Guide du joint torique : tout ce qu'il faut savoir sur les questions de rainure, de dimension et d'application

Les joints toriques sont des joints bidirectionnels. Ils sont circulaires, tant en section transversale qu'en forme. Les joints toriques sont généralement fabriqués en matériau de type caoutchouc (élastomère). Mais il est aussi possible de rencontrer des joints toriques en PTFE (plastique) ou en métal.

Un joint torique est un élément d'étanchéité, par déformation du matériau qui le compose dans le cadre du montage, et par la pression exercée sur le joint torique par le système dans lequel il est monté. Cette pression permet au joint torique de boucher complètement l'ouverture à sceller, c'est-à-dire l'espace entre les différents éléments du système.

Les deux points les plus importants lors du choix d'un joint torique sont les suivants :

1. Calcul des dimensions de la rainure (ou gorge) et taille du joint torique
2. Choix du matériau approprié

Il est important de connaître la profondeur et la largeur de la rainure dans laquelle le joint torique sera inséré. Sans cela, la taille d'un joint torique ne peut pas être déterminée correctement. Dans la plupart des cas, le calcul de la rainure a déjà été réalisé avant de choisir un joint torique.

Points importants lors du calcul de la taille du joint torique et de la rainure :

• Veillez à ce que la largeur de la rainure soit supérieure à sa profondeur, afin que la rainure soit rectangulaire et non carrée. Un joint torique est généralement inséré dans la rainure par le haut (axialement). Un joint torique n'étant pas compressible mais déformable, il doit être capable de libérer son volume. Il est donc essentiel qu'il reste de la place dans la rainure. Si la rainure n'est pas suffisamment large, le joint torique prendra une forme carrée et le matériau perdra sa capacité d'étanchéité.
• Le diamètre du joint torique doit être au moins 15 % plus petit que l'espace dans la rainure. Si cette marge est inférieure, le risque d'endommager le joint torique augmente. 
• Vous calculez la profondeur de la rainure du joint torique ? La profondeur de cette rainure détermine la compression de votre joint torique. Tenez toujours compte de l'espace de dégagement (ou jeu) dans vos calculs. La rainure accueillant un joint torique doit être rectangulaire.

Vous souhaitez calculer vous-même la taille du joint torique et de la rainure ? Le calculateur de joint torique vous aide à déterminer les dimensions du joint torique et de la rainure.

Les joints toriques conviennent aux applications statiques et dynamiques. Les termes statique et dynamique font ici référence au mouvement des autres éléments scellés par le joint torique. Dans une application statique, les autres éléments ne bougent pas, alors que c'est le cas dans une application dynamique. Le joint torique lui-même ne bouge jamais.

Un élément important à prendre en compte pour sélectionner le bon joint torique est la compression, ou taux de compression. Un taux de compression trop élevé peut entraîner une détérioration du joint, tandis qu'un taux de compression trop faible diminuera son étanchéité.

Le taux de compression ne doit pas être confondu avec le concept de Compression Set. Le taux de compression indique la déformation du joint torique, tandis que le Compression Set (ou « déformation rémanente sous compression ») indique la mémoire élastique du matériau.

Compression recommandée :

• de 15 à 25 % pour les applications statiques. La compression peut être encore plus élevée dans le cas des applications sous vide. Une compression de plus de 25 % crée une tension supplémentaire pour un joint torique, et cela peut entraîner des dommages prématurés.
• de 8 à 16 % pour les applications dynamiques. Le frottement et l'usure entraînent une compression des petits diamètres pouvant aller jusqu'à 20 %.

Il existe 3 types d'applications statiques :

Il existe 3 types d'applications dynamiques :

Le matériau du joint torique doit être adapté à son usage. Un joint torique est généralement fabriqué en caoutchouc (polymère). Ce polymère est mélangé avec des ingrédients spécifiques ; c'est ce que l'on appelle un composé. Le composé donne au joint torique les propriétés dont il a besoin pour l'application à laquelle il est destiné. Il peut par exemple s'agir de résistance chimique, de résistance à certaines températures, de dureté (Shore A), etc.

Lors du choix du matériau, tenez notamment compte du milieu, de la pression, de la température et de la durée de vie auxquels le joint torique devra faire face. Pour en savoir plus, lisez ces 4 facteurs clés pour choisir le bon élastomère. L'aperçu des polymères de caoutchouc est également utile.

Résistance chimique de l’élastomère
Vous souhaitez en savoir plus sur la facilité d'utilisation et la résistance chimique des différents types d'élastomères ? Consultez pour cela notre Guide de résistance chimique. Cet outil vous permet de sélectionner le fluide qui entre en contact avec votre joint torique. Vous obtenez un aperçu instantané de la résistance chimique des différents types d'élastomères.

Un montage correct permet d'éviter d'endommager le joint torique. Veillez donc toujours à respecter les aspects suivants lors du montage :

• Graissage (huile ou graisse)
• Étirement et compression
• Un bon kit de montage

La graisse (de montage) facilite généralement l'installation d'un joint torique. Elle réduit la friction entre le joint torique et les éléments entre lesquels il se trouve. Cela facilite l'installation du joint torique dans la rainure.

Le graissage prolonge également la durée de vie du joint torique en formant une couche protectrice. La plupart du temps, une fine couche d'huile minérale, de graisse, d'huile de silicone ou d'un autre lubrifiant spécial applications suffit. Assurez-vous cependant que le type d'élastomère soit bien compatible avec le type de graisse utilisé. Un élastomère VMQ (silicone) n'est par exemple pas compatible avec la graisse de silicone. L'élastomère et la graisse ayant la même structure, l'huile peut être absorbée par le joint torique et provoquer un gonflement et des dommages.

Dans tous les cas, ne collez jamais un joint torique dans la rainure. Un joint torique doit pouvoir se déplacer et se placer librement dans la rainure.

Un joint torique est parfois plus petit ou plus grand que la rainure dans laquelle il est placé. Le caoutchouc étant un matériau élastique, ce n'est pas vraiment un problème. Il peut même s'agir d'un choix délibéré en fonction de la rainure ou de la disponibilité du joint torique. Un léger étirement ou une légère compression du diamètre intérieur (ID) peut résoudre ce problème et est parfaitement autorisé. Cependant, l'étirement de l'ID ne doit jamais dépasser les 5 % et la compression ne doit pas dépasser les 3 %. Les deux marges se réfèrent à la position installée.

Un joint torique peut être étiré pendant le montage. Il est recommandé de ne pas étirer le joint torique plus de 50 % et de procéder précautionneusement. Laissez ensuite au joint torique le temps de reprendre sa forme initiale avant de mettre l'application en marche. Cela dépend de plusieurs facteurs, dont le matériau, l'application et les influences environnementales (telles que la température). Certains matériaux sont en outre plus élastiques que d'autres, comme le VMQ par exemple.

L'utilisation d'outils inappropriés engendre des dommages de montage. Évitez les éléments pointus ou tranchants susceptibles d'endommager le joint torique. Utilisez un kit de montage de joints toriques pour monter ou démonter des joints toriques. Celui-ci facilite l'installation et le retrait des joints toriques sans les endommager. Veillez également à ne pas trop étirer ou tordre le joint torique pendant le montage.

Un stockage approprié prévient les risques d'endommagement de votre joint torique. Prêtez donc attention aux points suivants lors du stockage :

Comme tout produit, un joint torique a une durée de vie limitée. Il s'agit d'une durée de stockage maximale avant que le joint torique ne devienne inutilisable. Les joints toriques en élastomère peuvent être stockés pendant une période plus longue.

La durée de conservation est dépassée ? Les propriétés d'un élastomère peuvent alors changer. Durcissement, fissuration et déchirure font partie des problèmes potentiels. Les directives de stockage spécifiées par ERIKS sont conformes à la norme ISO 2230.

La durée de conservation maximale varie selon le type d'élastomère. La norme ISO 2230 divise les durées de conservation en 3 groupes :

FVMQ, Teflex® et Aflas® ne sont pas mentionnés dans la norme ISO 2230, mais ERIKS recommande d'assimiler ces matériaux au groupe C. La durée de conservation du PTFE n'est pas non plus spécifiée ici, mais cette période est en principe illimitée.

Attention : les joints toriques peuvent être confrontés à des conditions difficiles telles que certains produits chimiques, une forte pression ou d'autres applications par exemple. Cela exige des propriétés optimales de la part du matériau. Il est donc recommandé de limiter au maximum la durée de stockage du joint torique avant son utilisation.

Vous souhaitez naturellement qu'un joint torique fonctionne aussi longtemps et de manière aussi efficace que possible. Il est donc important de reconnaître, réparer et empêcher la dégradation des joints toriques.

Différentes normes nationales et internationales régissent les joints toriques. Les normes normalisent notamment le dimensionnement des joints toriques : diamètre intérieur par épaisseur. La norme AS568 s'applique à la plupart des joints toriques d'ERIKS. AS signifié « Aerospace Standard » (norme aérospatiale).

La norme ISO 3601-1 définit les exigences de qualité, telles que la tolérance du matériau d'un joint torique. La production et le contrôle des dimensions et des imperfections se font également selon la norme ISO 3601-1.