Joints métalliques

MÉTALLIQUES

Les joints plats peuvent également être constitués de matériaux métalliques (solides). Ces joints sont largement utilisés dans les domaines industriels en fonction des valeurs de pression, de température et du fluide en question. En général, leur utilisation se justifie lorsqu’une étanchéité élevée est requise, en réponse à des conditions exigeantes de températures et/ou de pressions élevées ou en réponse à des exigences de sécurité contre des fluides agressifs, inflammables, toxiques ou corrosifs.

Le choix du matériau du joint dépend des conditions de service de l’équipement. Comme ces joints nécessitent des charges de serrage élevées pour l’étanchéité, cela signifie inévitablement que toute la géométrie de contact entre le joint et la surface doit être dans les meilleures conditions possibles, en termes de finition (des finitions très fines sont nécessaires), d’alignement correct de la géométrie et de propreté des zones de contact.
Les zones de contact doivent être propres. C’est pourquoi, dans ces cas, la dureté du joint en métal massif revêt une importance particulière.
Dans ce cas, la dureté des joints et leur finition de surface dépendent essentiellement de la dureté Brinell du matériau du joint. À cet égard, nous avons constaté que le rapport suivant : Rz (mm) ≤ 300/HB fournit de bonnes indications sur la finition requise du joint.

Nous pouvons fournir des joints métalliques dans une large gamme de matériaux (aciers inoxydables, aciers doux au carbone, monel, cuivre, laiton, etc.)

Il est intéressant de noter que les matériaux métalliques de faible dureté ou de faible limite d’élasticité (tels que le cuivre ou l’aluminium) ont des valeurs de contrainte de fermeture σmin relativement faibles par rapport aux matériaux plus durs tels que l’acier au carbone.

Si ces derniers matériaux sont utilisés, il est possible de les utiliser avec des revêtements spéciaux de cuivre, de nickel ou d’argent (entre 35 µm et 50 µm, jusqu’à un maximum de 100 µm) ; ceci aura un effet bénéfique sur la contrainte σmin en réduisant sa valeur et en facilitant ainsi la fermeture du joint.

Les joints en métal massif sont (normalement) installés dans des emboîtements à rainure et languette, ce qui facilite généralement leur stabilité dimensionnelle et leur fonctionnement sous des charges élevées. Toutefois, il convient de noter qu’il existe des cas où la corrosion peut se produire en raison du confinement possible de débris ou de particules de fluide dans la poche. Cet effet néfaste peut être évité par l’utilisation de revêtements spéciaux.

En conclusion, le concepteur doit garantir à tout moment que, dans les conditions normales de fonctionnement de l’équipement (même en cas d’essais hydrauliques ou d’autres types d’essais), la contrainte maximale σmax (limite de rupture) n’est jamais dépassée ; pour cette même raison, et compte tenu de tous les concepts susmentionnés, la conception des boulons, des brides, de la géométrie et du matériau de l’assemblage doit être cohérente à tout moment.

Pression de surface

Le tableau des contraintes minimales σmin (fermeture du joint) et maximales σmax (limite de rupture) pour les joints métalliques de type A1 est donné ci-dessous :