Extrusion ou grignotage

Lorsque l’extrusion ou le grignotage se produit, le joint développe des bords irréguliers, ce qui peut lui donner un aspect déchiré. Cela apparaît généralement du côté basse pression. En général, les défaillances par extrusion sont causées par un ou plusieurs des facteurs suivants :

  • Dégagements excessifs
  • Espaces de dégagement irréguliers
  • Pression excessive
  • Bords de gorge tranchants
  • Élastomère à faible module ou dureté
  • Dimensionnement incorrect
  • Remplissage excessif de la gorge

 

Les solutions pour prévenir l’extrusion incluent :

  • Diminution du jeu
  • Utiliser un élastomère à module plus élevé ou plus dur
  • Conception appropriée de la gorge
  • Utilisation de bagues d’appui en polymère

Surcompression

La surcompression provoque l’aplatissement des surfaces de contact. Elle peut également entraîner des fissures circonférentielles sur les surfaces aplaties du joint. En général, les défaillances par surcompression sont causées par un ou plusieurs des facteurs suivants :

  • Conception incorrecte (non-prise en compte de la dilatation thermique)
  • Changements de volume chimique
  • Compression excessive

 

Une solution pour prévenir la surcompression consiste à prendre en compte la réponse du matériau aux environnements chimiques et thermiques pendant le processus de conception de la gorge.

Abrasion

L’abrasion se produit généralement dans les joints dynamiques, soumis à un mouvement alternatif, oscillant ou rotatif. Cette défaillance provoque des lacérations et des ruptures sur la surface du joint torique qui subit une usure excessive. L’abrasion est causée par un ou plusieurs des facteurs suivants :

  • Surfaces d’étanchéité rugueuses
  • Mouvement dynamique
  • Température excessive
  • Mauvais état de surface de l’élastomère
  • Environnement de processus contenant des particules abrasives

 

Les solutions pour prévenir l’extrusion incluent :

  • Utiliser les états de surface de gorge recommandés
  • Considérer les élastomères lubrifiés en interne
  • Éliminer les composants abrasifs

Déformation rémanente après compression

La déformation permanente (compression set) fait perdre au joint torique sa section circulaire ou en forme de O pour ressembler à un ovale à côtés plats. Le côté plat correspond aux surfaces d’étanchéité de contact.
Les facteurs contributifs peuvent inclure un ou plusieurs des éléments suivants :

  • Compression excessive
  • Élastomère avec une déformation permanente élevée
  • Température excessive
  • Gonflement volumique excessif en milieu chimique
  • Élastomère incomplètement vulcanisé

 

Les solutions pour prévenir la déformation permanente incluent :

  • Élastomère à faible déformation permanente
  • Conception de gorge appropriée pour l’élastomère spécifique
  • Confirmer la compatibilité des matériaux

Dégazage ou extraction

Cette défaillance est difficile à détecter car le joint torique ne présente généralement aucun changement visible. Dans certains cas, il peut montrer une diminution de la taille de sa section transversale. En général, le dégazage ou les extractions sont causés par un ou plusieurs des facteurs suivants :

  • Élastomère inapproprié ou mal vulcanisé
  • Niveaux de vide élevés
  • Faible dureté ou élastomère plastifié

 

Les solutions pour prévenir le dégazage incluent :

  • Éviter les élastomères plastifiés
  • S’assurer que tous les joints sont correctement post-vulcanisés pour minimiser le dégazage

Dommage à l’installation

Les dommages subis par le joint torique pendant le processus d’installation se présentent sous forme de petites coupures, entailles et déchirures à la surface. Les dommages à l’installation peuvent être causés par un ou plusieurs des facteurs suivants :

  • Bords tranchants sur les gorges ou les composants
  • Dimensionnement incorrect de l’élastomère
  • Élastomère à faible module ou à faible dureté
  • Contamination de la surface de l’élastomère

 

Les solutions pour prévenir les dommages à l’installation incluent :

  • Éliminer tous les bords tranchants
  • Conception appropriée de la gorge
  • Dimensionnement approprié de l’élastomère
  • Utiliser un élastomère à module plus élevé ou plus dur

Dégradation chimique

Lorsque la dégradation chimique se produit, le joint peut présenter des signes tels que des cloques, des fissures, des vides ou une décoloration. Dans certains cas, la dégradation n’est observable que par la mesure des propriétés physiques. En général, la dégradation chimique est causée par :

  • Incompatibilité avec l’environnement chimique et/ou thermique.

 

Pour éviter cette défaillance, utilisez un élastomère plus résistant aux produits chimiques.

Dégradation thermique

La dégradation thermique peut provoquer l’apparition de fissures radiales sur les joints toriques. Elles seront situées sur les surfaces les plus chaudes. De plus, certains élastomères peuvent présenter des signes de ramollissement ou une surface brillante en raison de températures excessives. En général, la dégradation thermique est causée par un ou plusieurs des facteurs suivants :

  • Propriétés thermiques de l’élastomère
  • Excursions ou cycles de température excessifs

 

Les solutions pour prévenir les dommages à l’installation incluent :

  • Sélectionner un élastomère avec une stabilité thermique améliorée
  • Évaluation de la possibilité de refroidir les surfaces d’étanchéité

Défaillance en spirale

Lorsqu’une défaillance en spirale se produit, un motif ou une marque en spirale apparaît sur la circonférence du joint torique. Les défaillances en spirale sont généralement causées par un ou plusieurs de ces facteurs :

  • Installation difficile ou serrée (statique)
  • Vitesse de mouvement alternatif lente
  • Élastomère à faible module ou duromètre
  • Finition de surface irrégulière du joint torique, y compris un plan de joint excessif
  • Largeur de gorge excessive
  • Finition de surface de gorge irrégulière ou rugueuse
  • Lubrification inadéquate

 

Les solutions pour prévenir les défaillances en spirale incluent :

  • Procédures d’installation correctes
  • Utiliser des élastomères à module plus élevé
  • Élastomères lubrifiés en interne
  • Conception appropriée de la gorge
  • Finition de surface de gorge de 8 à 16 micro-pouces RMS
  • Utiliser éventuellement des bagues d’appui en polymère

Dégradation par plasma

Lorsque la dégradation par plasma se produit, il y a une érosion sur le joint torique là où il a été exposé au plasma. Ce type de défaillance se produit généralement dans les applications électriques. Dans certains cas, cela apparaît comme une décoloration ou un résidu poudreux à la surface. Les facteurs contributifs peuvent inclure :

  • Réactivité chimique du plasma
  • Bombardement ionique (pulvérisation cathodique)
  • Bombardement électronique (échauffement)
  • Conception de gorge incorrecte
  • Matériau de joint incompatible

 

Les solutions pour prévenir la dégradation par plasma incluent :

  • Élastomère et composé compatibles avec le plasma
  • Minimiser la zone exposée
  • Examiner la conception de la gorge

Contamination

Lorsque cette défaillance se produit, les matériaux étrangers ou les contaminants sont visibles à la surface du joint torique. En général, la contamination est causée par :

  • Dépôt de l’environnement de processus
  • Réactions ou dégradation de l’élastomère
  • Élastomère non de qualité semi-conducteur

 

Pour éviter cette défaillance, spécifiez le niveau de contamination, y compris la fabrication et l’emballage des joints.

Décompression rapide des gaz

Les joints toriques ayant subi une décompression rapide des gaz (DRG) présentent des cloques, des piqûres ou des poches à leur surface. La DRG se produit lorsqu’il y a absorption de gaz à haute pression et la diminution rapide subséquente de la pression. Le gaz absorbé forme des cloques et rompt la surface de l’élastomère lorsque la pression est rapidement relâchée. En général, la décompression rapide des gaz est causée par :

  • Changements de pression rapides
  • Utilisation de matériaux élastomères sensibles à la perméation des gaz
  • Élastomère à faible module ou à faible dureté

 

Les solutions pour prévenir la décompression rapide des gaz incluent :

  • Utiliser des composés élastomères certifiés DRG, testés selon les normes de l’industrie
  • Ralentir le relâchement de la pression du système
  • Augmenter le remplissage de la gorge tout en veillant à ne pas dépasser 90 %
  • Choisir un élastomère à module plus élevé ou plus dur