À la découverte des joints de bride : une plongée en profondeur dans les types et les utilisations

Les joints de bride sont des éléments d'étanchéité utilisés entre les brides d'accouplement pour assurer une étanchéité parfaite, et ils sont disponibles en trois types principaux : non métalliques (souples), métalliques (durs) et semi-métalliques (composites). 

Chaque type a ses applications spécifiques, des systèmes industriels aux systèmes d'échappement automobiles comme les joints de bride d'échappement. Dans ce blog, nous découvrirons le fonctionnement des joints de bride et vous aiderons à choisir celui qui convient le mieux à vos besoins.

Qu'est-ce qu'un joint de bride ?

Un joint de bride est un élément d'étanchéité placé entre les brides d'accouplement pour éviter les fuites. Il comble les imperfections des surfaces des brides. Ce faisant, un joint de bride assure une étanchéité parfaite lors du serrage des boulons.

Les joints de bride sont essentiels dans les systèmes de tuyauterie, des usines industrielles aux systèmes d'échappement automobiles, comme les joints de bride d'échappement dans les véhicules.

Les joints de bride sont classés en trois types principaux en fonction du matériau et de l'application : 

• Non métallique (doux) 
• Métallique (dur) 
• Semi-métallique (composite)

Comment fonctionne un joint de bride ?

Un joint de bride se comprime entre deux faces de bride lorsque les boulons sont serrés. Cette compression permet au joint de former un joint étanche, empêchant ainsi les fuites. Le choix du joint dépend de l'application.

Différents types de joints de bride

Joints non métalliques (souples)

Fabriqués à partir de matériaux tels que le caoutchouc, le PTFE ou la fibre comprimée sans amiante (CNAF), ces joints sont utilisés dans les applications à basse pression. Ils sont généralement utilisés dans les brides à face plane ou à face surélevée. Par exemple, les joints de bride d'échappement sont souvent fabriqués à partir de matériaux souples qui peuvent assurer une étanchéité efficace à des pressions plus faibles.

Joints métalliques (durs)

Ces joints sont entièrement fabriqués à partir de métaux tels que l'acier inoxydable ou le cuivre. Ils sont idéaux pour les systèmes à haute pression et à haute température. Les joints à joint annulaire (RTJ) sont couramment utilisés dans les industries pétrochimiques, où la durabilité est cruciale.

Joints semi-métalliques (composites)

Les joints semi-métalliques offrent la résistance du métal avec la capacité d'étanchéité des matériaux plus souples. Comme son nom l'indique, un joint semi-métallique combine des éléments métalliques et non métalliques.

Comment choisir le bon joint de bride

Le choix du joint de bride approprié dépend de facteurs tels que la pression, la température et le type de fluide ou de gaz dans le système. Pour les systèmes à basse pression, des joints non métalliques sont suffisants. Pour les systèmes à haute pression ou à haute température, des joints semi-métalliques ou métalliques sont plus adaptés.

Par exemple, dans les systèmes d’échappement automobiles, un joint de bride de tuyau d’échappement durable doit être capable de résister à la fois à une chaleur élevée et à des vibrations pour éviter efficacement les fuites.

Agents d'étanchéité pour filetages de vis

Les joints filetés présentent souvent des imperfections mineures dues au processus d'usinage. Ces imperfections peuvent entraîner des fuites si elles ne sont pas correctement scellées. Vous trouverez ci-dessous certains des types d'agents d'étanchéité les plus courants utilisés dans les joints filetés :

Mastic liquide

Les produits d'étanchéité liquides agissent comme des lubrifiants et sont souvent associés à des composés tels que le zinc, le cuivre ou le nickel pour améliorer leurs capacités d'étanchéité. Les produits d'étanchéité liquides agissent en comblant les interstices et en réduisant les frottements lors de l'assemblage.

Chanvre et pâte de plombier

Également connue sous le nom de « crin de cheval et pâte », cette méthode d’étanchéité traditionnelle est idéale pour sceller les filetages mal fabriqués.

Ruban d'étanchéité pour filetage

On l'appelle aussi ruban de plombier ou ruban PTFE. L'agent d'étanchéité est enroulé autour des filetages avant l'assemblage. Le ruban PTFE agit comme un lubrifiant plutôt que comme un adhésif. Ainsi, il permet aux filetages mâles et femelles de se lier étroitement, à la manière d'un joint.

Dope pour pipe

Le mastic pour tuyaux est une combinaison pâteuse de matériau d'étanchéité et de solvant. Il est appliqué sur le filetage mâle à l'aide d'un pinceau ou d'une spatule avant l'assemblage. Le mastic pour tuyaux est idéal pour les applications de plomberie, mais il peut rétrécir ou se fissurer au fil du temps pendant son durcissement.

Composés de résine anaérobie

Ces composés durcissent en l'absence d'air, ce qui les rend excellents pour les assemblages filetés où l'air est exclu après l'assemblage. Un exemple bien connu est la superglue, qui partage le même mécanisme de durcissement.

Conclusion

En résumé, les joints de bride jouent un rôle essentiel pour garantir des connexions sans fuite dans une variété de systèmes, de la tuyauterie industrielle aux systèmes d'échappement automobiles. Que vous choisissiez des joints non métalliques, métalliques ou semi-métalliques dépend de l'application spécifique, des exigences de pression et de température. Les joints souples fonctionnent mieux pour les applications à basse pression, tandis que les joints métalliques et composites sont idéaux pour les environnements à haute pression et à haute température.

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Ressources

Une étude sur les performances d'étanchéité des assemblages à brides boulonnées avec joints utilisant l'analyse par éléments finis – ScienceDirect (1)

Défaillances dues à la corrosion des joints à brides et joints d'étanchéité : une revue – ScienceDirect (2)