à la chaleur et ses propriétés antiadhésives. Lorsque vous utilisez le PTFE comme matériau de choix pour un joint, il faut noter qu'une fois serré, le joint doit être resserré après 24 heures. Une des caractéristiques du PTFE est qu'il coule sous pression.

Pour

  • Peut être utilisé dans une large gamme de températures de -200°C à +250°C (-328 à 482 °F), même à des températures supérieures à cette gamme, jusqu'à 300°C (572 °F), il n'y a pas de décompositions appréciables.
  • La résistance à la pression du PTFE dépend de la température, mais le matériau conserve un certain degré de compression même près du zéro absolu de -273,15°C (-459,67 °F).
  • Excellente intégrité du joint
  • Le PTFE présente une excellente résistance chimique à presque tous les produits chimiques et solvants.
  • Une friction exceptionnellement faible et des propriétés anti-adhérentes
  • Non-toxique et ininflammable

Cons

  • Le PTFE a une dureté Shore comprise entre D50 et D60. Cette dureté rend l'étanchéité plus difficile. Par conséquent, le PTFE n'est pas recommandé si les températures ou les pressions ne l'exigent pas
  • Les hydrocarbures fluorés provoquent un gonflement réversible.
  • Les huiles hautement fluorées ont un effet dissolvant à des températures supérieures à 300°C (572°F).

Polyamide (Nylon)

Le polyamide, plus communément appelé Nylon, se distingue par sa résistance à l'usure, son excellente capacité d'amortissement et sa faible tendance au fluage. En outre, le nylon présente une résistance élevée à la compression et à la traction, de bonnes propriétés d'absorption des chocs et une résistance aux impacts. C'est un bon isolant électrique et il peut être utilisé dans des applications sous vide.

Pour

  • La pression de fonctionnement est de -0,95 à 16 bar (-13,77 à 232 PSI) et convient donc au vide
  • Résistant aux hydrocarbures et aux agents lubrifiants
  • Stabilité dimensionnelle

Cons

  • Point de fusion inférieur à celui du PTFE
  • Bien que le polyamide puisse fonctionner à des températures basses de -40°C (-40 °F), il ne doit pas être utilisé à des températures supérieures à +80°C (176 °F)

Cuivre

Le cuivre est couramment utilisé pour sa conductivité électrique et ses propriétés d'absorption de la chaleur. Les joints d'étanchéité en cuivre sont largement utilisés dans les industries de sports motorisés de haute performance en raison de leur haute tolérance à la chaleur tout en étant malléables sous pression, offrant ainsi des qualités d'étanchéité accrues.

Pour

  • Avec un point de fusion de 1085 °C (1985 °F), le cuivre a une tolérance à la chaleur extrêmement élevée
  • Malléable sous pression offrant une grande qualité d'étanchéité
  • Réutilisable s'il n'est pas endommagé

Cons

  • Le cuivre ne doit pas être utilisé dans des environnements très acides

Aluminium

L''aluminium possède des propriétés uniques qui en font l''un des métaux les plus utilisés au monde. Ce matériau a une propriété ductile, ce qui signifie qu'il peut être façonné en formes complexes sans s'endommager ou se détériorer. Dans les formes appropriées, l'aluminium peut résister à des forces considérables et est incroyablement durable. L'aluminium forme naturellement une fine couche superficielle d'oxyde d'aluminium au contact de l'oxygène par oxydation, créant ainsi une barrière physique contre la corrosion ou une oxydation supplémentaire dans de nombreux environnements, y compris au contact d'autres métaux.

Pour

  • Bonne résistance à la corrosion des acides organiques, à l'exception des acides nitriques
  • Stable en température de -100°C à +200°C (-148 à 392 °F)
  • Résistant à l'oxydation
  • Réponse thermique minimale.

Cons

  • Tous les types d'aluminium L'aluminium a tendance à réagir avec d'autres métaux, ce dont il faut tenir compte lors de l'utilisation de joints en aluminium.

Fibre vulcanisée

Les fibres vulcanisées sont des fibres naturelles qui ont été traitées thermiquement pour former un caoutchouc dur. Il fait partie des plastiques les plus anciens jamais développés et est utilisé dans une grande variété d'applications, notamment les rondelles et les joints. Il y a très peu d'inconvénients à utiliser des fibres vulcanisées, elles ont une gamme incroyable de résistance à la pression, aux produits chimiques, à la pénétration des solvants et des huiles, et ont une grande intégrité.

Pour

  • Une production plus respectueuse de l'environnement que d'autres matériaux
  • Polyvalent à l'extrême
  • Résiste aux fortes pressions
  • Compressible
  • Résistance élevée à la pénétration de la plupart des solvants organiques, des huiles et des dérivés du pétrole
  • Offre des niveaux élevés d'intégrité électrique, chimique et mécanique sur une large gamme de températures

Cons

  • La résistance est liée au type de fibre dont est fait le joint, à sa taille et à son épaisseur.

Choisir la bonne taille de joint

La taille du joint, ainsi que sa capacité à résister à la dégradation et aux dommages, jouent un rôle dans la manière dont il peut empêcher les gaz ou les fluides de s'échapper. Comme les deux surfaces ne sont pas précisément alignées ou droites, il y a des espaces par lesquels le gaz ou l'eau peuvent s'échapper. Les joints remplissent les espaces en se comprimant entre les deux surfaces, bloquant ainsi efficacement toute fuite.

Le choix d'une taille n'est pas un exercice de devinette visuelle. Il s'agit plutôt de la discipline consistant à prendre en compte les surfaces d'union, l'ouverture d'écoulement et le type de joint. Pensez à utiliser un pied à coulisse pour mesurer les besoins exacts.

Consulter un spécialiste

Une bonne suggestion est de demander l'avis d'un spécialiste de l'écoulement des fluides. Pour chacun des types de matériaux énumérés ci-dessus, il existe des variations dans les composés et les méthodes de production, chacune étant conçue pour des applications spécifiques. S'adresser à un spécialiste réduit de façon exponentielle le risque d'échec. Chez Tameson, nous avons un accès permanent aux derniers développements et aux solutions évolutives et nous pouvons vous fournir les meilleurs conseils pour répondre à vos besoins.