Comment mesurer un joint torique ?
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Comment mesurer un joint torique ou O-Ring ?

Comment mesurer un joint torique ?

Le joint torique, aussi appelé O-Ring, par sa forme simple et son efficacité, est utilisé depuis de nombreuses années pour diverses applications industrielles, mais aussi quotidiennes : valve, moteur industriel, matériel médical, équipement agricole et engin de construction, machines-outils, etc. dans tous les cas où, dans un encombrement réduit, une bonne étanchéité est nécessaire.

Le joint torique s'utilise d'une manière extrêmement facile, aussi bien pour les applications statiques que dynamiques, et ne nécessite ni entretien ni réglage. Il peut être employé à des pressions, vitesses et températures importantes en choisissant la qualité appropriée et en observant scrupuleusement les instructions de montage.

Pour rendre étanche un robinet, pour assembler les différentes parties d’une pompe à eau ou encore en mécanique pour l’étanchéité de l’essence, des huiles et du gasoil… un joint torique d’étanchéité en caoutchouc peut être utilisé dans de nombreuses situations. Néanmoins, comme la plupart des joints d'étanchéité, le joint torique est aussi sujet au vieillissement et doit être remplacé régulièrement. Mais comment mesurer un joint torique ? Nous vous proposons à travers ce texte les meilleurs moyens pour ne pas se tromper dans la mesure d’un joint torique, notamment pour le diamètre intérieur, le diamètre extérieur, l’épaisseur… mais aussi dans le choix du modèle adéquat.

Mesure du diamètre d’un joint torique

Le joint torique est un élément d’étanchéité de section circulaire, en forme de tore (anneau), d’où son appellation de « O-Ring ». À savoir, un tore est une forme de solide géométrique représentant un tube courbé, refermé sur lui-même. Les joints toriques sont souvent utilisés en plomberie domestique (robinetterie...), mais aussi plus largement dans les domaines de la mécanique ou de l'industrie. Majoritairement conçu en caoutchouc, ce type de joint peut être composé d'autres matériaux selon la compatibilité des fluides à étancher, ou selon la résistance mécanique requise. Ce type de joint fonctionne sous contraintes radiales ou axiales, et assure une étanchéité en condition statique (pas de mouvement entre deux pièces) ou dynamique (rotation / translation entre deux pièces).

Différentes situations courantes peuvent justifier le remplacement de ce type de composant. Le joint torique doit être adapté au raccord mécanique sur lequel il est en contact : il doit être remplacé à chaque changement de raccord, et leurs diamètres doivent être identiques. Trouver le bon joint torique, c’est donc surtout s’assurer que les mesures du joint torique s’adaptent parfaitement au raccord dans lequel il va s’installer. Mais comment mesurer un joint torique ?

Il existe plusieurs tailles pour les joints toriques, mais c'est principalement la dimension du diamètre en millimètres qui va varier, notamment le diamètre intérieur. La méthode la plus simple pour mesurer un joint torique est alors d’utiliser un pied à coulisse, aussi connu sous le nom de micromètre. On commence par mesurer le diamètre intérieur du joint torique, puis la section transversale du tore (son épaisseur) et enfin le diamètre extérieur du tore.

Il est toujours conseiller de prendre les dimensions à partir de l’emplacement où le nouveau joint torique va être placé. En effet, un joint ancien est souvent détendu, et cela peut fausser la dimension réelle. Ainsi, il n’est pas vraiment préconisé de se servir d’un ancien joint pour prendre les côtes. Son usure pourrait l'avoir détendu, et fausser la mesure du joint torique.

Les autres mesures d’un joint torique

Bien souvent dans la pratique courante, on ne se sert que de la mesure du joint torique basée sur l’épaisseur du tore, de son diamètre extérieur et de son diamètre intérieur. Cependant, dans les montages de mécanique de précision, d’autres paramètres peuvent entrer en compte, entre autres la dureté du joint torique, sa perméabilité au gaz, son coefficient d’expansion thermique, son pourcentage de Déformation Rémanente à la Compression (DRC), etc.

En majorité, ces différents paramètres sont tributaires de la nature des matériaux qui composent les joints toriques, que ces derniers soient en élastomères (NBR, VITON, EPDM, silicone...), en PTFE massif, ou même en composite FEP…

La dureté d’un joint torique se mesure en Shore A (Sh A), d’après les normes ASTM D 2240, DIN 53505, BS 2719, ISO 7619. La dureté des joints toriques est particulièrement importante pour plusieurs raisons. En effet, plus la dureté de l’élastomère sera faible, mieux il s’adaptera à la surface à étancher et meilleur sera le résultat obtenu, surtout à des pressions relativement basses. De même, plus la dureté de l’élastomère sera faible, plus la force nécessaire à la déformation du joint sera elle aussi faible. Mais encore, plus la dureté de l’élastomère sera faible, plus le coefficient de frottement sera élevé. La force de frottement est élevée pour les élastomères ayant tendance à s’agripper au métal. L’utilisation de mélanges plus durs diminue ce frottement. L’élastomère s’assouplit lorsque la température monte, puis il se durcit en vieillissant (le processus de la vulcanisation se poursuivant lentement).

La Déformation Rémanente à la Compression (DRC), appelée également compression Set, s’exprime en pourcentage et permet de déterminer la rémanence ou capacité du caoutchouc à retrouver ses dimensions initiales après avoir subi une déformation. La DRC est d’autant meilleure que le pourcentage est faible. Elle augmente à température élevée. Quant à la résistance à la rupture (R/R) d’un joint torique, elle s’exprime en Mpa,  et l’allongement à la rupture (A/R) en pourcentage.

Les joints toriques sont d’une part déformés par la pression du fluide, et sont d’autre part, comprimés contre les surfaces à étancher. Si la pression du fluide est trop importante par rapport à la dureté du joint, et/ou s’il existe un jeu trop important entre les parties à étancher, il y a risque d’extrusion et de destruction du joint. Le jeu d’extrusion acceptable dépend de la pression et du fluide à étancher. Plus la pression sera élevée et plus le jeu d’extrusion sera réduit. On peut aussi utiliser un mélange d’une dureté plus élevée qui permettra au joint d’avoir une meilleure résistance à la déformation. L’utilisation de bagues d’appui (ou bague anti-extrusion,ou Back-up ring, etc.) est toutefois plus indiquée dans ce cas.

Quoi qu’il en soit, pour le choix de vos joints toriques sur Mister Industry et pour ne pas se tromper dans vos mesures, n’hésitez pas à demander assistance auprès d’un conseiller commercial !

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