Bien choisir un joint d’étanchéité

Un joint d’étanchéité se caractérise par sa capacité à résister à :

• La pression
• La température
• Le mouvement
• La vitesse des parties mobiles (dans le cas des applications dynamiques)
• Le milieu ambiant

Pour choisir le bon joint d’étanchéité, plusieurs facteurs sont à prendre en considération :

Le type de matériau :

• Les joints peuvent être métalliques, en caoutchouc, en plastique, en composites (carbone, résine, PRV) ou en PTFE.
• Par exemple, les joints en métal sont particulièrement efficaces à des températures et pressions élevées.
• Les joints en PTFE sont adaptés aux pressions extrêmes.
• Le plastique, beaucoup plus sensible, est à déconseiller avec des températures et pressions élevées.

Le type de joint :

• Il existe différents types de joints suivant l’application recherchée : les joints statiques (le joint torique et le joint plat) et les joints dynamiques (le joint à lèvre et le joint-feutre).
• Un joint torique est idéal dans un milieu soumis à des pressions et des températures importantes, qu’il y ait ou non des parties mobiles. Il peut supporter des vitesses modérées, mais est bien plus adapté aux applications statiques.
• Un joint à lèvre devra être utilisé dans un milieu avec des pressions faibles et est particulièrement efficace pour assurer l’étanchéité de pièces rotatives ou coulissantes.

La taille du joint :

Dans le cas où le joint se monte à l’intérieur d’un tube fileté, elle correspond au diamètre, exprimé soit en mm soit en pouces, et détermine à la fois le diamètre intérieur et le diamètre extérieur.

Le tableau ci-dessous présente toutes les correspondances entre la taille du joint en mm, en pouces, son diamètre intérieur et son diamètre extérieur.

Source: article ooreka

Aussi appelés o-ring, les joints toriques sont les joints les plus répandus sur le marché et sont très utilisés en hydromécanique car ils présentent plusieurs avantages.

• Ils sont légers, peu encombrants, peu onéreux et nécessitent peu d’entretien.
• Leur montage est facile.
• En fonction de leur matière, ils peuvent résister à des températures élevées.
• Ils peuvent être utilisés à la fois pour un montage statique, mais aussi dans certaines applications dynamiques, à condition que la vitesse et la pression soient modérées.

Cependant, ces joints peuvent aussi avoir des inconvénients et il convient de prendre des mesures pour corriger d’éventuels problèmes :

• La pression et l’effort peuvent endommager le joint. N’hésitez donc pas à le protéger avec des bagues (une ou deux bagues suffisent).
• La compression d’un joint torique après montage ne doit pas dépasser 20 %.
• Enfin, attention au phénomène d’extrusion. En effet, la pression comprime le joint. Plus la pression est forte, plus l’élastomère du joint doit être dur afin d’éviter l’extrusion du joint. Installer des bagues permet de corriger ce problème.

O-ring NORELEM

Les joints à lèvre sont utilisés pour des applications dynamiques et ont plusieurs avantages :

• Ils sont particulièrement indiqués pour les applications nécessitant un mouvement de rotation, comme pour des pièces tournantes.
• Ils peuvent également être utilisés pour assurer l’étanchéité de pièces coulissantes.
• Ils sont compacts.

Cependant, ils ont quelques inconvénients. Extrêmement sensibles à la pression, ils doivent être utilisés uniquement avec des pressions basses, inférieures à 1 bar. D’autre part, il est impératif de veiller aux possibles défauts de coaxialité et d’excentricité, qui créent des fuites. Il faut s’assurer que l’arbre soit coaxial au foyer recevant le joint. En d’autres termes, l’axe de l’arbre et l’axe du joint doivent être bien alignés.

Joint à lèvre HUTCHINSON

Les joints plats sont utilisés pour des applications statiques et présentent plusieurs atouts :

• Ils sont disponibles en de nombreuses dimensions, formes et matériaux.
• Il y a autant de joints plats que d’applications.

Les joints plats sont utilisés dans différents secteurs industriels.

L’industrie automobile utilise des joints de grande taille, peu épais. D’une part, ils assurent une résistance aux variations de température, même les plus brusques, ainsi qu’aux huiles et carburants. Par ailleurs, ils assurent l’étanchéité entre deux organes mécaniques (carter d’embrayage, carter d’huile…).

L’industrie agroalimentaire utilise des joints aux diamètres variables, en caoutchouc, souvent de couleur rouge/orange, permettant de rendre étanches les bocaux alimentaires ou les bouteilles. À usage unique, ces joints ne sont plus utilisables après ouverture du récipient.

En plomberie, on utilise le plus régulièrement des joints en fibre qui gonflent légèrement au contact de l’eau. Ils assurent l’étanchéité des liaisons entre le robinet et le tuyau. Il est fortement recommandé de changer le joint à chaque fois que vous démontez le robinet. Pour les gaz, on privilégie des joints bleus CNK (mélange de caoutchouc, de nitrite et d’aramide), car l’usage d’un gaz ne permet pas au joint de gonfler.

Joints plats DONIT

Il existe divers matériaux pour les joints. Pour choisir le bon, vous devrez prendre en compte les conditions de fonctionnement : la température et la pression, mais aussi la compatibilité chimique.

Les joints en métaux sont parfaits pour des pressions et des températures élevées. Il existe des joints métalliques, semi-métalliques ou métalloplastiques. Plus la concentration en métal est élevée, plus le joint sera résistant aux températures les plus élevées. Les joints en PTFE sont en général des joints spéciaux destinés aux applications exigeant une plus grande résistance thermique ou chimique. Les joints en composites sont disponibles en carbone, résine ou PRV (polyester renforcé de fibres de verre). Les joints en caoutchouc ou plastique sont très souples, c’est leur plus grand atout. Ils sont adaptés à une large gamme d’applications (tuyauterie, échangeur de chaleur…). Suivant le type de caoutchouc, le joint sera recommandé pour certaines substances chimiques ou environnements, et ne sera pas compatible avec d’autres.

Le tableau ci-dessous récapitule les différents types de caoutchoucs et de plastiques, ainsi que leur compatibilité avec leur environnement de fonctionnement.

O : Oui ; M : Moyen ; N : Non