PREVENTION CONTRE LA RUPTURE DE JOINT ET SOLUTIONS DE JOINTS HYDRAULIQUES



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Publié par Seals-Shop GmbH le 07.05.2018

Les deux fonctions principales d’un joint consistent à minimiser ou à prévenir la fuite de liquide tout en empêchant l’infiltration de saleté et d’impuretés. Lorsqu’un joint n’est pas conçu de manière conforme aux exigences fonctionnelles ou qu’il est installé et entretenu de manière incorrecte, il peut rompre et causer la fuite de liquide.

Afin de fonctionner comme il se doit, les joints doivent résister aux températures extrêmes, aux fortes pressions, aux produits chimiques et aux contaminants. Les joints peuvent être composés de différents matériaux et choisir le bon joint peut s’avérer une tâche ardue. Cela nécessite de disposer de connaissances et de prendre non seulement en compte la machine et l’équipement sur lequel le joint doit prendre place, mais également les effets potentiels de l’environnement du joint.

Prévenir la rupture de joint
 

Une rupture de joint provoque des problèmes au niveau de l’équipement et des immobilisations coûteuses. La durée de vie des joints étant longue lorsqu’ils sont utilisés comme il se doit, ils peuvent de même causer de graves problèmes en cas de mauvaise utilisation.

 

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Illustration 1: Une variété de joints aux multiples applications. Source : Seals-Shop GmbH

Un système hydraulique continuant de fonctionner sans entrave malgré une fuite sera néanmoins coûteux. Partant d’un volume de 0,5 ml par goutte, six gouttes d’huile s’écoulant d’un connecteur dans un système hydraulique représentent 179,8 litres par année, soit plus de cent dollars investis dans l’appoint d’huile. Une fuite constante de 0,16 cm de diamètre représente 1,968 litres d’huile perdue par an. Multipliez désormais ce résultat par le nombre de connecteurs utilisés et cela augmentera rapidement.

Il est possible de prévenir ce type de problème à condition de comprendre les causes de rupture de joints et la manière de les éviter. Si tous les joints finissent par s’user, les causes les plus fréquentes de rupture précoce sont l’installation non-conforme, la contamination, la température, pression ou vitesse excessive, ainsi que l’érosion chimique. Etudions chacune de ces causes :

Installation non-conforme. Un joint installé de manière non-conforme peut rompre de nombreuses manières, par cause d’une contamination ou parce que le joint en question ne correspond pas à l’application envisagée. Une installation non-conforme peut user ou entailler le joint, provoquant inévitablement la rupture. Installer un joint à l’envers provoque une fuite immédiate.
Il est indispensable de mesurer correctement l’endroit où le joint va être placé, de sorte qu’il soit parfaitement ajusté. À défaut de taille correcte, le joint peut soit rompre (s’il est trop grand) soit ne pas colmater du tout (s’il est trop petit). La taille d’un joint torique est, par exemple, déterminée par l’alésage du joint (le diamètre du trou dans l’emplacement de fixation du joint), par le diamètre extérieur du joint et par sa largeur (la largeur totale du joint). Les joints sont dimensionnés pour correspondre à un certain diamètre de tige et sont identifiés comme tels. Il convient de n’utiliser un joint que dans les dimensions qui  sont spécifiées.

Contamination. Particules métalliques, poudre, saleté, boue, graviers et autres particules solides peuvent être amassés en cours d’opération et endommager le joint en s’infiltrant éventuellement dans la zone protégée. Les causes peuvent entrainer une contamination interne du cylindre, une usure anormale, des filtres bouchés, une huile encrassée et une faible puissance de raclage. Tout liquide utilisé dans ces applications doit être correctement filtré pour en retirer tous les débris.

Température excessive. La chaleur peut provoquer le durcissement de l’élastomère, causant la dégradation du joint, lequel peut s’effriter et craqueler. Le matériau peut fissurer, causant une contamination supplémentaire. Il existe généralement une plage de températures indiquée, optimale à l’usure particulière du joint et à laquelle il convient d’adhérer. Une température excessive peut de fait accélérer le vieillissement ; la température de l’application et la friction constante peuvent diminuer la longévité du joint hydraulique de manière significative. Si vous constatez des craquelures aux bords du joint lors de son remplacement, il se peut qu’il ait été exposé à des températures excessives. À l’inverse, un environnement opérationnel trop froid peut faire s’effriter un joint.

Pression. Lorsqu’un joint est tendu à sa limite, cela peut être dû à une surpression. Les failles s’étendent du craquement à la rupture structurelle intégrale. Contrôlez les pics de pression et assurez-vous que la conception du joint est adéquate pour la pression de l’application donnée. Tout comme pour la température, la pression recommandée pour obtenir une performance optimale est spécifiée par le fournisseur pour chaque joint (comme Seals-Shop, dont les produits sont spécialement conçus pour s’adapter à une multitude d’applications hydrauliques, allant du léger joint hydraulique linéaire aux applications statiques de joints robustes et pour lesquels les spécifications de pression et de température peuvent aisément être identifiées en sélectionnant le produit). Dépasser la pression recommandée accélère l’usure du joint. Utiliser en outre le mauvais lubrifiant ou la mauvaise huile peut faire épaissir ou glisser le fluide, provoquant une pression hydraulique incorrecte à appliquer au joint.

Rotation à grande vitesse. Utilisé dans un environnement requérant une certaine vitesse (comme une tige rotative), il se peut que le joint ne résiste pas à la vitesse de rotation. Les joints sont conçus pour courir sur la lubrification entre la lèvre du joint et une surface mobile. L’épaisseur du film lubrifiant définit le niveau de friction. Si la vitesse augmente, la friction diminue dans un premier temps avant que les forces frictionnelles ne croissent au fur et à mesure que la vitesse augmente, provoquant l’usure des joints. Toutes vitesses situées en-dessous ou au-dessus de la plage recommandée provoque la brusque augmentation des valeurs de friction, impactant le matériau du joint.

Détérioration chimique. Un fluide corrosif ou une composition chimique incompatible comme les additifs d’huile, peut causer la panne du matériau du joint. Elle peut survenir en cas de sélection du mauvais matériau pour une application donnée. Connecter un joint à un système hydraulique en employant un liquide chimique peut provoquer des fractures matérielles ou l’extrusion du matériau. Une détérioration chimique peut se manifester lorsque le joint gonfle où se contracte.

Les solutions Seals-Shop
 

Prévenir les fuites inclut non seulement de sélectionner et d’installer le bon composant pour l’application spécifique, mais également de maintenir ces conditions permettant au composant de travailler sans fuir. Afin de garantir une performance optimale, les concepteurs doivent connaître les produits disponibles atteignant le taux zéro fuite pour chaque application spécifique et la manière de les installer. Il existe des produits visant à réduire ou éliminer le problème de fuite, mais la clé demeure dans la sélection du bon produit et le montage correct.

Seals-Shop propose une large gamme de solutions de joints Trelleborg afin d’adapter les applications s’étendant des joints légers hydrauliques linéaires aux joints robustes. Grâce aux matériaux tels que les thermoplastiques haute performance, les polymères et les élastomères, tous les joints répertoriés sur la plateforme en ligne sont spécialement développés afin d’aider un système quelconque à atteindre sa performance et sa longévité maximales tout en garantissant une maintenance minimale. Le siège de l’entreprise est situé à Stuttgart, en Allemagne, et fournit de nombreuses branches industrielles, incluant le service et la maintenance, la réparation, la production, le commerce de gros ainsi que la recherche et le développement.

Le joint torique, le plus connu de tous, est largement utilisé dans les applications statiques, ce qui signifie qu’il n’y a pas de mouvement entre les surfaces du joint. Seals-Shop propose des joints toriques avec une coupe transversale de l’ordre de 0,8 à 8,4 mm pour des diamètres intérieurs allant jusqu’à 810 mm. Les joints toriques peuvent être utilisés pour colmater pratiquement tous les liquides et gaz et sont disponibles en élastomère ou en d’autres matériaux, incluant l’éthylène propylène diène monomère (EPDM), le fluoroélastomère (FKM) et le caoutchouc butadiène-nitrile (NBR).

Les joints hydrauliques de tiges préviennent des fuites de liquide de l’intérieur et de l’extérieur du cylindre. La boutique en ligne propose une large gamme de joints de tige pour les système simples et doubles. Les joints de tige sont disponibles en Turcon®, en polytétrafluoroéthylène (PTFE) et produits Zurcon®, en coupe en U en polyuréthane (PU), pour lesquels les concepteurs se focalisent sur la basse friction, la forme compacte et le montage simple.

Joints toriques
Illustration 2: Les joints toriques peuvent être utilisés dans une grande variété d’applications statiques et dynamiques. Source: Seals-Shop GmbH

Turcon® Double Delta®
Illustration 3: Les joints de piston sont installés à l’intérieur du cylindre hydraulique. Source: Seals-Shop GmbH

Les joints hydrauliques de pistons sont montés dans la tête de cylindre et colmatent contre l’alésage du cylindre afin de garantir que le liquide pressurisé ne fuie pas. Cela permet d’accumuler la pression sur un côté du piston, étendant ou rétractant le vérin. Les joints de piston peuvent être à effet double (pression des deux côtés) ou à effet simple (pression d’un seul côté) et sont disponibles sur Seals-Shop dans une large gamme de matériaux.

Les bagues d’usure guident le piston et la tige du piston dans le vérin hydraulique, évitant tout contact entre les métaux, La plateforme en ligne propose des bagues d’usure hydrauliques Slydring® en trois types de matériaux différents : Turcite® pour les applications légères à moyennes où les forces radiales sont limitées ; HiMod® pour les applications moyennes à robustes ; et les matériaux Orkot® pour les applications robustes où les forces radiales sont élevées.

Pour obtenir davantage d’informations concernant le maniement des joints ainsi que les guides d’installation, visitez Seals-Shop.com.

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