Les joints en caoutchouc échouent pour diverses raisons. MTAP, un acronyme qui aide les ingénieurs à concevoir de meilleurs joints explique quatre causes courantes de défaillance des joints. Si vous désirez avoir de meilleurs joints en caoutchouc, concevez-les alors en tenant compte du support (M), de la température (T), de l’application (A) et de la pression (P). Sinon, vous risquez avoir des défaillances d’étanchéité qui peuvent avoir des conséquences coûteuses, incommodes, dangereuses ou même tragiques.
Médias
Le M dans l’acronyme MTAP signifie les médias, qui comprennent des substances telles que les carburants, les produits chimiques et les nettoyants qui entrent en contact avec les joints en caoutchouc. Ce contact peut être sporadique et fortuit, ou continu et à long terme. En ce qui concerne le M dans MTAP, n’oubliez pas de considérer à la fois le type de médium et la nature du contact. La suringénierie d’un joint ajoute des dépenses inutiles, mais une défaillance du joint peut être coûteuse.
Prenons cet exemple d’équipement mobile. Des joints en mauvais caoutchouc ont été installés sur les portes de carburant d’un parc de véhicules. Comme le caoutchouc ne pouvait pas résister aux produits pétroliers, les joints se sont détériorés rapidement et ont fait pénétrer de petits morceaux de caoutchouc dans les conduites de carburant. Les véhicules ont été retirés du service et un entretien du moteur a été nécessaire. Ce fut une leçon coûteuse sur la sélection des composés.
Température
Le T dans MTAP signifie la température qui couvre toute la gamme de températures à laquelle un joint en caoutchouc est exposé. Cela inclut la gamme normale de températures de fonctionnement ainsi que les extrêmes. Même si un joint n’échoue pas, les performances deviennent moins prévisibles lorsque le caoutchouc atteint les limites de sa gamme de températures de service. Le caoutchouc adoucit à des températures élevées, mais le froid peut le rendre dur et cassant.
La catastrophe de la navette spatiale Challenger en janvier 1986 en est un exemple tragique. Les hivers en Floride sont généralement doux, mais les températures nocturnes à Cap Canaveral étaient inférieures à zéro la nuit avant le lancement – et la NASA n’avait jamais testé les joints toriques en caoutchouc du Challenger à un froid extrême. Les joints toriques se sont fissurés et ont permis une fuite d’échappement qui a provoqué la rupture d’un réservoir rempli d’oxygène liquide et d’hydrogène peu de temps après le décollage.
Application
Le A dans MTAP représente le type d’application, c’est-à-dire un terme qui englobe bien plus que l’installation et l’utilisation des joints. Pour éviter une défaillance du joint, pensez à un jour dans la vie de votre pièce en caoutchouc – ainsi qu’à ce qui lui arrive au cours des semaines, des mois et même des années de son utilisation. Par exemple, considérons le cas d’un joint en caoutchouc utilisé avec un équipement mobile souterrain.
Une entreprise avait installé une pièce en caoutchouc nitrile sur une foreuse utilisée dans des puits. Le nitrile offre une excellente résistance à l’huile, mais le contact accidentel avec les produits pétroliers n’était pas le plus gros problème. Bien que l’équipement ait été utilisé sous terre, il a été entreposé en surface et à l’extérieur. Et là il y a eu un problème parce que le nitrile est attaqué par la lumière ultraviolette (UV), et les rayons du soleil ont détruit les joints en caoutchouc.
Pression
Le P dans MTAP signifie la pression, ce qui comprend aussi les niveaux sous vide. Avec des joints haute pression comme ceux utilisés dans les systèmes hydrauliques, une défaillance du joint peut provoquer la rupture ou même le décollage du joint. Des fuites plus petites et moins visibles peuvent aussi se produire. Les pressions sous vide sont considérablement inférieures à la pression atmosphérique, mais cela ne signifie pas que les joints sous vide ne sont pas susceptibles à la défaillance.
Prenons l’exemple d’une pièce thermoplastique utilisée à bord des avions. Cette pièce nécessitait un joint en caoutchouc, mais le joint était trop mou pour créer un vide adéquat. Par conséquent, une fuite s’est produite. Les joints gonflables remplis d’air doivent aussi maintenir une pression adéquate pour assurer une action d’étanchéité pendant les opérations de fabrication.
Autres raisons pour lesquelles les joints en caoutchouc échouent
L’acronyme MTAP décrit quatre raisons pour lesquelles les joints en caoutchouc échouent et fournit des directives faciles à retenir pour une meilleure conception des joints. Pourtant, le support (M), la température (T), l’application (A) et la pression (P) ne sont pas les seules raisons pour lesquelles un projet de joint peut échouer. La suringénierie d’un joint est aussi un échec en quelque sorte, car payer trop cher pour un matériau dont vous n’avez pas vraiment besoin est une forme de gaspillage dans la fabrication.
Deux exemples montrent comment éviter cela. Un fabricant d’autoclaves pensait avoir besoin de Viton®, un fluoro-élastomère coûteux, pour les tapis en caoutchouc. Elasto Proxy a conseillé que le caoutchouc EPDM USP Classe VI moins cher suffirait à la place. De même, lorsqu’un fabricant de vélos a demandé comment utiliser un nylon de qualité aérospatiale pour des pièces moulées, Elasto Proxy a expliqué que le nylon 6/6 coûterait moins cher et répondrait toujours aux exigences.
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En tant que fabricant et distributeur expérimenté de produits en caoutchouc industriels, Elasto Proxy possède les connaissances techniques et l’expertise d’application pour soutenir votre projet de joints. Parlez à nos fournisseurs de solutions de MTAP. Après tout, c’est un acronyme que nous avons inventé. Pour assurer votre succès d’étanchéité, nous pouvons aussi vous aider avec des calculs tels que le rayon de courbure et pour effectuer des tests de compression, d’étirement et de traction dans notre laboratoire interne.
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