I. Aperçu des joints toriques
1. Définition des joints toriques
Les joints toriques sont un type de bague d'étanchéité en caoutchouc avec une section transversale circulaire. En raison de sa section transversale en forme de O, il est appelé un joint torique, également appelé joint torique. Il a commencé à apparaître au milieu du XIXe siècle, lorsqu'il a été utilisé comme élément d'étanchéité pour les cylindres de moteur à vapeur.
2. Portée de l'application des joints toriques
Les joints toriques conviennent à l'installation sur divers équipements mécaniques, et ils jouent un rôle d'étanchéité dans un état statique ou mobile à une température, une pression spécifiée et dans différents milieux liquides et gaziers. Divers types d'éléments d'étanchéité sont largement utilisés dans les machines-outils, les navires, les automobiles, l'équipement aérospatial, les machines métallurgiques, les machines chimiques, les machines d'ingénierie, les machines de construction, les machines miniers, les machines de pétrole, les machines plastiques, les machines agricoles et divers instruments et compteurs.
Les joints toriques sont principalement utilisés pour le scellement statique et le scellement de mouvement alternatif. Lorsqu'il est utilisé pour le scellement du mouvement rotatif, il est limité aux dispositifs d'étanchéité rotatifs à basse vitesse. Les joints toriques sont généralement installés dans des rainures avec des sections transversales rectangulaires sur le cercle extérieur ou le cercle intérieur pour jouer un rôle d'étanchéité.
Les joints toriques peuvent toujours jouer un bon rôle d'étanchéité et absorbant les chocs dans des environnements tels que la résistance à l'huile, l'acide et la résistance aux alcalins, la résistance à l'abrasion et la résistance à la corrosion chimique.
Par conséquent, les joints toriques sont les joints les plus utilisés dans les systèmes de transmission hydrauliques et pneumatiques.
3. Avantages des joints toriques
Par rapport aux autres types de scellés, les joints toriques présentent les avantages suivants:
(1) Convient à une variété de formes d'étanchéité: scellage statique et scellage dynamique.
(2) Convient pour divers matériaux, la taille et la rainure sont normalisées et l'interchangeabilité est forte.
(3) Convient à une variété de modes de mouvement: mouvement de rotation, mouvement alternatif axial ou mouvement combiné (tel que le mouvement combiné alternatif en rotation).
(4) Convient à une variété de milieux d'étanchéité différents: pétrole, eau, gaz, milieux chimiques ou autres milieux mixtes.
(5) En sélectionnant des matériaux en caoutchouc appropriés et une conception de formules appropriée, il peut obtenir un étanchéité efficace pour le pétrole, l'eau, l'air, le gaz et divers milieux chimiques. La plage d'utilisation de température est large (-60 degrés -+220 degré), et la pression peut atteindre 1500 kg / cm2 lorsqu'elle est utilisée en position fixe (utilisée avec un anneau de renforcement).
(6) Conception simple, structure compacte, installation et démontage faciles
4. La structure en coupe transversale du joint torique est extrêmement simple et a un effet d'auto-objet et des performances d'étanchéité fiables.
Étant donné que le joint torique lui-même et la structure des pièces d'installation sont extrêmement simples et standardisés, l'installation et le remplacement sont très faciles.
(1) une variété de matériaux
Vous pouvez choisir selon différents fluides: caoutchouc nitrile (NBR), fluororubber (FKM), caoutchouc de silicone (VMQ), caoutchouc éthylène propylène (EPDM), caoutchouc chloroprène (CR), caoutchouc butyle (BU), polytétrafluoroéthylène (PTFE), caoutchouc naturel (NR), etc.
(2) faible coût
(3) résistance à la friction dynamique relativement petite
Ii Méthode de représentation du joint torique
1. Méthode de représentation GB / T342.1
Diamètre intérieur D1 × Diamètre du fil D2.
Mise en œuvre de la norme nationale GB3452.1
Par exemple: joint torique 20 * 2,4, ⅱ-2 dans GB1235-XX, 20 représente le diamètre intérieur du grand anneau est de 20 mm, 2,4 représente le diamètre transversal, GB1235 représente le nombre standard, et xx représente l'année que la norme a été publiée.
2. La méthode de représentation de GB / T3452.1-2005.
Par exemple: joint torique 7,5 × 1,8-gl,
7.5 - Diamètre intérieur
1.8 - Diamètre de section de croisement
G - séries
N - grade
3. Le matériel adopte la méthode de Hg / T2579-2008.
4. La méthode de représentation du joint torique pour les joints mécaniques dans JB / T7757.2-2006.
Par exemple: joint torique 7,5 × 1,8-gl,
7.5 - Diamètre intérieur
1,8 - Diamètre de la section
G - séries
N - grade
Matériau: P - caoutchouc nitrile,
E-EEPDM Rubber, etc.
Iii. Comparaison de classification des matériaux du joint torique et avantages et inconvénients:
1. Rubber naturel NR
(Caoutchouc naturel) Fabriqué en latex collecté dans des caoutchoucs, c'est un polymère d'isoprène. Il a une bonne résistance à l'usure, une élasticité élevée, une résistance à la déchirure et un allongement. Il est facile de vieillir dans l'air, devient collant lorsqu'il est chauffé, et est facile à gonfler et à se dissoudre dans l'huile minérale ou l'essence. Il est alcalin mais non résistant à l'acide fort. Il s'agit de la matière première de fabrication de bandes, de tuyaux et de chaussures en caoutchouc, et convient pour fabriquer des pièces et des produits absorbant les chocs utilisés dans des liquides avec de l'hydroxyde tels que l'huile de frein automobile et l'éthanol.
2. Caoutchouc de styrène butadiène (SBR)
(Copolymère de styrène butadiène) Copolymère de butadiène et de styrène. Par rapport au caoutchouc naturel, il a une qualité uniforme et moins de matières étrangères, mais une résistance mécanique plus faible. Il peut être mélangé avec du caoutchouc naturel.
(1) Avantages:
• Matériau non résistant à l'huile à faible coût.
• Bonne résistance à l'eau, bonne élasticité en dessous de la dureté 70.
• Mauvaise distorsion de compression à haute dureté.
• La plupart des produits chimiques neutres et des cétones organiques sèches et humides peuvent être utilisées.
(2) Inconvénients:
• Il n'est pas recommandé de l'utiliser dans des acides forts, de l'ozone, des huiles, des esters et des graisses et la plupart des hydrocarbures.
• Largement utilisé dans l'industrie des pneus, l'industrie des chaussures, l'industrie des tissus et l'industrie des tapisses de tapisses, etc.
3. Rubber Butyl Iir
(En caoutchouc butyle) est un polymère en isobutylène et une petite quantité d'isoprènes. Il conserve une petite quantité de groupes insaturés pour l'addition de soufre. Parce que l'entrave stérique du groupe méthyle au mouvement des molécules est inférieure à celle des autres polymères, il a moins de perméabilité au gaz, est très résistant à la chaleur, au soleil et à l'ozone et a une bonne isolation électrique. Il est très résistant aux solvants polaires tels que les alcools, les cétones et les esters. La plage générale de température de fonctionnement est de -54 ~ 110 degrés.
(1) Avantages:
• Imperméable à la plupart des gaz généraux.
• Bonne résistance au soleil et à l'ozone.
• Peut être exposé aux huiles animales ou végétales ou aux produits chimiques oxydables.
(2) Inconvénients:
• Il n'est pas recommandé de l'utiliser avec des solvants pétroliers, du kérosène et de l'hydrogène aromatique.
• Utilisé pour rendre les pièces en caoutchouc résistantes aux produits chimiques et aux équipements à vide.
4. nitrile hydrogéné hnbr
(Hydrogenate Nitrile) Le nitrile hydrogéné est un type de nitrile avec certaines chaînes doubles éliminées après l'hydrogénation. Après l'hydrogénation, sa résistance à la température et sa résistance aux intempéries sont beaucoup plus élevées que celles du caoutchouc de nitrile ordinaire, et sa résistance à l'huile est similaire à celle du caoutchouc de nitrile ordinaire. La plage générale de température de fonctionnement est de -25 ~ 150 degrés.
(1) Avantages:
• Une meilleure résistance à l'usure que le caoutchouc de nitrile.
• Excellente résistance à la corrosion, résistance à la traction, résistance à la déchirure et propriétés de la distorsion de compression.
• Bonne résistance à l'ozone, au soleil et à d'autres conditions atmosphériques.
• Généralement adapté aux linges ou aux détergents à lave-vaisselle.
(2) Inconvénients:
• Non recommandé pour une utilisation dans les solutions d'alcool, d'ester ou aromatiques.
• Dans l'industrie de la climatisation et de la réfrigération, il est largement utilisé comme sceau dans le système R134A réfrigérant respectueux de l'environnement.
• Joints du système du moteur automobile.
5. Rubber éthylène propylène (EPDM)
(Le caoutchouc éthylène propylène) est en copolymères d'éthylène et de propylène. La chaîne principale ne contient pas de chaînes doubles. Par conséquent, il a une excellente résistance à la chaleur, une résistance au vieillissement, une résistance à l'ozone et une stabilité, mais ne peut pas être sulfurée. Pour résoudre ce problème, une petite quantité d'un troisième composant avec des chaînes doubles est introduite dans la chaîne principale EP, qui peut être sulfurée pour former EPDM. La plage générale de température de fonctionnement est de -50 à 150 degrés. Il a une excellente résistance aux solvants polaires tels que les alcools, les cétones, l'éthylène glycol et les huiles hydrauliques phosphates.
(1) Avantages:
• Bonne résistance aux intempéries et résistance à l'ozone.
• Excellente résistance à l'eau et résistance chimique.
• Peut utiliser des alcools et des cétones.
• Résistant à la vapeur à haute température et a une bonne imperméabilité aux gaz.
(2) Inconvénients:
• Non recommandé pour l'utilisation des aliments ou l'exposition à l'hydrogène aromatique.
• Joints pour les environnements de vapeur d'eau à haute température.
• Joints ou pièces pour l'équipement de salle de bain.
• Pièces en caoutchouc dans les systèmes de freinage.
• Sceau dans les radiateurs (réservoirs d'eau de voiture).
6. Rubber nitrile nbr
(Rubber nitrile) est copolymérisé à partir de l'acrylonitrile et du butadiène. La teneur en acrylonitrile varie de 18% à 50%. Plus la teneur en acrylonitrile est élevée, meilleure est la résistance au mazout hydrocarboné pétrochimique, mais les performances à basse température s'aggrave. La plage générale de température de fonctionnement est de -25 ~ 100 degrés. Le caoutchouc de nitrile est actuellement l'un des caoutchoucs les plus couramment utilisés pour les joints d'huile et les joints toriques.
(1) Avantages:
• Il a une bonne résistance à l'huile, une résistance à l'eau, une résistance au solvant et une résistance à l'huile à haute pression.
• Il a une bonne compression, une résistance à l'usure et un allongement.
(2) Inconvénients:
• Il ne convient pas à une utilisation dans les solvants polaires, tels que les cétones, l'ozone, les hydrocarbures nitro, le MEK et le chloroforme.
• Il est utilisé pour fabriquer des réservoirs de carburant, des réservoirs d'huile lubrifiants et des pièces en caoutchouc utilisées dans des milieux de liquide tels que l'huile hydraulique de pétrole, l'essence, l'eau, la graisse de silicone, l'huile de silicone, l'huile de lubrification Dierester, l'huile hydraulique glycol, etc., en particulier les pièces de scellant. On peut dire que ce soit le joint en caoutchouc le plus utilisé et le plus à moindre coût à l'heure actuelle.
7. Chloroprène CR
(Néoprène, polychloroprène) est polymérisé à partir de monomères de chloroprène. Le caoutchouc vulcanisé a une bonne élasticité et une résistance à l'usure, n'a pas peur de la lumière directe du soleil, a une résistance au vieillissement particulièrement bonne atmosphérique, n'a pas peur d'une distorsion sévère, n'a pas peur des réfrigérants tels que le dichlorodifluorométhane et l'ammoniac, résistant à l'huile à l'acide dilué et à l'huile de lubrification en silicone. Il est facile de cristalliser et de durcir à basse température, a une mauvaise stabilité de stockage et a un grand volume d'expansion dans l'huile minérale avec un faible point d'aniline. La plage générale de température de fonctionnement est de -50 à 150 degrés
(1) Avantages:
• Bonne élasticité et bon ensemble de compression.
• La formule ne contient pas de soufre et est donc très facile à fabriquer.
• Il a les caractéristiques de la résistance aux huiles animales et végétales.
• Il ne sera pas affecté par les produits chimiques neutres, les esters, les graisses, diverses huiles et les solvants.
• Il a des propriétés ignifuges.
(2) Inconvénients:
• Il n'est pas recommandé d'utiliser dans des produits chimiques tels que les acides forts, les hydrocarbures nitro, les esters, le chloroforme et les cétones.
• Joints résistants au réfrigérant R12.
• Pièces ou joints en caoutchouc sur les appareils électroménagers.
• Convient pour fabriquer diverses pièces directement exposées à l'atmosphère, au soleil et à l'ozone.
• Convient à divers produits en caoutchouc résistants aux flammes et résistants aux flammes.
8. CSM de colle en polyéthylène chlorosulfonée
(Hypalon, polyéthylène) Le polyéthylène chlorosulfoné est un caoutchouc synthétique breveté par Dupont. Il a une excellente résistance à la chaleur, une résistance aux intempéries et une résistance à l'ozone; Il a également une bonne résistance à l'acide et est souvent utilisé dans des endroits résistants aux produits chimiques oxydants (acide nitrique, acide sulfurique). La plage générale de température de fonctionnement est de -45 ~ 120 degrés.
(1) Avantages:
• Il a une bonne résistance à l'ozone, à l'oxydation et à la flamme.
• Il a des propriétés physiques similaires au caoutchouc du chloroprène et a une meilleure résistance à l'acide.
• Il a une excellente résistance à l'abrasion.
• Il a la même surface de frottement basse que le caoutchouc de nitrile.
• Sa résistance aux huiles et aux solvants se situe entre le caoutchouc nitrile et le caoutchouc chloroprène.
• Il est recommandé d'utiliser l'eau pour éviter les fuites.
(2) Inconvénients:
• Il n'est pas recommandé d'être exposé aux acides oxydants concentrés, aux hydrocarbures nitro, aux esters, aux cétones et à l'hydrogène aromatique.
9. Silicone en caoutchouc Si
(Caoutchouc de silicone) La chaîne principale du silicone est en silicium (-si-o-si). Il a une excellente résistance à la chaleur, une résistance au froid, une résistance à l'ozone et une résistance au vieillissement atmosphérique. Il a de bonnes propriétés d'isolation électrique. La résistance à la traction est pire que celle du caoutchouc ordinaire et elle n'est pas résistante à l'huile.
(1) Avantages:
• Une fois la formule ajustée, la résistance à la traction peut atteindre 1500 psi et la résistance à la déchirure peut atteindre 88 livres
• Bonne élasticité et bonne distorsion de compression
• Bonne résistance aux solvants neutres
• Excellente résistance à la chaleur
• Excellente résistance au froid
• Excellente résistance à la corrosion d'ozone et d'oxyde
• Excellentes performances d'isolation électrique
• Bonne isolation thermique et dissipation thermique
(2) Inconvénients:
• Non recommandé pour une utilisation dans la plupart des solvants concentrés, des huiles, des acides concentrés et de l'hydroxyde de sodium dilué.
• Joints ou pièces en caoutchouc utilisées dans les appareils électroménagers, tels que les pièces en caoutchouc dans les bouilloires électriques, les fers électriques et les fours à micro-ondes.
• Sceaux ou pièces en caoutchouc de l'industrie de l'électronique, telles que les clés de téléphone mobile, les coussinets absorbant les chocs dans les DVD, les joints dans les connecteurs câblés, etc.
• Scelle sur divers articles qui entrent en contact avec le corps humain, comme les bouilloires, les distributeurs d'eau, etc.
10. FLS en caoutchouc de silicone fluoré
(Caoutchouc de silicone fluoriné) Le caoutchouc de silicone fluoriné est un caoutchouc de silicone qui a été fluoré. Ses propriétés générales présentent les avantages du caoutchouc fluoré et du caoutchouc silicone. Il est résistant à l'huile, aux solvants, au mazout et à des températures élevées et basse. La température de fonctionnement générale est de -50 à 200 degrés.
(1) Avantages:
• Convient à des fins spéciales, telles que celles qui nécessitent une résistance à la corrosion par des produits chimiques contenant de l'oxygène, des solvants contenant de l'hydrogène aromatique et des solvants contenant du chlore.
(2) Inconvénients:
• Il n'est pas recommandé d'être exposé au liquide de frein, aux cétones et aux solutions d'hydrazine.
• pièces spatiales.
11. FPM FLUORORUBBER
(Fluoro Carbone Rubber) Rubber contenant du fluor dans la molécule, il existe différents types en fonction de la teneur en fluor (la structure du monomère à savoir). Le caoutchouc à fluor hexafluoriné qui est actuellement largement utilisé a d'abord été commercialisé par DuPont sous le nom du commerce "Viton". Il a une meilleure résistance à la température élevée que le caoutchouc de silicone, une excellente résistance chimique, une résistance à la plupart des huiles et des solvants (à l'exception des cétones et des esters), une résistance aux intempéries et une résistance à l'ozone; Sa résistance au froid est relativement médiocre et la plage générale de température de fonctionnement est de -20 à 250 degrés. Les formules spéciales peuvent résister à de faibles températures à -40 degrés.
(1) Avantages:
• Résistant à la chaleur à 250 degrés
• Résistant à la plupart des huiles et solvants, en particulier tous les acides, les hydrocarbures aliphatiques, les hydrocarbures aromatiques et les huiles animales et végétales
(2) Inconvénients:
• Non recommandé pour une utilisation avec des cétones, des esters et des mélanges de poids moléculaire faible contenant de l'acide nitrique
• Automobiles, locomotives, moteurs diesel et systèmes de carburant.
• Sceau pour les plantes chimiques.
12. Perfluoroelastomer FFPM
(Perfluoroelastomère)
(1) Avantages:
• Meilleure résistance à la chaleur
• Excellente résistance chimique
• Propriétés à faible pergage
• Excellentes propriétés anti-plasma
(2) Inconvénients:
• Mauvaise résistance à basse température
• Prix plus élevés des matières premières
• Difficulté de production plus élevée
• Les produits perfluorisés sont largement utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs et les industries liées à l'information, y compris les processus de PVC, de MCV et de gravure dans la fabrication à couches minces et divers processus d'étanchéité à vide élevés.
13. ACM en caoutchouc acrylique
(Rubber polyacrylate) est un élastomère polymérisé avec de l'acrylate d'ester alkyle comme composant principal. Il a une bonne résistance à l'huile pétrochimique, à une température élevée et à une résistance aux intempéries, mais est plus faible dans la résistance mécanique, le taux de déformation de compression et la résistance à l'eau, qui est légèrement pire que le caoutchouc général résistant à l'huile. La plage générale de température de fonctionnement est de -25 ~ 170 degrés.
(1) Avantages:
• Applicable à l'huile de transmission automobile
• Bonne anti-oxydation et résistance aux intempéries
• Fonction anti-flexion et déformation
• Excellente résistance aux produits pétroliers
• Applicable au système de transmission automobile et au volant puissant
(2) Inconvénients:
• Non applicable à l'eau chaude
• Non applicable à l'huile de freinage
• Non résistant à la basse température
• Non applicable à l'ester phosphate
• Système de transmission automobile et joints du système d'alimentation.
14. PUSTICHANE PUSE PU
(Caoutchouc uréthane) Le caoutchouc en polyuréthane a d'excellentes propriétés mécaniques. Sa dureté élevée, sa forte élasticité et sa résistance à l'usure sont difficiles à comparer avec d'autres caoutchoucs. Il a également une excellente résistance au vieillissement, une résistance à l'ozone et une résistance à l'huile. La plage générale de température de fonctionnement est de -45 ~ 90 degrés.
(1) Avantages:
• résistant à l'usure et à haute pression
(2) Inconvénients:
• Non résistant aux températures élevées
• Joints industriels à haute pression et résistants à l'usure, tels que les joints de cylindre hydrauliques.
• Systèmes à haute pression et à charge élevée.
Comparaison des performances des matériaux
1. Sélection de matériaux de joint torique
Les matériaux utilisés pour les joints toriques comprennent le caoutchouc de nitrile, l'acide carboxylique en nitrile, le fluororubber, le caoutchouc éthylène propylène, le caoutchouc nitrile hydrogéné, le caoutchouc en silicone, le caoutchouc chloroprène, le caoutchouc fluorosilicone, le polyuréthane, le caoutchouc d'éthylène épichlorhydrine, le caoutchouc en caoutchouc en éthylène / propulylène, le polyacerylé, le caoutchouc naturel, l'éthylène / propulylène Propylène, le caoutchouc polyacrylé perfluororubber, etc.
Le même caoutchouc a des indicateurs de performance différents en raison de différentes formules. Par conséquent, il est inexact de simplement remplir le caoutchouc nitrile ou le nitrile-40 dans la colonne du matériau. Le ministère de l'industrie chimique a des normes spéciales pour les matériaux utilisés pour les joints toriques, tels que: Hg / T 2579, Hg / T 2021, Hg / T 2333, Hg / T 3089, HB 5290, etc. Hg / T 2579 supprime spécifiquement les catégories spécifiques de matériaux et ne donne que quelques indicateurs de performances des matériaux.
2. Le choix de la dureté du joint torique est plus important. Par exemple, la dureté de l'anneau d'étanchéité de la turbine à pompe à eau d'une centrale est de 70 (rivage), qui décolle souvent ou même coupe horizontalement. Plus tard, l'anneau d'étanchéité de 85-90 (rivage) a été utilisé et l'effet était idéal.
3. Durée trop élevée et installation peu pratique.
4. Habituellement, la dureté du joint torique est de 40 à 90 IRHD, mais en usage, 70 IRHD est généralement plus approprié, à l'exception du caoutchouc de silicone, qui utilise généralement 60 IRHD.