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artema Le syndicat des industriels de la Mécatronique Membre de la FIM artema Le syndicat des industriels de la Mécatronique Membre de la FIM L’étanchéité industrielle Un monde d’innovation et de précision artema Le syndicat des industriels de la Mécatronique Membre de la FIM Les solutions d’étanchéité sont cachées, mais sont pourtant omniprésentes : sys- tèmes de transports, centrales nuclé- aires, énergies renouvelables, chimie... Elles sont aussi présentes dans notre quotidien dans les machines à laver ou cafetières… Les entreprises qui inventent ces solu- tions, créent des composants de plus en plus performants et intelligents qui per- mettent de vériﬁer à distance l’usure des systèmes et d’atténuer les frottements, pour des mouvements plus ﬂuides. Sans solutions d’étanchéité, pas de sûreté de fonctionnement des machines ou en- sembles, moins de productivité, de pré- cision, et d’économies d’énergie. Dans les pages qui suivent, vous dé- couvrirez, comment les solutions d’étan- chéité améliorent la performance des systèmes de transport et des systèmes d’énergie, comment elles sécurisent l’Industrie agro-alimentaire et comment elles participent au respect de l’environ- nement, notamment à travers la préser- vation de l’eau. L’étanchéité n’est pas un sujet très mé- diatique. Et quand il se trouve médiatisé, c’est souvent par son inverse, la fuite catastrophique qui a causé une pollution, une explosion, un crash d’avion ou de fusée, une contamination… L’étanchéité est, de par sa fonction, une science incon- tournable mais encore cachée, une science centrale et essentielle dans tous les projets scientiﬁques et technologiques. Comme son nom l’indique, l’étanchéité consiste à rendre un système mécanique étanche : soit pour éviter que le ﬂuide ne s’échappe, soit pour que de la poussière ou des résidus ne viennent pas enrayer le mécanisme dans lequel il s’intègre. L’étanchéité est partout et joue un rôle essentiel pour le bon fonctionnement des machines et équipements. Lorsqu’on parle de joint, on pense géné- ralement au robinet qui goutte à cause d’un joint usé. Mais il existe des joints au- trement plus performants et conçus pour s’intégrer dans des ensembles variés. D’autres dispositifs d’étanchéité comme les garnitures mécaniques ou les bagues permettent de répondre aux besoins très spéciﬁques des clients. Ce sont des composants de haute technologie qui requièrent énormément de Recherche & Développement. Avant propos → Le ferroviaire Les transports → L’automobile Aujourd’hui, les transports conditionnent notre vie. Nous voulons aller toujours plus loin, plus vite, avec une sécurité maximale et une pollution minimale. On ne l’imagine pas, mais l’étanchéité est partout dans le domaine des Transports. Elle contribue au bon fonctionnement des automobiles, camions, avions, trains, bicyclettes, scoo- ters, navires en proposant des solutions et systèmes innovants. Dans les systèmes de carburant : D’autres joints résistant aux agres- sions chimiques assurent l’étanchéité. Au niveau des roues : Un système automatique de gonﬂement ou de dégonﬂement des pneus, tout en roulant, peut être utilisé. Des joints sont alors nécessaires pour assurer l’étanchéité rotative de l’air à chaque opération. Cela permet une meilleure adhérence, une usure moins rapide et une économie de carburant. Dans les amortisseurs : Des joints d’étanchéité qui permettent une meilleure adhésion à la route et plus de confort pour les passagers. Dans le circuit de refroidisse- ment, une garniture mécanique d’étanchéité a pour rôle : – D’étancher le circuit de refroi- dissement. Si la pompe à eau fuit, le moteur ﬁnit par surchauffer et risque de casser, ce qui engen- drerait un accident de la route. – De réduire les frottements, cause d’émission de CO2 – Éviter que le liquide de refroidissement ne se disperse dans la nature et ne pollue. La garniture mécanique d’étanchéité s’insère dans la pompe à eau qui est placée dans le moteur 2 3 L’étanchéité industrielle Les transports Les transports Dans les arbres tournants : On trouve des systèmes d’étanchéité sur les démultiplicateurs d’essieu de TGV. Toujours plus compacts et repondant à des conditions d’utilisation extrêmes (tem- pératures, échauffement dû à la vitesse…), ces systèmes ont un rôle primordial pour la sécurité. En effet, ils sont en lien direct avec le freinage et le carburant et doivent être d’une ﬁabilité à toute épreuve. → L’automobile D’autres joints résistant aux agressions chimiques assurent l’étanchéité des systèmes de carburant des véhicules. Un système automatique de gonﬂement ou de dégon- ﬂement des pneus, tout en roulant, peut être utilisé. Des joints sont alors nécessaires pour assurer l’étanchéité rotative de l’air à chaque opération. Cela permet une meilleure adhérence, une usure moins rapide et une économie de carburant. Des joints d’étanchéité dans les amortisseurs qui permettent une meilleure adhésion à la route et plus de confort pour les passagers. Une garniture mécanique d’étanchéité se trouve dans la pompe à eau du véhicule. Son rôle est d’étancher le circuit de refroidissement. Si la pompe à eau fuit, le circuit de refroidissement moteur n’est plus assuré et le moteur ﬁnit par surchauffer et risque de casser, ce qui engendrerait un accident de la route. La garniture mécanique permet également de réduire les frottements, cause d’émission de CO2 et que le liquide de refroidissement ne se disperse dans la nature et ne pollue. → Le ferroviaire Dans les bogies d’un train : – Les joints d’étanchéité permettent de contenir le lubriﬁant dans le palier et les boîtiers de transmission sur le bogie. – Permettent d’éviter que des particules externes n’y pénètrent. – On choisi des matières et lubriﬁants spéciﬁques en fonction des températures de fonctionnement pour pouvoir fonctionner pendant des milliers d’heures de service. Les transports 5 4 L’étanchéité industrielle Les transports Les transports Utiliser des solutions mécatroniques d’étanchéité permet d’améliorer le contrôle et la maintenance des moyens de transports. → L’aéronautique Dans un turboréacteur : la vitesse de rotation est très élevée. Cela implique une étanchéité dite dynamique entre les composants tournants et les composants statiques. Ces solutions d’étanchéité qu’il s’agisse de barrières successives sans contact (joint-labyrinthe), des brosses frottantes (joint-brosse), des faces frottantes (garniture mécanique), des ajustements par abrasion initiale (joint abradable), visent à canaliser au mieux les ﬂux et à en diminuer les pertes. Dans l’aéronautique les systèmes d’étan- chéité sont de haute technologie et de plus en plus résistants aux abrasions. Cela permet une diminution des frottements, première cause du gaspillage énergétique. Les fabricants travaillent sur des systèmes autonomes qui permettraient par exemple, de réutiliser l’énergie dissipée lors des phases de démarrage et de freinage. La performance énergétique est l’un des enjeux majeurs pour les fabricants de solutions d’étanchéité. Joints brosse. Moteur de l’Airbus A380. 7 6 L’étanchéité industrielle Les transports L’aéronautique Joint abradable. → L’aéronautique Dans un turboréacteur, la vitesse de rotation est très élevée. Cela implique une étanchéité dite dynamique entre les composants tournants et les composants statiques. Ces solutions d’étanchéité qu’il s’agisse de barrières successives sans contact (joint-labyrinthe), des brosses frottantes (joint-brosse), des faces frottantes (gar- niture mécanique), des ajustements par abrasion initiale (joint abradable), visent à canaliser au mieux les ﬂux et à en diminuer les pertes. Les garnitures mécaniques équipent les pompes des moteurs d’avions de chasse. Elles assurent une étanchéité simple sur du kérosène pour la pompe principale et une double étanchéité entre kérosène/drain et drain/huile/roulement pour la pompe post-combustion. L’étanchéité joue ici un rôle essentiel pour la sécurité du pilote et l’intégrité de l’appareil, pour l’environne- ment en limitant les émissions dans l’atmos- phère, dans la performance énergétique en garantissant toute sa puissance au moteur. Les solutions d’étanchéité permettent : Le bon fonctionnement mécanique des organes de transmission Une plus longue durée de vie des installations D’éviter les fuites de lubriﬁant ou de carburant La sécurité des systèmes et des passagers Des économies d’énergies Un rôle essentiel pour l’environnement 9 8 L’étanchéité industrielle Les transports L’aéronautique Avions de chasse. Moteur d’avion. Plusieurs solutions d’étanchéité sont intégrées dans les moteurs d’avions. → Le nucléaire L’énergie Avec le développement des moyens de transport, des besoins en consommation électrique grandissant et l’augmentation du nombre d’êtres humains sur la planète, les industriels recherchent des solutions pour accompagner ces changements. Dans chacune d’elle, les entreprises de solutions d’étanchéité sont présentes. Elles contribuent au bon fonctionnement des centrales thermiques et nucléaires, des barrages hydro-électriques, des éoliennes et des hydroliennes… Un rôle essentiel pour l’environnement 58 réacteurs dans 19 centrales assurent sa production. Ces réacteurs, ce sont – entre autres – trois circuits d’eau (primaire, secondaire et de refroidissement) compo- sés de nombreux équipements. Parmi eux, des pompes qui requièrent des systèmes d’étanchéité performants pour parrer aux fuites et aux contaminations radioactives ! Un rôle essentiel pour la performance énergétique Les garnitures d’étanchéité sont conçues pour assurer un fonctionnement optimal des pompes sur lesquelles elles sont installées, compte tenu des conditions de services, tout en limitant les consom- mations d’énergie ou de ﬂuide. Le nucléaire est la principale source de l’électricité produite mais aussi consommée en France ! Un rôle essentiel dans la sûreté Les garnitures mécaniques installées en centrales sur les circuits de sauvegarde et auxiliaires ont fait l’objet de qualiﬁcations démontrant leur capacité à fonctionner dans des conditions normales mais égale- ment accidentelles (pressions et vitesses élevées, chocs thermiques....). L’étanchéi- té joue donc un rôle essentiel dans les dispositifs uploads/Industriel/ plaquette-etancheite-industrielle.pdf