Joints toriques – éviter les dommages et augmenter la durée d'utilisation

Les joints toriques sont extrêmement polyvalents et sont donc utilisés dans une grande variété d'applications industrielles et quotidiennes. Cependant, leur fiabilité et leur étanchéité ne dépendent pas seulement du matériau approprié et des propriétés qui en découlent : la durée de vie et l'efficacité d'un joint torique dépendent de nombreux facteurs, tels que le stockage approprié, les lubrifiants utilisés et le montage correct.

Dans cet article, nous vous proposons quelques mesures qui vous permettront d'éviter d'endommager ces joints très appréciés, d'augmenter leur durée de vie et de réduire les coûts liés à leur remplacement excessif.

Chaque domaine d'application exige certaines propriétés du matériau, qui peuvent être satisfaites par le choix du matériau approprié.

Les avantages des joints toriques en tant qu'éléments d'étanchéité résident dans le large choix de matériaux, qui permet un large éventail d'applications, et dans leur fabrication simple, qui garantit des prix économiques.

Les joints toriques peuvent être utilisés de différentes manières comme éléments d'étanchéité :

Comme élément d'étanchéité statique dans une rainure pour empêcher les fuites de liquides ou de gaz.

Dans le domaine dynamique, par exemple comme joints de piston ou de tige dans les vérins hydrauliques.

Même si les joints toriques sont faciles à manipuler, il y a quelques points à prendre en compte lors de leur utilisation et de leur stockage afin de profiter le plus longtemps possible du matériau d'étanchéité.

Un joint qui n'est plus entièrement fonctionnel entraîne une fuite. Celle-ci peut entraîner des temps d'arrêt coûteux des machines et donc causer des dommages économiques.

Mais comment les joints toriques s'endommagent-ils et comment pouvez-vous éviter cela ? Nous avons résumé ci-dessous les causes les plus fréquentes de dommages, expliqué comment les reconnaître et comment éviter qu'un problème ne survienne :

Plus les matériaux des joints toriques sont exposés longtemps à leur température maximale possible, plus leur durée de vie diminue. Si la durée de vie de l'élément d'étanchéité doit répondre à des exigences élevées, il convient de prévoir une certaine « marge de température » vers le haut.

Dommages : le dépassement de la limite de température maximale à court terme se traduit généralement par des fissures à la surface du joint torique. En revanche, si la température de service admissible est dépassée dans la plage de température typique du polymère, cela se traduit généralement par une fragilisation ou des déformations permanentes.

Solution : lors du choix des matériaux des joints toriques, veillez à ce que la température maximale prévue dans l'application ne soit pas égale à la température maximale du matériau. La durée de vie de l'élément d'étanchéité est prolongée si le matériau peut supporter une température légèrement supérieure.

Selon l'application et l'épaisseur du cordon des joints toriques, l'étanchéité optimale est obtenue lorsque la section transversale est comprimée entre 10 et 30 %.

Les erreurs suivantes peuvent être commises lors du montage :

• Les forces de déformation générées peuvent endommager les joints toriques lors de la compression.
• Un joint torique à étanchéité radiale est monté sans biseau d'introduction ou avec un biseau trop raide.
• Les rainures à arêtes vives sont négligées ou ignorées.

Dégâts : les joints toriques présentent des fissures et des dommages.

Solution : en cas de doute, faites installer ou remplacer les joints toriques uniquement par du personnel qualifié. Les conseils suivants vous aideront à améliorer encore la fiabilité du montage :

• L'utilisation du lubrifiant approprié permet de réduire les forces de montage.
• Lors de l'utilisation ou du remplacement des joints toriques, veillez à la propreté de l'environnement de travail, des matériaux et des outils utilisés.
• Ne réutilisez pas les joints démontés.
• Éliminez les arêtes vives et les transitions.

Les joints toriques dont le matériau n'a pas été choisi en fonction de l'application prévue présentent un risque : cela peut entraîner des fuites ou une durée de vie trop courte et donc une panne des machines et des installations. Les sources lumineuses qui génèrent des rayons UV augmentent la teneur en ozone à l'intérieur des locaux, ce qui peut entraîner la formation de fissures sur les élastomères. Veillez à ce que les joints toriques soient emballés de manière adéquate, par exemple dans des sacs opaques aux UV ou noirs.

Les joints toriques peuvent être endommagés par un gonflement ou un rétrécissement chimique.

Dans les applications statiques, un gonflement volumique de 15 à 20 % est généralement considéré comme acceptable. Cependant, des taux de gonflement plus élevés provoquent un remplissage excessif de la rainure, ce qui entraîne la destruction du joint torique.

Dans les applications dynamiques, en revanche, un gonflement volumique supérieur à 8-10 % entraîne déjà une augmentation significative du frottement. Il en résulte une diminution de la résistance à l'abrasion, de la capacité de charge et de la durée de vie du joint torique.

Le rétrécissement du joint torique est généralement causé par les fluides environnants, tels que les lubrifiants, qui éliminent les plastifiants du joint torique. Le rétrécissement empêche alors toute étanchéité fiable.

Symptômes : un manque de résistance, un gonflement ou un rétrécissement se traduisent généralement par une fragilisation du joint torique, les particules détachées pouvant présenter un risque pour les machines et les installations. Des dommages peuvent également se manifester sous la forme d'une surface d'étanchéité collante ou d'un ramollissement du joint.

Solution : consultez un tableau de résistance pour choisir le joint torique et son matériau appropriés. Celui-ci fournit de nombreuses informations et indications importantes pour éviter toute réaction chimique avec d'autres fluides. Vous pouvez également demander conseil à un expert en joints qui connaît parfaitement l'interaction des différents composants et leurs réactions.

Dans les applications dynamiques en particulier, il est recommandé d'utiliser des lubrifiants adaptés afin d'éviter l'abrasion due à des frottements excessifs et répétés entre le joint torique et son environnement.

Toutefois, un lubrifiant inadapté ou une lubrification incorrecte peuvent également entraîner des dommages ou des réactions chimiques.

Symptômes : la surface du joint torique présente une abrasion importante et, en cas d'usure importante, également des fissures profondes ou des cassures. Une réaction chimique entraîne un gonflement, des cloques, des décolorations ou des changements de dureté du joint.

Solution : vous devez absolument vérifier si et comment l'utilisation d'un lubrifiant est nécessaire pour le bon fonctionnement du joint torique. Lors de l'utilisation de lubrifiants, tenez compte de la résistance et des réactions possibles du matériau du joint torique utilisé. Si vous savez que le joint torique est exposé en permanence à un frottement accru, demandez conseil et choisissez un produit présentant une résistance optimale à l'abrasion.

Pour les produits en caoutchouc, un stockage adéquat est un facteur décisif pour éviter les fissures, les déformations ou le durcissement. Si les propriétés des pièces sont altérées en raison d'un stockage inapproprié, celles-ci ne sont plus utilisables.

La durée de stockage des joints toriques dépend du matériau et de l'environnement de stockage. Lorsqu'ils sont stockés correctement, les joints d'étanchéité peuvent conserver leurs propriétés pendant plusieurs années sans aucun problème. La norme DIN 7716 relative au stockage des élastomères fournit de bonnes recommandations à ce sujet.

Voici quelques points clés pour un stockage optimal des joints toriques :

• L'espace de stockage doit être sec, frais, si possible peu poussiéreux et modérément ventilé.
• La température exacte de stockage dépend du matériau utilisé et du type de produit. Pour les joints en élastomère, elle est en moyenne comprise entre +15 °C et 25 °C.
• Dans les espaces de stockage chauffés, la source de chaleur doit être protégée et se trouver à au moins un mètre des marchandises stockées.
• L'humidité idéale est de 65 %.
• Évitez l'exposition directe au soleil et à une lumière artificielle intense à forte teneur en ultraviolets.
• Évitez les changements d'air importants ou les courants d'air.
• Stockez les joints toriques bien emballés, de préférence dans leur emballage d'origine.
• Ne stockez pas de carburants, de lubrifiants, d'acides, de désinfectants, de solvants ou d'autres produits chimiques dans la même pièce.
• En cas de stockage prolongé, séparez les produits neufs des produits plus anciens.
• Évitez les charges lourdes, la pression, la traction ou toute autre influence mécanique externe afin d'éviter tout dommage.

Comme déjà mentionné, tous les matériaux des joints toriques ne sont pas compatibles avec tous les lubrifiants. Le plus simple est de suivre les instructions fournies par le fabricant.

Le choix du lubrifiant approprié dépend des critères suivants :

• Il ne doit provoquer ni rétrécissement ni gonflement.
• Le pouvoir lubrifiant doit être maintenu à toutes les températures.
• Aucun composant ne doit se séparer ou se déposer.
• Le film lubrifiant doit adhérer de manière à ne pas être éliminé par le joint torique.
• La compatibilité avec les fluides en contact doit être garantie.
• Le lubrifiant ne doit pas bloquer un filtre existant.

Pour obtenir le meilleur résultat, lubrifiez à la fois le joint torique et la surface avec laquelle il entre en contact.

Il existe des cas particuliers où l'utilisation de lubrifiants externes n'est pas possible. Dans ce cas, deux alternatives sont possibles :

Option 1 :

Il existe des joints toriques fabriqués à partir de matériaux (par exemple MVQ ou NBR) dans lesquels le lubrifiant est déjà inclus. Ce lubrifiant migre ensuite progressivement vers la surface du joint torique.

Option 2 :

Il existe des lubrifiants dits « secs ». Ceux-ci sont appliqués sous forme de vernis glissant comme revêtement spécial sur les joints toriques. Les joints toriques ainsi revêtus présentent un coefficient de frottement faible et durable ainsi que de bonnes propriétés de fonctionnement à sec constantes. L'avantage est que cette méthode convient au revêtement de pièces en série et permet, par exemple, d'éviter l'apparition de l'effet dit « stick-slip » (glissement saccadé).

Une durée d'utilisation aussi longue que possible des joints toriques garantit un fonctionnement stable de vos machines et installations. C'est pourquoi vous devez éviter tout dommage dès le départ et respecter certains points afin d'augmenter la durée de vie des joints toriques utilisés :

• N'utilisez les joints toriques que pour la fonction prévue (choix du matériau !).
• Évitez les dommages causés par un montage incorrect, des températures élevées ou des réactions chimiques.
• Respectez la norme DIN 7716, qui régit le stockage des élastomères.
• N'utilisez que des lubrifiants compatibles avec le joint torique concerné.

De manière générale, il est toujours recommandé de vérifier, avant d'utiliser un joint torique, le matériau dans lequel il est fabriqué ainsi que ses propriétés et sa résistance. En choisissant dès le départ le joint torique adapté à l'usage prévu, vous mettez toutes les chances de votre côté pour qu'il ait une longue durée de vie.

Notre conseil : en cas de dommages fréquents aux joints toriques dans les machines ou les installations, il est utile d'examiner de plus près les dommages et d'en déterminer la cause possible. Cela permet de réduire considérablement les pannes futures. Le mieux est de vous adresser à un spécialiste des joints qui vous aidera non seulement à rechercher la cause, mais pourra également vous conseiller sur les alternatives appropriées. Réservez dès maintenant une consultation gratuite !