Le joint torique, aussi appelé O-ring, est un élément d’étanchéité circonférentiel avec une section de forme ronde. Il doit son nom à sa forme de tore, c’est-à-dire un anneau parfaitement circulaire. Ces joints sont principalement utilisés dans les systèmes mécaniques en étanchéité statique dans les milieux gazeux et liquides. Le joint torique est de loin le joint le plus fréquemment utilisé.
Le joint torique aseptique, est un élément d’étanchéité simple et sans zone de rétention. Le joint torique aseptique est employé dans les secteurs pharmaceutiques, biologiques, chimiques et alimentaires, qui demandent des conditions techniques et de qualité élevées, notamment pour les raccords. Outre une qualité de matériau élevée, ces derniers ne doivent pas permettre de rétention.
Matériaux Utilisés pour les Joints Toriques
Chez France Joint, une large gamme de matériaux de haute qualité est mise à disposition pour répondre aux exigences des applications industrielles les plus variées. Ces mélanges comprennent des élastomères, des thermoplastiques, ainsi que des matériaux avancés comme le TPU et le PTFE. Que ce soit pour des applications standards ou critiques, l'expertise permet de bénéficier de solutions sur-mesure, respectant les normes internationales les plus strictes (ISO, ASTM, etc.).
Élastomères
Les matériaux élastomères utilisés dans les applications d'étanchéité sont souvent appelés "mélanges" : il s'agit d'un mélange d'ingrédients fabriqués dans des conditions spécifiques. La sélection du type de polymère est à la base de la conception du mélange. Le formulateur peut ajouter des agents de renforcement à ce polymère, par exemple du noir de carbone, des pigments colorés, des agents de vulcanisation, des activateurs, des plastifiants, des accélérateurs, des antioxydants ou des additifs antiradiations.
ACM (Caoutchoucs Polyacrylates)
Les ACM, ou caoutchoucs polyacrylates, sont des élastomères synthétiques composés principalement d'esters d'acide acrylique. Ces matériaux sont largement utilisés pour leurs excellentes performances dans des environnements où la résistance à l'huile et à la chaleur est essentielle.
AEM (Élastomères Polyéthylène Acrylique)
Les AEM, ou élastomères polyéthylène acrylique, sont des copolymères contenant des monomères d'éthylène et d'acrylate. Leur structure chimique leur confère une excellente résistance à la chaleur, aux huiles et à l'ozone, tout en offrant une flexibilité améliorée à basse température par rapport à certains élastomères similaires.
EPDM (Éthylène-Propylène-Diène-Monomère)
Les EPDM (Éthylène-Propylène-Diène-Monomère) soufrés sont des élastomères synthétiques vulcanisés à l'aide de soufre. Ils se distinguent par leur excellent comportement dans des environnements variés, notamment grâce à leur résistance aux agents atmosphériques et à leur grande stabilité thermique et chimique. Les EPDM peroxydés sont des élastomères synthétiques vulcanisés à l'aide de peroxydes. Les EPDM, qu'ils soient soufrés ou peroxydés, se distinguent par leur adaptabilité à divers environnements industriels.
Les pièces moulées et les éléments d'étanchéité en EPDM sont utilisés de préférence dans les machines à laver, les lave-vaisselle et la robinetterie sanitaire. De même, des joints fabriqués dans cette matière sont utilisés dans les systèmes hydrauliques avec des fluides hydrauliques difficilement inflammables des groupes HFC et HFD et dans les systèmes de freinage hydraulique. Les élastomères en EPDM font preuve d'une très bonne résistance à l'ozone, au vieillissement et aux conditions météorologiques.
FFKM (Perfluoroélastomères)
Les FFKM (Perfluoroélastomères) sont des élastomères hautement fluorés, considérés comme les matériaux les plus performants en termes de résistance chimique et thermique. Ils combinent les propriétés du PTFE (polytétrafluoroéthylène) avec l’élasticité des caoutchoucs. Les FFKM représentent le summum en termes de performance pour les solutions d’étanchéité dans les environnements les plus exigeants.
FKM (Caoutchoucs Fluorés)
Les FKM (caoutchoucs fluorés) vulcanisés au bisphénol sont des élastomères synthétiques à base de fluoropolymères. Ils sont appréciés pour leur excellente résistance chimique et thermique, ainsi que pour leur bonne tenue mécanique. La vulcanisation au bisphénol est un procédé classique, offrant un bon équilibre entre performance et coût pour des applications industrielles. Les FKM peroxydés sont des caoutchoucs fluorés vulcanisés à l’aide de peroxydes. Cette méthode de vulcanisation améliore leur résistance chimique et thermique, ainsi que leur tenue face aux environnements agressifs. Les FKM Peroxydés, notamment ceux de nouvelle génération, offrent des performances exceptionnelles tout en respectant les normes environnementales.
L'importance particulière des matériaux à base de FKM réside dans leur grande résistance à la température et dans leur stabilité chimique. L'imperméabilité aux gaz est excellente. Dans un vide poussé, les élastomères en FKM montrent des pertes de poids minimales. La résistance à l'ozone, aux conditions météorologiques et aux craquelures dues à la lumière solaire est bonne, de même que l'inflammabilité.
FVMQ (Fluorosilicones)
Les FVMQ (Fluorosilicones) sont des élastomères synthétiques dérivés des silicones, modifiés par des groupes fluorés. Ils combinent les propriétés des silicones (grande flexibilité et stabilité thermique) avec une excellente résistance chimique.
HNBR (Caoutchoucs Nitriles Hydrogénés)
Les HNBR (caoutchoucs nitriles hydrogénés) sont des élastomères synthétiques obtenus par hydrogénation sélective des NBR (nitrile-butadiène). Ce procédé améliore considérablement leur résistance thermique, chimique et mécanique. Les HNBR se distinguent par leur polyvalence et leurs performances exceptionnelles dans des environnements exigeants.
NBR (Caoutchouc Nitrile-Butadiène)
Le NBR, ou caoutchouc nitrile-butadiène, est un élastomère synthétique composé d’acrylonitrile et de butadiène. Le NBR est un matériau polyvalent et économique, offrant une excellente résistance aux huiles et hydrocarbures pour des applications standards.
Composé polymère en butadiène et nitrile-acrylique. La partie nitrile-acrylique peut représenter entre 18 et 50% de la formulation.
- Bonne résistance au gonflement dans : Les hydrocarbures aliphatiques, par exemple propane, butane, essence, huiles minérales (huiles lubrifiantes, huiles hydrauliques des groupes H, H-L et H-LP) et dans les graisses à base d'huile minérale, les fluides hydrauliques difficilement inflammables des groupes HFA, HFB et HFC, les huiles et les graisses végétales et animales, les fuels légers, le gasoil.
- Résistance moyenne au gonflement dans : Les carburants à contenu aromatique élevé (Supercarburant).
- Gonflement fort dans : Les hydrocarbures aromatiques, par exemple Benzol, hydrocarbures chlorés, par exemple le Trichloréthylène, les fluides hydrauliques difficilement inflammables du groupe HFD, esters, solvants polaires, de même que les liquides de freins à base de glycol, par exemple ATE et pentosin.
Plage d'utilisation thermique : Entre -30°C et +100°C.
VMQ (Silicones)
Les VMQ (Silicones) sont des élastomères synthétiques qui se distinguent par leur excellente stabilité thermique, leur flexibilité à basse température et leur résistance au vieillissement. Les VMQ sont des matériaux privilégiés pour des applications où la flexibilité à basse température, la résistance aux variations thermiques et la durabilité environnementale sont des critères essentiels.
Thermoplastiques
Les polyamides, dans leurs différentes variantes, offrent une combinaison unique de performances mécaniques, thermiques et chimiques.
PEEK (Polyétheréthercétone)
Le PEEK (Polyétheréthercétone) est un polymère thermoplastique semi-cristallin hautes performances. Le PEEK est un matériau de pointe, idéal pour des applications critiques où la résistance thermique, chimique et mécanique est primordiale. Acides concentrés à des températures très élevées (ex.
PEHD (Polyéthylène Haute Densité)
Le PEHD (Polyéthylène Haute Densité) est un polymère thermoplastique semi-cristallin, issu de la polymérisation de l’éthylène. Il est connu pour sa résistance chimique, sa faible densité, sa rigidité et sa robustesse. Le PEHD est un matériau polyvalent, économique et performant pour des applications où la résistance chimique, la légèreté et la robustesse sont nécessaires. Hydrocarbures aromatiques et halogénés (ex. Acides oxydants concentrés (ex.
PFA (Perfluoroalkoxy)
Le PFA (Perfluoroalkoxy) est un polymère fluoré thermoplastique proche du PTFE mais offrant des avantages supplémentaires tels qu'une meilleure processabilité (injection, extrusion) tout en conservant une résistance chimique et thermique exceptionnelle. Le PFA est un matériau de choix pour des applications exigeantes nécessitant une résistance chimique universelle et une tenue thermique élevée.
POM (Polyoxyméthylène)
Le POM (Polyoxyméthylène), également connu sous le nom d'acétal ou de polyacétal, est un polymère thermoplastique semi-cristallin. Il se distingue par sa grande rigidité, sa résistance mécanique élevée et son faible coefficient de frottement. Le POM est un matériau polyvalent, combinant rigidité, précision et durabilité. Il est particulièrement adapté aux applications mécaniques et tribologiques où la stabilité dimensionnelle et la faible usure sont essentielles. Acides forts (ex.
PK (Polykétone)
Le PK (Polykétone) est un polymère thermoplastique semi-cristallin, composé d’une chaîne de monoxyde de carbone et d’oléfines. Le PK combine durabilité, résistance mécanique et chimique, tout en offrant une alternative plus écologique que d’autres polymères.
TPU (Polyuréthanes Thermoplastiques)
Les TPU (Polyuréthanes Thermoplastiques) sont des élastomères thermoplastiques caractérisés par leur grande élasticité, leur excellente résistance mécanique et chimique, et leur durabilité. Les TPU combinent flexibilité, robustesse et résistance mécanique, ce qui les rend indispensables pour de nombreuses applications exigeantes. Leur utilisation est particulièrement recommandée dans les environnements nécessitant une excellente tenue à l'abrasion et aux huiles.
PTFE (Polytétrafluoroéthylène)
Les PTFE, qu’ils soient purs, modifiés ou chargés, offrent une solution incontournable pour des applications nécessitant une résistance chimique et thermique maximale.
Tableau Récapitulatif des Matériaux et Applications
Les valeurs sont données à titre indicatif uniquement et peuvent évoluer d'un mélange à l'autre.
Applications des Joints Toriques
Les joints toriques sont particulièrement polyvalents et largement utilisés comme solution d'étanchéité en raison de leur efficacité, de leur prix abordable et de leur facilité d'utilisation, aussi bien dans les applications statiques que dynamiques. Les joints soumis à des mouvements sont des joints dynamiques. Les joints sont utilisés dans des applications qui tournent.
Exemples d'Applications par Industrie
- Automobile : Joints pour circuits d’air et carters d'huile, joints pour applications liées au CO2 (R744) et à l’hydrogène, joints pour systèmes de carburants, moteurs et climatisation (CO2, R744), joints pour circuits de refroidissement, systèmes hydrauliques et boîtes de vitesses, joints pour circuits d’huile, carburants, et transmission, joints pour circuits d'air, de refroidissement et systèmes d'étanchéité à haute température.
- Véhicules industriels et agricoles : Applications dans les systèmes de transmission et circuits hydrauliques.
Installation et Maintenance des Joints Toriques
Un montage correct permet d'éviter d'endommager les joints toriques. L'utilisation de graisse (de montage) facilite généralement la mise en place d'un joint torique. Elle réduit la friction entre le joint torique et les pièces entre lesquelles il est placé. La lubrification prolonge également la durée de vie du joint torique en formant une couche protectrice. Il suffit généralement d'une fine couche d'huile minérale, de graisse, d'huile de silicone ou d'un liquide spécial pour l'application. Assurez-vous que le type d'élastomère utilisé résiste au lubrifiant utilisé. Par exemple, un élastomère VMQ (silicone) n'est pas compatible avec de l'huile de silicone.
Outre un stockage adéquat, il est également important de vérifier régulièrement le fonctionnement des joints toriques mis en place. S’assurer également qu'ils sont parfaitement nettoyés pour garantir un fonctionnement optimal. L'entretien périodique de vos machines doit donc inclure les joints toriques. Si vous nettoyez régulièrement vos machines, vous devez vous assurer que le joint torique est adapté à votre processus de nettoyage. En effet, tous les joints en élastomère ne résistent pas aux produits chimiques contenus dans les produits nettoyants.
Normes et Dimensions des Joints Toriques
Les joints toriques sont fabriqués conformément à diverses normes en vigueur dans différents pays. Les normes spécifient le dimensionnel du joint torique : diamètre intérieur en fonction du diamètre du tore. La norme AS568 s'applique à la plupart des joints toriques d'ERIKS. La norme ISO 3601-1 définit aussi le dimensionnel et les tolérances d'un joint torique.
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