Le réglage de couple lors de l’installation d’un joint correspond à l’ordre dans lequel un modèle de boulons ou de fixations est serré sur un joint ou une surface d’accouplement. Il s’applique principalement aux joints plats montés entre des brides rigides à plusieurs fixations ou des plaques de couverture boulonnées. Les applications incluent les conduites de fluide, les corps de pompe, les boîtiers d’équipement et les portes de machines.
Contrairement aux joints plats, la plupart des joints extrudés sont installés en pressant le profilé en caoutchouc sur le bord d’une bride ou dans un canal. Des rubans adhésifs peuvent aussi être utilisés, par exemple, pour fixer un joint de porte à un montant de porte. Cependant, le réglage de couple s’applique aux joints extrudés (comme certains joints de trappe) qui sont assemblés en longueur continue et fixés par un cadre de retenue boulonné.
Cet article-ci d’Elasto Proxy explique l’importance d’un bon réglage du couple lors de l’installation du joint. Il couvre la mécanique du chargement des brides et fournit à la fois des schémas de serrage étape par étape ainsi que des lignes directrices pratiques pour les ingénieurs en conception et les installateurs. Continuez à lire pour en savoir davantage et contactez Elasto Proxy pour une fabrication de joints qui offre une plus grande valeur.
Pourquoi le réglage de couple est-il si important ?
Comprimer un joint plat en caoutchouc entre deux brides rigides devrait créer un contact continu et uniforme sur toute la surface d’étanchéité. Parce que le caoutchouc est visco-élastique, la compression fait “couler” le matériau et combler de minuscules irrégularités de surface dans les faces des brides. Ces faces de brides peuvent paraître lisses et droites à l’oeil nu, mais elles contiennent tout de même de petites imperfections.
La compression est cruciale, mais la compression seule ne garantira pas le contact continu et uniforme nécessaire à un bon scellement. Les installateurs qui ne connaissent pas bien le réglage de couple peuvent serrer complètement les fixations dans un ordre circulaire simple autour du périmètre. Cela peut causer les problèmes suivants :
- L’armement de la bride : Les premiers boulons serrés serrent les faces de la bride d’un côté, inclinant ou “armant” la surface d’accouplement.
- Le pincement des joints et la surcompression : Le caoutchouc sous les premiers boulons subit une surcompression sévère et atteint la déformation rémanente à la compression un mode de faillance.
- Des espacements et éclatements : Lorsque l’installateur contourne le côté opposé, la bride armée crée une zone de faible contrainte qui offre un chemin direct pour les fuites de fluide ou de pression.
Un bon réglage de couple maintient les faces des brides parallèles tout au long du processus d’installation. Il répartit aussi la charge de façon incrémentale, ce qui évite des problèmes supplémentaires.
Réglages de couple standard
Pour maintenir un alignement parallèle entre les surfaces d’accouplement les installateurs doivent utiliser des schémas de serrage spécifiques. Comme l’expliquent les sections suivantes, le réglage de couple à utiliser dépend de la géométrie de la bride et du nombre de fixations.
Brides circulaires et ovales
Utilisez un réglage de couple en étoile pour les brides circulaires et ovales. Le schéma ci-dessous montre la séquence recommandée pour un joint plat avec huit trous de boulon.
Voici les étapes à suivre pour un installateur :
- Commencez par le centre supérieur (boulon 1).
- Déplacez-vous directement à travers le diamètre jusqu’au centre inférieur (boulon 2).
- Déplacez-vous de 90 degrés vers le centre horizontal à gauche (boulon 3).
- Déplacez-vous directement vers le centre horizontal droit (boulon 4).
- Continuez en séquence d’étoiles à travers les positions diagonales restantes (boulons 5 à 8).
Brides rectangulaires
Les ensembles comme les boîtiers électroniques et les boîtiers de batteries utilisent des brides rectangulaires au lieu de brides circulaires ou ovales. Un réglage de couple approprié commence au centre des côtés les plus longs et s’étend vers les coins, comme montré dans le schéma ci-dessous :
La raison pour laquelle on ne commence pas aux coins, c’est que ça force l’excès de matériau du joint vers le centre. À son tour, ça fait onduler ou fléchir le joint. Commencer près du milieu et avancer vers l’extérieur pousse le caoutchouc vers les bordures extérieures et aide à garder le joint plat.
Réglage de couple multi-passages
Vous n’avez pas besoin d’être un spécialiste des matériaux pour savoir que le caoutchouc présente une relaxation des contraintes (relaxation des boulons). En pratique, cela signifie que le caoutchouc cède graduellement sous une charge mécanique initiale. Comme la force de serrage diminue en quelques minutes après le serrage initial, vous devrez serrer les boulons en plusieurs passages.
Même avec un diagramme de réglage, il est crucial que les installateurs serrent les boulons à plusieurs passages. Appliquer tout le couple en une seule étape déformera le joint et pourrait mener à une défaillance du joint. À la place, appliquez le couple de façon incrémentale sur plusieurs passages, comme montré dans le tableau suivant :
Pass | Torque | Goal |
Serrage à la main | ~10% à 20% | Fixer le joint de façon uniforme et aligner les faces de bride. |
Passage 1 | ~30% à 50% | Établir une compression de base uniforme. |
Passage 2 | ~80% à 100% | Amener l’ensemble à pleine charge de compression. |
Passage 2 | 100% (Rotationnel) | Vérifier le couple uniforme de tous les boulons dans un balayage circulaire continu. |
Signes d’un serrage inapproprié
Comment savoir s’il y a un problème de réglage de couple ? Les joints en caoutchouc mal serrés montrent des signes visibles de défaillance.
- Extrusion localisée/fissure : Le caoutchouc dépasse-t-il vers l’extérieur autour des trous des boulons ? Cela indique une sur-torsion localisée ou un resserrement non séquentiel.
- Écartement ondulé des brides : Y a-t-il de la lumière visible du jour, ou est-ce que du liquide s’échappe entre les centres des boulons ? Les boulons étaient trop serrés et ont causé ce qu’on appelle un arc de bride.
- Épaisseur de compression non uniforme : L’épaisseur des bordures du joint a-t-elle des dimensions différentes ? Le problème vient d’une bride armée.
- Défaillance de la compression rémanente : Est-ce que le caoutchouc ne rebondit pas si vous desserrez les boulons ? Cela indique que le caoutchouc a atteint la compression permanente et ne rebondira pas.
Lignes directrices de conception pour les ingénieurs
La conception d’un joint en caoutchouc pour une installation fiable inclut la planification de la distribution de la charge du boulon.
Voici ce que les ingénieurs doivent garder à l’esprit :
- Tenez compte de la rigidité des brides et de l’espacement des boulons : Lorsqu’ils sont serrés, des caches d’enceinte minces ou flexibles vont fléchir entre les centres des boulons. Assurez-vous que l’espacement des boulons est assez proche pour maintenir juste assez de contrainte au milieu entre les fixations.
- Utilisez des limiteurs de couple ou des fonctions d’arrêt de compression : Les installateurs écrasent parfois des joints en caoutchouc souple. Pour éviter cela, concevez des brides avec des butées de compression métal intégré ou spécifiez des joints moulés avec colliers de couple métalliques intégrés (c’est-à-dire des rondelles).
- Spécifiez les valeurs de couple sur les plans techniques : Ne laissez pas le serrage des boulons au hasard. Spécifiez les valeurs de couple cibles en mètres-Newton (m · N) ou pieds-livres (pi-li) sur les instructions de travail. Ajoutez aussi les diagrammes de réglage requis.
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Obtenir un joint sans fuite signifie bien évaluer toute votre application. Tout commence par le choix du composé et du duromètre, la géométrie des joints et la rigidité des brides, mais cela inclut aussi l’installation. Elasto Proxy fabrique à la fois des joints plats et extrudés, mais nous ne nous arrêtons pas là. Nous pouvons vous donner des recommandations sur la meilleure façon d’attacher ou d’installer des joints, y compris le réglage du couple.
Êtes-vous prêt à travailler avec un fabricant de joints qui offre davantage de valeur ? Parlez donc à notre équipe.
