Spécifications des joints toriques en silicone haute température VMQ conforme à la norme AS568 et en Kalrez FFKM

La précision et la fiabilité des joints d’étanchéité commencent par la normalisation. La norme aérospatiale AS568, élaborée par la Society of Automotive Engineers (SAE), constitue le langage universel des dimensions des joints toriques. Elle définit plus de 375 « numéros traités » standard (par exemple, -001 à -475) en fonction du diamètre intérieur et du diamètre de section transversale, avec des tolérances précises. Cela permet aux ingénieurs, aux spécialistes des achats et aux techniciens de maintenance du monde entier de spécifier et d’approvisionner des joints interchangeables, éliminant ainsi toute incertitude et garantissant un ajustement correct dans la gorge. Lors du choix de joints pour des applications à haute température, la dimension AS568 constitue le point de départ ; l’étape suivante, tout aussi critique, est la sélection du matériau.

Le caoutchouc silicone (VMQ) est un matériau polyvalent pour les applications à température élevée, lorsque la résistance extrême aux produits chimiques n’est pas la préoccupation principale. Sa chaîne latérale siloxane confère une stabilité thermique exceptionnelle, avec une plage d’utilisation continue allant de -60 °°C à +225 °C) °°C. Il conserve une excellente flexibilité et un faible tassement sous compression sur toute cette plage. Le VMQ présente également une bonne résistance à l’ozone, aux rayons solaires et aux intempéries. Ces propriétés le rendent idéal pour :

· Aérospatiale : étanchéité des conduits d’air de cabine, systèmes de refroidissement des équipements électroniques embarqués (avionique) et certains orifices de systèmes de carburant où les hautes températures provenant des systèmes adjacents constituent un facteur déterminant.

· Appareils électroménagers et électriques : joints d’étanchéité pour fours, lave-vaisselle et isolation de câbles à haute température.

· Industrie : joints statiques dans les équipements de manutention d’air chaud et de gaz.

  Des tailles courantes selon la norme AS568, telles que AS010 et AS024, sont fréquemment spécifiées dans les cahiers des charges relatifs aux systèmes auxiliaires de turbines et aux armoires électriques.

Pour les environnements thermiques et chimiques les plus extrêmes, les perfluoroélastomères (FFKM), dont Kalrez® et Chemraz® sont des marques de premier plan, représentent l’apogée de la technologie d’étanchéité. Les pièces en FFKM possèdent une structure polymère entièrement fluorée, similaire à celle du PTFE (Teflon®), mais dotée en outre de la propriété d’élasticité. Cela leur confère :

· Des températures de service continues supérieures à 300 °°C (certains grades atteignant jusqu’à 327 °C).

· Une résistance chimique quasi universelle : ils sont compatibles avec pratiquement tous les fluides, à l’exception de certains solvants fluorés à haute température.

· Une excellente résistance aux plasmas et à la chaleur sèche.

  Leur utilisation est justifiée là où la défaillance n’est pas envisageable et où le coût passe au second plan par rapport aux performances :

· Turbines à vapeur et à gaz : joints pour tiges de vannes de régulation, joints de carter de turbine et lignes de détection exposées à de la vapeur surchauffée.

· Fabrication de semi-conducteurs : joints dans les chambres de gravure plasma et de dépôt chimique en phase vapeur.

· Industrie chimique : joints destinés à des services impliquant des acides agressifs et des solvants.

Le calcul économique est essentiel. Une centrale électrique en Inde pourrait utiliser des joints VMQ économiques pour les conduites générales d’eau chaude dans une salle de turbines à vapeur, mais spécifiera des joints FFKM pour les joints de tige des vannes d’arrêt principales de vapeur, où une fuite pourrait entraîner un arrêt forcé coûtant des centaines de milliers de dollars par jour. Aux États-Unis, les spécifications aérospatiales et de défense imposent rigoureusement l’usage obligatoire du FFKM par rapport aux cas où des élastomères FKM ou VMQ de haute qualité sont acceptables, sur la base d’essais rigoureux conformément à des normes telles que les AMS (Aerospace Material Specifications). Le processus de sélection passe ainsi de la dimension (AS568) à l’environnement (température/chimie), puis à une analyse coûts-avantages comparant les performances du matériau à la criticité du système.