Etanchéité et protection mécanique

Etanchéité et protection mécanique
1. Définitions
1.1.
Définitions
L'étanchéité est le résultat de l'interdiction d'un passage.
L'étanchéité physique concerne l'interdiction de passage d'un solide, d’un fluide ou d’un gaz
Pour les fluides et gaz, la mise en place d'un joint est souvent nécessaire.
Une enceinte est dite parfaitement étanche si aucune quantité de fluide qui y est contenue ne
peut en sortir et si aucune particule ou fluide ne peut y entrer.
1.2.
Critères à prendre en compte
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Nature du fluide à étancher
Pression du fluide
Température et dilatation
Mouvement relatif des surfaces et vitesse de ce mouvement
Formes des surfaces
Rugosité des surfaces
Durée de vie souhaitée
Tolérance de fuite
Compatibilité chimique entre le joint et le fluide à étancher
Porosité des matériaux
Simplicité de la conception
Entretien
Coût
2. Solution techniques
2.1.
Familles de solutions
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Contact direct (sans joint)
Chicanes et déflecteurs
Joints statiques
Joints à lèvres à contact radial ou axial
Joints toriques et quadrilobes
Garnitures métalliques rotatives
2.2.
Guide de choix des joints
Joint torique
Vitesse de glissement
Pression
Température
Rugosité des portées
Montage simple
Encombrement faible
Economique
Joint quadrilobe
Vitesse de glissement
Pression
≤ 0,2 m/s essentiellement en
translation
≤ 35 Mpa bague anti extrusion à
partir de 5 MPa
-60 à 260 °C
Ra0,2 à Ra1
≤ 0,5 m/s essentiellement en
translation
≤ 40 Mpa bague anti extrusion à
partir de 5 MPa
-60 à 260 °C
Ra0,2 à Ra0,6
Température
Rugosité des portées
Montage simple
Encombrement faible
Economique
Moins de frottement que pour les joints toriques
Meilleure tenue en translation
Joint à lèvre U
Vitesse de glissement ≤ 0,5 m/s en translation
Pression
≤ 15 Mpa
Température
-30 à 100 °C
Rugosité des portées
Ra0,2 à Ra0,3
Autoétanche dans un sens, nécessite l’utilisation de deux
joints dans le cas de pression alternée
Utilisé pour des vérins de moyenne pression à l’huile et
autres fluides gras
Joint à lèvre L
Vitesse de glissement ≤ 0,3 m/s en translation
Pression
≤ 3 Mpa
Température
-30 à 100 °C
Rugosité des portées
Ra0,2 à Ra0,3
Autoétanche dans un seul sens
Utilisé pour des vérins à gaz
A lèvre radiale
Vitesse de glissement ≤ 20 m/s en rotation
Pression
≤ 1 Mpa
Température
-80 à 200 °C
Rugosité des portées
Ra0,1 à Ra0,3
Ne supporte que de faibles variations de pression
Utilisé pour l’étanchéité dynamique radiale des arbres
tournants
Joint V Ring
Vitesse de glissement ≤ 12 m/s en rotation
Pression
≤ 0,05 Mpa
Température
-40 à 180 °C
Rugosité des portées
Ra1,5 à Ra3
Ne supporte que de faibles variations de pression
Aucune usure de l’arbre
Tolère bien les défauts de coaxialité
Utilisé pour l’étanchéité axiale des arbres tournants
Lamelles
Vitesse
très élevée (en rotation)
Pression
0
Température
limitée par la température de la
graisse
Rugosité des portées
pas de contact
Conception simple, encombrement réduit
Les lamelles forment un labyrinthe qui retient la graisse et
protègent le palier contre les pénétrations d’impuretés
Frottement très faibles
2.3.
Exemples de solutions (voir GDI, Fanchon, Memotech…)
2.3.1. Joints plats (étanchéité statique)
2.3.2. Joints toriques
Etanchéité statique
Etanchéité dynamique
2.3.3. Joints quadrilobes
2.3.4. Joint à lèvre (GDI)
2.3.5. Joint V-Ring
2.3.6. Déflecteur ou rondelle Z