Optimisation des joints grâce à l'analyse par éléments finis (AEF)

Les joints sont essentiels dans tout processus de production pour assurer un fonctionnement efficace et sûr des machines, des appareils et de leurs composants. Un joint fonctionne de manière optimale lorsque les dimensions du joint lui-même, de la gorge dans laquelle il est placé et de tous les composants sont parfaitement adaptées. Le choix du matériau est également un facteur déterminant. Grâce à l'analyse par éléments finis (AEF), nous montrons à nos clients comment le joint fonctionnera dans leur application et leur environnement de production. C'est l'outil idéal pour un processus de développement rapide et rentable. 

Pour répondre aux questions des clients sur le bon fonctionnement des joints dans leur environnement de production, l'analyse par éléments finis est la solution. En effet, ce logiciel avancé permet d'analyser le comportement du joint en élastomère sans avoir à le tester physiquement. Pour réussir une simulation, il suffit de disposer d'un modèle 3D de la gorge et de ses composants à l'intérieur de la structure. En fonction du fluide, de la température et de la pression de l'application, nous sélectionnons un certain nombre de matériaux élastomères adaptés à l'étanchéité. La combinaison du modèle 3D et du modèle de matériau constitue le point de départ de la simulation. 

L'analyse par éléments finis est adaptée à la mesure de différents matériaux ayant des propriétés variées et soumis à des facteurs de production différents. Cela garantit la personnalisation, de sorte que vous développez toujours le joint le mieux adapté à votre application. En fonction de la complexité de la conception, il est possible d'ajouter des données spécifiques à la simulation afin de mieux tester le comportement du joint. Pensez au frottement, au comportement viscoélastique et à la dilatation thermique. Un bon exemple est la mesure de la force d'installation : quelle est la force de réaction exercée par les pièces ? Cet aspect est particulièrement important pour les composants en plastique, pour lesquels une force excessive lors de l'installation peut entraîner une déformation.

L'analyse par éléments finis permet également de déterminer la portée d'un joint dans le cadre d'une application. Pour un joint torique, c'est généralement assez simple, mais lorsqu'il s'agit de formes plus complexes, l'analyse par éléments finis est un outil parfait pour en avoir une idée. Tester la façon dont l'élastomère réagit à différentes températures est également un élément important de l'analyse par éléments finis. Lorsque les températures baissent ou augmentent, l'élastomère se rétracte ou se dilate. L'élastomère se dilate lorsque vous le chauffez à 200 degrés, mais il se rétracte également de plusieurs pour cent lorsque vous le laissez refroidir. Pour un fabricant de moules, par exemple, cette information est très importante avant de développer le produit. L'analyse par éléments finis permet de réaliser des simulations de rétrécissement qui reproduisent parfaitement le comportement de l'élastomère au cours de ce processus. 

Lors d'une analyse par éléments finis, ERIKS dispose d'un ensemble complet de modèles d'essai qui prennent en compte tous les facteurs pour une étanchéité optimale :

• comportement dans le sillon
• distorsion géométrique et compression
• choix composé
• fatigue du matériau
• contrainte du matériau
• conception
• influence des changements de température et de pression
• tolérances

Dans certains secteurs, les entreprises sont également capables d'effectuer des calculs à l'aide de leur propre analyse par éléments finis, en particulier lorsqu'il s'agit d'installations dynamiques. ERIKS soutient ces processus en partageant les données avec les modèles de matériaux disponibles. Lorsque ces calculs sont concluants, les joints sont alors conçus en utilisant les matériaux fournis par ERIKS. Sans effectuer les calculs nous-mêmes, nous pouvons néanmoins aider nos clients de manière optimale dans le processus de développement.