Les joints toriques sont parmi les solutions d’étanchéité les plus utilisées dans les applications industrielles en raison de leur simplicité, de leur rentabilité et de leur facilité d’installation. Cependant, les joints toriques peuvent subir des défaillances de diverses manières. L’une des défaillances les plus courantes des joints toriques est l’extrusion.
Qu’est-ce que la défaillance par extrusion du joint torique ?
L’extrusion se produit lorsque l’élastomère est forcé dans l’espace de dégagement entre les composants d’accouplement sous haute pression. Cela provoque un aspect visiblement grignoté, ébréché ou irrégulier du matériau, laissant le joint torique en mauvais état, tout en affectant négativement les performances d’étanchéité de l’élastomère.
Causes de l’extrusion
Les facteurs contribuant à l’extrusion comprennent :
- Pression excessive
- Dégagements excessifs
- Remplissage excessif de la gorge
- Élastomère à faible module ou dureté
- Espaces de dégagement irréguliers
- Bords de gorge tranchants
- Dimensionnement incorrect
La relation entre la pression du fluide, le dégagement et le duromètre est exprimée visuellement dans le graphique ci-dessous.
Préventions courantes
Il existe de nombreuses façons d’empêcher l’extrusion de se produire. Une solution consiste à réduire l’espace de dégagement entre les composants d’accouplement. Un espace de dégagement réduit ne laisse que peu ou pas de place à l’élastomère pour s’extruder. L’usinage de précision peut aider à atteindre cette tolérance étroite.
Des dimensions de logement appropriées et un dimensionnement correct du joint torique sont essentiels, en tenant compte du taux de remplissage du logement. Le taux de remplissage du logement est le pourcentage du volume du logement (gorge) occupé par le joint torique comprimé. Le taux de remplissage du logement du joint torique installé ne doit pas dépasser 85 % afin de laisser de l’espace pour la compression, le gonflement du volume et la dilatation thermique du joint torique. Si le taux de remplissage du logement est trop élevé, le joint torique occupe un espace excessif dans la gorge, ce qui entraîne une compression excessive et un risque accru d’extrusion. Si le taux de remplissage du logement est trop faible, le joint torique peut ne pas se comprimer suffisamment, ce qui entraîne une étanchéité inefficace.
L’utilisation de matériaux élastomères avec un duromètre de dureté plus élevé aide à minimiser le risque d’extrusion. Les élastomères plus durs sont moins malléables sous des pressions de fonctionnement élevées, ce qui les rend moins sujets à l’extrusion. En revanche, les élastomères plus souples se déforment plus facilement et sont plus susceptibles d’être forcés dans les espaces de dégagement.
Les Bagues Anti-Extrusion, parfois appelées bagues anti-extrusion, sont un moyen efficace d’empêcher les élastomères de s’extruder dans les espaces de dégagement. Ce sont des bagues minces faites d’élastomères à duromètre dur ou de matières plastiques dures telles que le KasPex™ PEEK, le PTFE et le nylon. Une fois en place, ces bagues fourniront essentiellement un dégagement nul. Elles soutiennent l’élastomère en augmentant sa capacité à résister aux pressions élevées. Une seule bague anti-extrusion est suffisante pour une pression unidirectionnelle, alors que lorsque la pression est bidirectionnelle, des bagues anti-extrusion sont recommandées des deux côtés du joint torique.
Conclusion
L’extrusion peut être évitée en suivant les mesures correctes. En comprenant ces solutions, cela réduira considérablement la probabilité de rencontrer une défaillance d’extrusion du joint torique.
Si une défaillance d’extrusion du joint torique se produit, contactez-nous dès aujourd’hui pour obtenir de l’aide afin d’identifier et de prévenir cette défaillance et d’autres défaillances du joint torique.