Aviation : joints, joints toriques, essuie-glaces
Scellés
Les joints sont utilisés pour empêcher le fluide de passer un certain point, ainsi que pour empêcher l'air et la saleté d'entrer dans le système dans lequel ils sont utilisés. L'utilisation accrue de l'hydraulique et de la pneumatique dans les systèmes d'aéronefs a créé un besoin de garnitures et de joints de caractéristiques et de conception variables pour répondre aux nombreuses variations de vitesses de fonctionnement et de températures auxquelles ils sont soumis. Aucun style ou type de joint n'est satisfaisant pour toutes les installations. Certaines des raisons à cela sont :
• Pression à laquelle le système fonctionne
• Type de fluide utilisé dans le système
• Finition métallique et dégagement entre les pièces adjacentes
• Tapez le mouvement (rotatif ou alternatif), le cas échéant
Les joints sont divisés en trois classes principales : les garnitures, les joints et les racleurs.
Emballages
Les garnitures sont en caoutchouc synthétique ou naturel. Ils sont généralement utilisés comme « joints tournants », c'est-à-dire dans des unités qui contiennent des pièces mobiles, telles que des vérins d'actionnement, des pompes, des vannes de sélection, etc. Les garnitures sont fabriquées sous la forme de joints toriques, de joints en V et de joints en U, chacun conçu pour un usage spécifique.
Joints toriques
Les joints toriques sont utilisés pour empêcher les fuites internes et externes. Ce type de bague de garniture assure une étanchéité efficace dans les deux sens et est le type le plus couramment utilisé. Dans les installations soumises à des pressions supérieures à 1 500 psi, des bagues d'appui sont utilisées avec des joints toriques pour empêcher l'extrusion.
Lorsque la garniture du joint torique est soumise à une pression des deux côtés, comme dans les vérins d'actionnement, deux bagues d'appui doivent être utilisées (une de chaque côté du joint torique). Lorsqu'un joint torique est soumis à une pression d'un seul côté, une seule bague d'appui est généralement utilisée. Dans ce cas, la bague d'appui est toujours placée du côté du joint torique éloigné de la pression.
Les matériaux à partir desquels les joints toriques sont fabriqués ont été composés pour diverses conditions de fonctionnement, températures et fluides. Un joint torique conçu spécifiquement pour être utilisé comme joint statique (stationnaire) ne fera probablement pas le travail lorsqu'il est installé sur une pièce mobile, comme un piston hydraulique. La plupart des joints toriques ont une apparence et une texture similaires, mais leurs caractéristiques peuvent différer considérablement. Un joint torique est inutile s'il n'est pas compatible avec le fluide du système et la température de fonctionnement.
Les progrès de la conception des aéronefs ont nécessité de nouvelles compositions de joints toriques pour répondre aux conditions de fonctionnement modifiées. Les joints toriques hydrauliques ont été initialement établis sous les numéros de spécification AN (6227, 6230 et 6290) pour une utilisation dans le fluide MIL-H-5606 à des températures allant de -65 ° F à + 160 ° F. Lorsque de nouvelles conceptions ont augmenté les températures de fonctionnement jusqu'à 275 ° F, davantage de composés ont été développés et perfectionnés.
Récemment, un composé a été développé qui offrait des performances améliorées à basse température sans sacrifier les performances à haute température, rendant les autres séries obsolètes. Ce matériau supérieur a été adopté dans la série MS28775. Cette série est maintenant la norme pour les systèmes MIL-H-5606 dans lesquels la température peut varier de -65 °F à +275 °F.
Les fabricants fournissent un code couleur sur certains joints toriques, mais ce n'est pas un moyen d'identification fiable ou complet. Le système de code couleur n'identifie pas les tailles, mais uniquement la compatibilité du système avec les fluides ou les vapeurs et, dans certains cas, le fabricant. Les codes de couleur sur les joints toriques compatibles avec le fluide MIL-H-5606 contiennent toujours du bleu mais peuvent également contenir du rouge ou d'autres couleurs. Les garnitures et les joints adaptés à une utilisation avec le fluide Skydrol™ sont toujours codés avec une bande verte, mais peuvent également avoir un point bleu, gris, rouge, vert ou jaune dans le cadre du code couleur. Les codes de couleur sur les joints toriques compatibles avec les fluides hydrocarbonés contiennent toujours du rouge mais jamais du bleu. Une bande colorée autour de la circonférence indique que le joint torique est un joint de bossage. La couleur de la bande indique la compatibilité des fluides : rouge pour le carburant, bleu pour le fluide hydraulique.
Le codage sur certaines bagues n'est pas permanent. Sur d'autres, il peut être omis en raison de difficultés de fabrication ou d'interférences avec le fonctionnement. De plus, le système de codage couleur ne fournit aucun moyen d'établir l'âge du joint torique ou ses limites de température.
En raison des difficultés de codage couleur, les joints toriques sont disponibles dans des enveloppes individuelles hermétiquement scellées étiquetées avec toutes les données pertinentes. Lors de la sélection d'un joint torique pour l'installation, le numéro de pièce de base sur l'enveloppe scellée fournit l'identification de composé la plus fiable.
Bien qu'un joint torique puisse sembler parfait à première vue, de légers défauts de surface peuvent exister. Ces défauts sont souvent capables d'empêcher des performances satisfaisantes du joint torique sous les pressions de fonctionnement variables des systèmes d'aéronefs; par conséquent, les joints toriques doivent être rejetés pour les défauts qui affectent leurs performances. De tels défauts sont difficiles à détecter et un constructeur d'avions recommande d'utiliser une loupe grossissante de 4 grossissements avec un éclairage adéquat pour inspecter chaque anneau avant son installation.
En faisant rouler la bague sur un cône d'inspection ou une cheville, la surface du diamètre intérieur peut également être vérifiée pour de petites fissures, des particules de corps étrangers ou d'autres irrégularités qui provoquent des fuites ou raccourcissent la durée de vie du joint torique. Le léger étirement de l'anneau lorsqu'il est roulé à l'envers aide à révéler certains défauts non visibles autrement.
Anneaux de sauvegarde
Les bagues d'appui (MS28782) en Teflon™ ne se détériorent pas avec le temps, ne sont pas affectées par les fluides ou les vapeurs du système et peuvent tolérer des températures extrêmes supérieures à celles rencontrées dans les systèmes hydrauliques à haute pression. Leurs numéros de tiret indiquent non seulement leur taille, mais se rapportent également directement au numéro de tiret du joint torique pour lequel ils sont dimensionnellement adaptés. Ils peuvent être achetés sous plusieurs références de base, mais ils sont interchangeables ; c'est-à-dire que n'importe quel anneau d'appui en Teflon™ peut être utilisé pour remplacer n'importe quel autre anneau d'appui en Teflon™ s'il est de dimension globale appropriée pour supporter le joint torique applicable. Les anneaux de secours ne sont pas codés par couleur ou autrement marqués et doivent être identifiés à partir des étiquettes de l'emballage.
L'inspection des anneaux d'appui doit inclure une vérification pour s'assurer que les surfaces sont exemptes d'irrégularités, que les bords sont coupés nets et tranchants et que les coupes en biseau sont parallèles. Lors de la vérification des bagues d'appui en spirale Teflon™, assurez-vous que les bobines ne se séparent pas de plus de 1 ⁄4 pouce lorsqu'elles ne sont pas retenues.
Joints V-Ring
Les garnitures à anneau en V (AN6225) sont des joints unidirectionnels et sont toujours installés avec l'extrémité ouverte du « V » face à la pression. Les garnitures à anneau en V doivent avoir un adaptateur mâle et femelle pour les maintenir dans la bonne position après l'installation. Il est également nécessaire de serrer le dispositif de retenue du joint à la valeur spécifiée par le fabricant du composant à entretenir, sinon le joint risque de ne pas fonctionner de manière satisfaisante.
Joints en U
Les garnitures de joint en U (AN6226) et les garnitures en coupelle en U sont utilisées dans les ensembles de freinage et les maîtres-cylindres de frein. La pression d'étanchéité du joint en U et de la coupelle en U dans une seule direction ; par conséquent, la lèvre des garnitures doit faire face à la pression. Les garnitures à joint en U sont principalement des garnitures basse pression à utiliser avec des pressions inférieures à 1 000 psi.
Joints
Les joints sont utilisés comme joints statiques (stationnaires) entre deux surfaces planes. Certains des matériaux de joint les plus courants sont l'amiante, le cuivre, le liège et le caoutchouc. Les feuilles d'amiante sont utilisées partout où un joint résistant à la chaleur est nécessaire. Il est largement utilisé pour les joints du système d'échappement. La plupart des joints d'échappement en amiante ont une fine feuille de bordure en cuivre pour prolonger leur durée de vie.
Une rondelle en cuivre massif est utilisée pour les joints de bougie d'allumage où il est essentiel d'avoir un joint non compressible, mais semi-doux. Les joints en liège peuvent être utilisés comme joint d'huile entre le carter du moteur et les accessoires, et lorsqu'un joint est requis qui peut occuper un espace inégal ou variable causé par une surface rugueuse ou une expansion et une contraction.
Des feuilles de caoutchouc peuvent être utilisées là où un joint compressible est nécessaire. Il ne doit pas être utilisé dans un endroit où il peut entrer en contact avec de l'essence ou de l'huile car le caoutchouc se détériore très rapidement lorsqu'il est exposé à ces substances. Les joints sont utilisés dans les systèmes de fluides autour des embouts des vérins d'actionnement, des vannes et d'autres unités. Le joint généralement utilisé à cet effet se présente sous la forme d'un joint torique, similaire aux garnitures à joint torique.
Essuie-glaces
Les racleurs sont utilisés pour nettoyer et lubrifier les parties exposées des tiges de piston. Ils empêchent la saleté de pénétrer dans le système et aident à protéger la tige du piston contre les rayures. Les essuie-glaces peuvent être métalliques ou en feutre. Ils sont parfois utilisés ensemble, un essuie-glace en feutre installé derrière un essuie-glace métallique.
Composés d'étanchéité
Certaines zones de tous les aéronefs sont scellées pour résister à la pressurisation par l'air, pour empêcher les fuites de carburant, pour empêcher le passage des fumées ou pour empêcher la corrosion en scellant contre les intempéries. La plupart des mastics sont composés de deux ou plusieurs ingrédients correctement dosés et composés pour obtenir les meilleurs résultats. Certains matériaux sont prêts à l'emploi tels qu'ils sont emballés, mais d'autres doivent être mélangés avant l'application.
Scellants en deux parties
Les mastics en deux parties sont des composés nécessitant un emballage séparé pour empêcher le durcissement avant l'application et sont identifiés comme le composé d'étanchéité de base et l'accélérateur. Toute modification des ratios prescrits réduit la qualité du matériau. En combinant des portions égales, en poids, de composé de base et d'accélérateur, on mélange des mastics en deux parties.
Tout le matériau d'étanchéité doit être soigneusement pesé conformément aux recommandations du fabricant du produit d'étanchéité. Le matériau d'étanchéité est généralement pesé à l'aide d'une balance équipée de poids spécialement préparés pour différentes quantités de produit d'étanchéité et d'accélérateur.
Avant de peser les matériaux d'étanchéité, bien mélanger à la fois le composé d'étanchéité de base et l'accélérateur. N'utilisez pas d'accélérateur, qui est desséché, grumeleux ou floconneux. Les kits de mastic prépesés ne nécessitent pas de peser le mastic et l'accélérateur avant le mélange lorsque toute la quantité doit être mélangée.
Après avoir déterminé la bonne quantité de composé d'étanchéité de base et d'accélérateur, ajoutez l'accélérateur au composé d'étanchéité de base. Immédiatement après avoir ajouté l'accélérateur, bien mélanger les deux parties en remuant ou en pliant, selon la consistance du matériau. Mélangez soigneusement le matériau pour éviter que de l'air ne soit emprisonné dans le mélange. Une agitation trop rapide ou prolongée accumule de la chaleur dans le mélange et raccourcit le temps d'application normal (durée de vie) du mastic mélangé.
Pour garantir un composé bien mélangé, testez en enduisant une petite partie sur une surface propre et plane en métal ou en verre. Si vous trouvez des taches ou des grumeaux, continuez à mélanger. Si les taches ou les grumeaux ne peuvent pas être éliminés, rejetez le lot.
La durée de vie du mastic mixte est de 1/2 heure à 4 heures (selon la classe de mastic); par conséquent, appliquez le mastic mélangé dès que possible ou placez-le dans un entrepôt réfrigéré.
Le taux de durcissement des mastics mélangés varie en fonction des changements de température et d'humidité. Le durcissement des mastics est extrêmement lent si la température est inférieure à 60 °F. Une température de 77 °F avec une humidité relative de 50 % est la condition idéale pour durcir la plupart des mastics.
Le durcissement peut être accéléré en augmentant la température, mais la température ne doit jamais dépasser 120 °F à aucun moment du cycle de durcissement. La chaleur peut être appliquée en utilisant des lampes infrarouges ou de l'air chauffé. Si de l'air chauffé est utilisé, il doit être correctement filtré pour éliminer l'humidité et la saleté.
La chaleur ne doit pas être appliquée à toute installation de mastic de surface de contact jusqu'à ce que tous les travaux soient terminés. Toutes les applications de surface de contact doivent avoir toutes les pièces jointes, permanentes ou temporaires, réalisées dans les limites d'application du scellant.
Le scellant doit être sec au toucher avant d'appliquer les revêtements de finition au pinceau. (La consistance non collante est le point auquel une feuille de cellophane pressée sur le mastic n'adhère plus.)
