Quels sont les avantages des joints dentés ?

Joints Kammprofil sont un élément d'étanchéité composite métallique et non métallique avec des rainures dentelées concentriques ou en spirale usinées sur leur surface. Ils assurent l'étanchéité grâce à une déformation localisée à haute pression des pointes des dents. Ils combinent la résistance des joints métalliques avec l'élasticité des joints non métalliques et sont largement utilisés dans les applications à haute température et haute pression.

1.Avantages et caractéristiques des joints Kammprofile

Excellentes performances anti-desserrage

Conception d'engagement dentelée : les dentelures sur la surface du joint engagent la surface du composant connecté (tel qu'une tête de boulon ou un écrou) lorsqu'elles sont serrées, créant un verrouillage mécanique et résistant efficacement au desserrage causé par les vibrations, les chocs ou les charges dynamiques.

Supérieur aux joints plats ordinaires : alors que les joints plats traditionnels reposent uniquement sur la friction, les dentelures des joints dentelés offrent une résistance antidérapante supplémentaire.

Force de maintien élevée

Les arêtes vives des dentelures produisent une déformation plastique localisée sous pression, augmentant la profondeur d'engagement de la surface de contact et maintenant la précharge même après une utilisation à long terme.

Aucune mesure anti-desserrage supplémentaire requise

Il peut remplacer les éléments anti-desserrage auxiliaires tels que les rondelles élastiques et les produits d'étanchéité pour filetage, simplifiant ainsi le processus d'assemblage et réduisant les coûts et le nombre de composants.

Matériaux flexibles et traitements de surface

Divers matériaux : l'acier au carbone couramment utilisé, l'acier inoxydable (tels que 304 et 316), les alliages de cuivre, etc., s'adaptent à différents environnements (tels que les applications résistantes à la corrosion et à haute température).

Traitements de surface optionnels : galvanisation, noircissement, phosphatation, etc., pour améliorer encore la résistance à la rouille ou à l'usure.

Haute adaptabilité

Applicables aux surfaces de contact inégales ou légèrement déformées, les dentelures compensent les irrégularités mineures de la surface et assurent un contact efficace.

Peut être utilisé pour les connecteurs fabriqués dans une variété de matériaux, notamment le métal et le plastique.

Installation facile

S'installe directement entre le boulon/écrou et la pièce à usiner, ne nécessitant aucun outil spécial ni opération compliquée.

Réutilisabilité

Certaines conceptions permettent de multiples démontages et retraits tout en conservant l'efficacité anti-desserrage (cependant, une utilisation répétée peut dégrader les performances ; ceci est recommandé en fonction des conditions d'application).

Rentabilité

Structure simple et faible coût de production, mais avec une efficacité anti-desserrage significative, la rentabilité dépasse de nombreuses solutions anti-desserrage complexes.

Applications typiques

Environnements vibratoires : moteurs et systèmes de transmission dans les automobiles, l'aviation et le transport ferroviaire.

Équipements lourds : Engins de construction et éoliennes.

Équipement électronique et électrique : empêche le desserrage des connexions du circuit dû aux vibrations.

Environnements à haute température/corrosifs : pipelines chimiques et équipements pétroliers (des matériaux résistants à la corrosion sont requis).

Précautions

Risque de dommages à la surface : les dentelures peuvent rayer les surfaces molles ; le matériau de la pièce à usiner doit être évalué. Contrôle de la précharge : un serrage excessif peut entraîner une entrée excessive des dents de scie, ce qui altère les performances ou endommage les composants.

Ne convient pas aux matériaux en feuilles extrêmement fins : les dents de scie peuvent pénétrer dans des pièces trop fines et provoquer une défaillance.

2. Spécifications des joints Kammprofile

Préparation avant l'installation

Inspection des joints

Confirmez que le profil de la dent est intact et exempt de défauts, avec une tolérance de hauteur de dent inférieure à ± 0,02 mm.

Mesurer l'uniformité de l'épaisseur ; la différence d'épaisseur en quatre points doit être ≤0,05 mm.

Vérifiez le rapport matériel, qui doit être conforme à la norme ASTM F104 ou GB/T 9129.

Préparation de la bride

La rugosité de la surface d'étanchéité de la bride doit être Ra ≤3,2 μm, avec une texture distribuée radialement.

Nettoyer soigneusement la surface d'étanchéité avec de l'acétone ; les solvants chlorés sont interdits.

Vérifier le parallélisme des brides ; L'écart à l'aide d'une jauge d'épaisseur doit être ≤0,1 mm/m.

Procédure d'installation

Centrage et positionnement

Le diamètre intérieur du joint doit être 0,5 à 1 mm plus grand que le diamètre intérieur du tuyau pour éviter les dommages dus à l'érosion du milieu.

Lors de l'installation de joints à double dent, les pointes des dents doivent faire face au côté haute pression (ou, en cas de doute, au côté bride).

Pré-serrage des boulons

Serrez en quatre étapes :

Pré-serrage initial à 30% du couple cible

Serrage diagonal à 50% de couple

Serrage circulaire à 80% de couple

Enfin, atteignez 100 % de couple en deux étapes.

Utilisez une clé dynamométrique calibrée, en maintenant une erreur à ± 5 %.

Refroidissez les boulons en acier au carbone avec un lubrifiant au bisulfure de molybdène.

Resserrez à chaud.

Une fois que le système a initialement chauffé jusqu'à la température de fonctionnement, resserrez après refroidissement à 80°C.

Les boulons en alliage haute température nécessitent une augmentation de 5 à 8 % du couple de compensation.

3. Normes d'entretien et de mise au rebut des joints dentés

Spécifications d'entretien régulier

Inspection en service

Surveillance de la contrainte des boulons : utilisez une jauge de contrainte des boulons à ultrasons tous les six mois. Resserrez si la précharge initiale est réduite de plus de 15 %.

Contrôle des fuites : Utilisez un détecteur de fuite halogène (sensibilité ≤ 1×10⁻⁶ Pa·m³/s) pour inspecter la surface d'étanchéité chaque semaine.

Inspection d'arrêt

Évaluation de l’état de la pointe de la dent :

Un léger aplatissement de la pointe de la dent est autorisé (≤ 30 % de la hauteur d'origine).

Les fissures ou les saillies des racines dentaires sont interdites.

Inspection de la couche de scellement :

Perte d'épaisseur de couche de graphite/PTFE ≤ 20 %.

Pas de fissures radiales traversantes (une longueur de fissure < 2 mm peut être utilisée temporairement).

Exigences de nettoyage : Utilisez de l'éthanol anhydre pour éliminer les dépôts de carbone dans les rainures des dents (les brosses métalliques sont interdites).

Les surfaces d'étanchéité des brides doivent être polies dans une direction avec du papier de verre grain 800 (pour éliminer les couches d'oxyde).

Critères de rejet obligatoires

Dommages structurels

L'une des conditions suivantes se produit dans la zone du profil de la dent :

Trois fractures dentaires consécutives ou plus

Usure de la hauteur des dents > 0,1 mm (pour une hauteur de dent d'origine de 0,3 mm)

Déformation par fluage de l'ossature métallique (écart de rectitude > 0,2 mm)

Défaillance du joint

Testé selon la norme ISO 5208 :

Taux de fuite d'hélium > 1×10⁻⁵ Pa·m³/s

Test de pression hydraulique : Maintenir la pression pendant 30 minutes ; chute de pression > 5%