Facteurs affectant l'étanchéité

Conception d'applications

La conception de l'application a une relation directe avec la performance de l'étanchéité. Le choix des joints d'étanchéité d'huile appropriés dépend nécessairement des conditions d'utilisation dans lesquelles le joint doit fonctionner. Une conception d'application incorrecte entraine un mauvais choix de joints d'étancheité.

Fluide à sceller

Les effets chimiques de l'étanchéité des fluides ont une influence déterminante, en particulier lorsque la température de fonctionnement augmente. Le mastic d'étanchéité peut durcir ou ramollir en fonction de l'influence du fluide. Le durcissement résulte de:Phénomènes de vieillissement, en particulier à température élevée, provoqués par les fluides à sceller. Le ramollissement résulte d'un gonflement dû au fluider à sceller.

Température

La température directe sur le bord étanche a une influence marquée sur la durée de vie d'un joint. Dans tous les cas, cette température dépend des conditions de dissipation de la chaleur à l'endroit où le joint est installé. La surchauffe au niveau du bord étanche augmente avec le nombre de tours de l'arbre. Le matériau utilisé pour l'étanchéité a sa limite de température de fonctionnement. Le choix du bon matériau d'étanchéité est une considération importante.

Finition de l'arbre

Etant donné que la lèvre d'étanchéité est en contact direct avec l'arbre, la finition de l'arbre est importante pour une bonne performance d'étanchéité. La finition de l'arbre doit être de 10-25 micro-pouces AA sans plomb de machine. Cette finition de l'arbre peut être obtenue par rectification en plongée. Le plomb de la machine (rainures hélicoïdales) provoque l'abrasion de la lèvre d'étanchéité et agit éventuellement comme une pompe qui provoque des fuites.

Dureté de surface de l'arbre

La durée de vie de l'étanchéité dépend de la dureté de la surface de contact de l'arbre. La dureté de surface doit être au moins égale à Rockwell "C" 30. Il y a peu d'indication sur le fait qu'un durcissement au-delà de cette valeur améliorera la résistance à l'usure de l'arbre. Lorsque du fluide contaminé ou de la saleté peut pénétrer par l'extérieur ou lorsque la vitesse de surface dépasse 15 fps ou dans des situations où l'arbre peut être endommagé (entaillé, rayé, etc.) avant ou pendant le montage, la dureté minimale doit être de Rockwill "C" 45. Ceci aidera à protéger l'arbre contre d'éventuels dommages, maintenant ainsi une surface sans défaut sur laquelle l'étanchéité pourra fonctionner. La dureté superficielle doit pénétrer jusqu'à une profondeur d'au moins 0,3 mm. Lorsque les arbres ne peuvent pas être suffisamment durcis, un manchon d'usure peut résoudre le problème.

Excentricité de l'arbre

Deux types d'excentricité peuvent nuire à la performance des joints d'étanchéité : _x005F_x000D_
1. Désalignement de l'arbre par rapport à l'alésage : _x005F_x000D_
Le désalignement d'arbre par rapport à l'alésage est la distance entre le centre de rotation de l'arbre et le centre de l'alésage. Un désalignement entraîne une usure inégale de la lèvre d'étanchéité, ce qui réduit la durée de vie. _x005F_x000D_
2. Faux-rond dynamique : _x005F_x000D_
Le faux-rond dynamique est le double de la distance entre l'entrée de l'arbre déplacé et le centre de rotation réel. Le faux-rond est généralement causé par un désalignement, un déséquilibre de l'arbre ou une flexion réelle de l'arbre dans l'application. Le faux-rond de l'arbre doit être évité dans la mesure du possible ou doit être maintenu à des limites minimales. Un faux-rond plus important peut entraîner le soulèvement de la lèvre d'étanchéité à haut régime, en raison de l'inertie, provoquant des fuites de fluide. Le joint d'étanchéité d'arbre doit se trouver à côté du roulement et le jeu du roulement doit être réduit au minimum. Un joint d'étanchéité à ressort avec une section flexible adéquate fonctionnera de manière satisfaisante si les excentricités totales ne dépassent pas les limites.

Tolérances du diamètre extérieux de l'alésage et du joint d'étanchéité du boîtier

Lors de l'installation de joints d'étanchéité d'arbre dans des boîtiers à paroi mince ou des boîtiers à élasticité ou résistance relativement faible, le risque de rupture ou de déformation du boîtier ou de l'étui du joint existe. Les tolérances du diamètre extérieur de l'alésage et du joint d'étanchéité sont importantes pour assurer un ajustement serré adéquat. Veuillez vous référer à la norme JIS 80401 pour connaître les tolérances d'alésage recommandées.

Expansion thermique de l'alésage du boîtier

Lorsque le boîtier en métal léger, en plastique ou similaire se réchauffe, l'interférence entre le boîtier et le diamètre extérieur du joint d'étanchéité tend à diminuer. Les joints de type TB, SB (étui extérieur en métal) peuvent entraîner une fuite au niveau du joint. Les joints d'arbre de type TC, SC, VC (recouverts de caoutchouc) sont plus aptes à suivre la dilatation thermique d'un étui en métal léger en raison du joint d'étanchéité élastique recouvert de caoutchouc qui assure un ajustement plus serré au début et un coefficient de dilatation thermique supérieur des composés.

Finition de l'alésage du boîtier

Une finition d'alésage d'au moins 100 micro-pouces AA (ou RMS) sans rayures ou défauts d'enlèvement, un problème de fuite de diamètre extérieur ne devrait pas être rencontré. Si la finition de l'alésage est plus rugueuse que 100 micro-pouces AA (ou RMS), un joint d'étanchéité d'alésage recouvert de caoutchouc doit être utilisé pour éviter les fuites extérieures. Sur les joints sans revêtement en caoutchouc, il est recommandé d'utiliser un produit d'étanchéité appliqué à la main, mais en prenant soin de ne pas mettre de produit d'étanchéité en excès sur l'élément d'étanchéité ou l'arbre. Lorsque le lubrifiant est de la graisse, aucun scellant d'alésage n'est requis.

Pression

Les joints d'étanchéité typiques ne sont pas conçus pour résister à la pression. Toute pression interne réduit sensiblement la durée de vie du joint, et des moyens doivent être prévus pour soulager l'accumulation de pression interne. Une conception de joint spéciale est requise pour l'étanchéité haute pression. Les joints d'étanchéité à ressort standard ne doivent pas être utilisés lorsque la pression de service dans l'application dépasse les limites suivantes :

Fonctionnement de la Lèvre d'étanchéité à sec

La lèvre d'étanchéité et l'arbre endommagés par le frottement d'un fonctionnement à sec doivent être évités. Pour cette raison, le graissage ou la lubrification de la garniture et de l'arbre doit être effectué avant l'installation pour assurer la lubrification de la lèvre d'étanchéité lors de la première rotation de l'arbre. Le fluide à sceller agit non seulement comme lubrifiant, mais aussi comme réfrigérant, dissipant la chaleur de frottement générée au contact du joint. C'est pourquoi il doit atteindre la surface de contact de la garniture en quantité suffisante dès les premiers tours de l'arbre. En cas de fluides d'étanchéité présentant de mauvaises caractéristiques de lubrification (par ex. eau et lessive) ou en cas de danger de marche à vide temporaire, la lèvre d'étanchéité doit recevoir une lubrification supplémentaire. Pour les joints joints d'arbre radiaux avec lèvre anti-poussière, on remplit l'espace entre les deux lèvres avec de la graisse.

Vitesse de surface

La vitesse de surface est le facteur le plus important qui influence la performance des joints. Des dommages par frottement, un excès de chaleur et un battement de l'arbre peuvent se produire lorsque la vitesse de surface augmente. Elle détermine le matériau d'étanchéité et la dureté de l'arbre.