BECA 809
Description
Le profil BECA 809 est une bague d’étanchéité haute vitesse, bas frottement constituée d'une languette d'étanchéité flexible en élastomère et d'une cage métallique. La géométrie optimisée de sa lèvre d’étanchéité réduit la charge radiale et ne nécessite pas de ressort, garantissant une étanchéité durable et constante.
Avantages
Très bonne étanchéité statique
Très bonne compensation de dilatation thermique
Rugosité supérieure autorisée au niveau du logement
Réduction des risques de corrosion
Frottement réduit de manière bi-directionnel
Réduction du dégagement de chaleur
Durabilité accrue (usure négligeable de l'arbre)
Montage facile avec des effets de rebond très limités
Etanchéité aux fluides à faibles et fortes viscosités
Solution économique
Données techniques
| Température | -45°C / +200°C (mélanges FKM Péroxydé très basse température) |
|---|---|
| Pression | Jusqu'à 0.015 MPa |
| Vitesse | 40 m/s max |
Applications
Moteurs électriques à haute vitesse
Matériaux
Elastomère
ACM 70 - 75 Shore A
FKM 70 - 75 Shore A
HNBR 70 - 75 Shore A
NBR 70 - 75 Shore A
Cage métallique
Acier - AISI 1010
Acier inoxydable - AISI 304
Acier inoxydable - AISI 316
Téléchargement
Dimensions
Matériaux
Cage métallique
Le tableau ci-dessous présente les matériaux qu'il nous est possible de proposer au niveau des cages métalliques et des ressorts.
| Application | Matériau | Norme | Caractéristiques |
|---|---|---|---|
| Cage métallique | Acier standard non allié | AISI 1010 (DIN 1624) |
Acier laminé à froid |
| Cage métallique | Acier Chrome - Nickel | AISI 304 (DIN 1.4301 - V2A) |
Acier inoxydable standard |
Elastomères
ACM (Polyacrylate)
Polymère en éthylocrylate (ou butylacrylate) comportant une faible quantité de monomère nécessaire à la réticulation, l'ACM est un matériau plus résistant à la chaleur que le NBR. Il est souvent utilisé pour les boîtes de vitesses automatiques.
| Résistance chimique | Huiles minérales (huiles de moteur, huiles de boîte de vitesse, huiles ATF Agents atmosphériques et ozone |
|---|---|
| Problème de compatibilité | Liquides de frein avec une base de glycol (Dot 3 & 4) Hydrocarbures aromatiques et chlorés Eau et vapeur d'eau Acides, alcalis, amines |
| Plage de température | -25°C à + 150°C (pointe sur courte durée à +160°C) -35°C / +150°C avec des ACM spéciaux |
FKM (Caoutchouc Fluoré)
En fonction de leur structure et de leur teneur en fluor, les élastomères fluorés peuvent varier en terme de résistance chimique et de résistance au froid. Cet élastomère à base de FKM est très souvent employé pour l'hydraulique et le pneumatique à température élevée, pour la robinetterie industrielle, pour l'injection / carburation, pour les joints de moteur, pour le vide poussé.
| Résistance chimique | Huiles minérales et graisses, huiles ASTM n°1, IRM 902 et IRM 903. Fluides difficilement inflammables (HFD) Huiles de silicone et graisses Huiles minérales et végétales et graisses Hydrocarbures aliphatiques (propane, butane, pétrole) Hydrocarbures aromatiques (benzène, toluène) Hydrocarbures chlorés (trichloréthylène) Essence (y compris à haute teneur en alcool) Agents atmosphériques et ozone |
|---|---|
| Problème de compatibilité | Liquides de frein avec une base de glycol Gaz ammoniac Acides organiques à faible poids moléculaire (acides formiques et acétiques) |
| Plage de température | -20°C / +200°C (pointe sur courte durée à +230°C) -40°C / +200°C avec des FKM spéciaux |
HNBR (Caoutchouc Butadiène - Acrylonitrile Hydrogéné)
Cet élastomère à base de HNBR est obtenu par hydrogénation sélective des groupes butadiène du NBR. Il est couramment employé pour la direction assistée, et pour la climatisation.
| Résistance chimique | Hydrocarbures aliphatiques Huiles minérales et végétales et graisses Fluides difficilement inflammables (HFA, HFB et HFC) Acides dilués, bases et solutions salines à température modérée Eau et vapeur d'eau jusqu'à +150°C Agents atmosphériques et ozone |
|---|---|
| Problème de compatibilité | Hydrocarbures chlorés Solvants polaires (cétones, esters et éthers) Acides forts |
| Plage de température | -30°C / +150°C (pointe sur courte durée à +160°C) -40°C / +150°C avec des HNBR spéciaux |
NBR (Caoutchouc Butadiène - Acrylonitrile)
Caoutchouc nitrile (NBR) est le terme général pour l'acrylonitrile butadiène copolymère. La teneur en ACN peut varier entre 18% à 50%. Plus la teneur en acrylonitrile est importante, meilleure est la résistance à l'huile et au carburant. A l'inverse, l'élasticité et la déformation rémanente à la compression sont moins bonnes. Le NBR présente de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à l'usure. Cependant sa tenue aux agents atmosphériques et à l'ozone est relativement faible.
| Résistance chimique | Hydrocarbures aliphatiques (propane, butane, le pétrole, le carburant diesel) Huiles minérales et graisses Fluides difficilement inflammables (HFA, HFB et HFC) Acides dilués, solutions alcalines et salines à basses températures Eau (jusqu'à +100°C max) |
|---|---|
| Problème de compatibilité | Carburants à haute teneur aromatique Hydrocarbures aromatiques (benzène) Hydrocarbures chlorés (trichloréthylène) Solvants polaires (cétone, acétone, acide acétique, éthylène-ester) Acides forts Liquides de frein avec une base de glycol Agents atmosphériques et ozone |
| Plage de température | -30°C / +100°C (pointe sur courte durée à +120°C) -40°C / +100°C avec des NBR spéciaux |
Le tableau ci-dessous donne un aperçu sur les caractéristiques physiques, chimiques et mécaniques pour chacun des matériaux.
| Caractéristiques / Matériaux | ACM | FKM | HNBR | NBR |
|---|---|---|---|---|
| Résistance à l'abrasion | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Résistance aux acides | 4 | 1 | 1 | 3 |
| Résistance chimique | 4 | 1 | 2 | 2 |
| Résistance au froid | 4 | 4 | 2 | 2 |
| Propriétés dynamiques | 3 | 2 | 1 | 2 |
| Propriétés électriques | 3 | 4 | 3 | 3 |
| Résistance à la flamme | 4 | 1 | 4 | 4 |
| Résistance à la chaleur | 1 | 1 | 1 | 2 |
| Imperméabilité | 1 | 2 | 2 | 2 |
| Résistance à l'huile | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Résistance à l'ozone | 1 | 1 | 2 | 4 |
| Résistance à la déchirure | 2 | 3 | 2 | 2 |
| Résistance à la traction | 3 | 1 | 1 | 2 |
| Résistance à l'eau / vapeur | 4 | 3 | 1 | 2 |
| Résistance aux agents atmosphériques | 1 | 1 | 2 | 3 |
1. Propriétés excellentes 2. Bonnes propriétés 3. Propriétés moyennes 4. Mauvaises propriétés
Compatibilité chimique
Un catalogue « Guide de compatibilité chimique » est téléchargeable dans la rubrique Documentation. Egalement, vous pouvez utiliser gratuitement notre outil en ligne « Compatibilité chimique ».
Ces deux supports vous offrent la possibilité de mesurer le comportement de nos matériaux en contact avec la plupart des fluides existants. Les données affichées sont le résultat de tests minutieux à température ambiante et tiennent compte des dernières publications. Les résultats de tests ne peuvent être perçus comme étant représentatifs à 100% de la réalité en raison des spécificités particulières de votre application. En effet, les tests effectués ne prennent pas en compte les additifs et impuretés pouvant exister dans des conditions réelles d'utilisation ni même les températures à des niveaux élevés possibles. D'autres paramètres peuvent aussi altérer le comportement de nos matériaux tels que la dureté, la rémanence, l'abrasion, etc. Nous vous recommandons donc d'effectuer vos propres tests afin de confirmer la compatibilité de nos matériaux en fonction de votre application spécifique. Notre équipe technique se tient à votre disposition pour tout complément d'information.
Conditions d'utilisation
Vitesse
La vitesse maximum possible est de 40m/s.
Calcul de la vitesse linéaire :
v (m/s) = [Ø arbre (mm) x vitesse (tr/min) x π] / 60.000
Température
Le tableau ci-dessous informe sur les limites de température selon les matériaux et les fluides utilisés.
| Fluides en contact | Température maximum en fonction des matériaux | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| ACM | FKM | HNBR | NBR | ||
| Huiles minérales | Huiles pour moteurs | +130°C | +170°C | +130°C | +100°C |
| Huiles pour boîtes de vitesse | +120°C | +150°C | +110°C | +80°C | |
| Huiles pour engrenages hypoïdes | +120°C | +150°C | +110°C | +80°C | |
| Huiles ATF | +120°C | +170°C | +130°C | +100°C | |
| Huiles hydrauliques | +120°C | +150°C | +130°C | +90°C | |
| Graisses | - | - | +100°C | +90°C | |
| Fluides difficilement inflammables |
Groupe HFA - Emulsion avec plus de 80% d'eau | - | - | +70°C | +70°C |
| Groupe HFB - Solution inverse (eau dans l'huile) | - | - | +70°C | +70°C | |
| Groupe HFC - Solution aqueuse de polymères | - | - | +70°C | +70°C | |
| Groupe HFD - Fluides de synthèse sans eau | - | +150°C | - | - | |
| Autres fluides | Fuel de chauffage EL + L | - | - | +100°C | +90°C |
| Air | +150°C | +200°C | +130°C | +90°C | |
| Eau | - | +100°C | +100°C | +90°C | |
| Eau lessivelle | - | +100°C | +100°C | +100°C | |
| Plage de température | Min. | -25°C | -20°C | -30°C | -30°C |
| Max. | +150°C | +200°C | +150°C | +100°C | |
Fluides
Huiles minérales
De manière générale, ce type d'huile comporte peu d'additifs et est donc parfaitement adéquate avec l'ensemble des élastomères utilisé pour les joints pour arbre tournant. On retrouve les huiles suivantes pour les applications tournantes :
- huiles de moteurs
- huiles de boîtes de vitesses
- huiles hypoïdes
- huiles ATF pour les boîtes de vitesses automatiques
- huiles de transmissions
Huiles synthétiques
Ce type d'huile est utilisé pour améliorer différentes caractéristiques telles que la résistance au vieillissement, la tenue aux températures élevées, la viscosité, etc. et présente une bonne compatibilité avec la plupart des élastomères utilisés pour les joints pour arbre tournant. Des tests doivent pourtant être effectués au préalable pour mesurer le degré de compatibilité de ce type d'huile avec les matières utilisées. Parmi les huiles synthétiques, on retrouve :
- les liquides de freins
- les fluides pour boîtes de vitesses automatiques
- les liquides pour les suspensions
- les liquides pour les systèmes de direction
- les liquides pour les transmissions hydrauliques
Les huiles hypoïdes
Ce type d'huile contient des composants spéciaux tels que les additifs EP. Ces derniers permettent de favoriser la lubrification et limiter ainsi tout grippage au niveau des roulements par exemple. Ces additifs, sous l'effet de la chaleur, vont avoir tendance à provoquer des dépôts sur la lèvre d'étanchéité. C'est pourquoi, nous conseillons d'utiliser les joints pour arbre tournant avec une lèvre d'étanchéité comportant des stries de refoulement afin de limiter l'augmentation de la température et de réduire surtout ces dépôts éventuels de calamine.
Graisses
Les graisses sont appliquées généralement sur des roulements, etc. et demandent une adaptation spécifique pour favoriser les conditions de fonctionnement du joint pour arbre tournant. Afin d'éviter que la lèvre du joint ne subisse des pressions plus importantes que prévues, nous recommandons d'orienter la bague à lèvre sur un côté du palier de telle sorte que la lèvre ne soit pas détruite de manière prématurée. Nous conseillons aussi de réduire de 50% la vitesse de rotation sous une lubrification à la graisse du fait de conditions moins favorables pour l'évacuation de la chaleur de frottement.
Fluides agressifs
Il est déterminant de bien choisir le bon matériau qui résistera le mieux face aux différents fluides agressifs (acides, solvants, produits chimiques, etc.). Pour des applications en milieu rotatif, nous préconisons d'utiliser des matériaux tels que le FKM plutôt que le NBR. Pour un fonctionnement à sec ou à très faible lubrification dans le cas où les élastomères ne résistent pas à certains fluides agressifs, nous conseillons d'utiliser nos joints pour arbre tournant en PTFE.
Conception du joint
Tolérance du diamètre extérieur du joint (ØD)
Le tableau ci-dessous informe du pré-serrage des bagues d'étanchéité sur le diamètre du logement selon la norme ISO 6194-1.
| Diamètre d'alésage ØD1 (mm) |
Tolérances sur le diamètre extérieur ØD de la bague | Tolérance de circularité | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Cage métallique apparente | Revêtement en élastomère | Revêtement avec bossage | Cage métallique apparente | Revêtement en élastomère | |
| ØD1 ≤ 50,0 | +0,10 / +0,20 | +0,15 / +0,30 | +0,20 / +0,40 | 0,18 | 0,25 |
| 50,0 < ØD1 ≤ 80,0 | +0,13 / +0,23 | +0,20 / +0,35 | +0,25 / +0,45 | 0,25 | 0,35 |
| 80,0 < ØD1 ≤ 120,0 | +0,15 / +0,25 | +0,20 / +0,35 | +0,25 / +0,45 | 0,30 | 0,50 |
| 120,0 < ØD1 ≤ 180,0 | +0,18 / +0,28 | +0,25 / +0,45 | +0,30 / +0,55 | 0,40 | 0,65 |
| 180,0 < ØD1 ≤ 300,0 | +0,20 / +0,30 | +0,25 / +0,45 | +0,30 / +0,55 | 0,25% de ØD | 0,80 |
| 300,0 < ØD1 ≤ 500,0 | +0,23 / +0,35 | +0,30 / +0,55 | +0,35 / +0,65 | 0,25% de ØD | 1,00 |
| 500,0 < ØD1 ≤ 630,0 | +0,23 / +0,35 | +0,35 / +0,65 | +0,40 / +0,75 | - | - |
| 630,0 < ØD1 ≤ 800,0 | +0,28 / +0,43 | +0,40 / +0,75 | +0,45 / +0,85 | - | - |
Conception de l'arbre
Matériau de l'arbre
Les matériaux appropriés sont :
- les aciers courants dans la construction mécanique de type C35 et C45
- les aciers inoxydables de type 1.4300 et 1.4112 pour l'étanchéité à l'eau
- des projections de métal appliquées par lance plasma
- le graphite
- la fonte malléable
- les matériaux avec un revêtement appliqué par les procédés CVD et PVD
Ne sont pas appropriés :
- les couches de chrome solidifiées du fait de l'usure non uniforme
- les matières plastiques du fait de la faible conductivité thermique qui peut entraîner une perturbation du transport de la chaleur, une augmentation de la température au niveau des zones de frottement avec la bague d'étanchéité, et aussi potentiellement un ramollissement
Dureté de l'arbre
La dureté de l'arbre doit être de 55 HRC minimum.
Etats de surface
La qualité de surface de l'arbre doit tenir compte des recommandations ci-dessous.
Conditions standard :
- Ra = 0,1 à 0,2 µm
- Rz = 1,0 µm
Tolérance de l'arbre
L'arbre doit être de tolérance h11 selon la norme ISO 286-2
| Diamètre de l'arbre Ød1 (mm) |
Tolérance h11 (mm) |
|---|---|
| Ød1 ≤ 3,0 | -0,060 / 0 |
| 3,0 < Ød1 ≤ 6,0 | -0,075 / 0 |
| 6,0 < Ød1 ≤ 10,0 | -0,090 / 0 |
| 10,0 < Ød1 ≤ 18,0 | -0,110 / 0 |
| 18,0 < Ød1 ≤ 30,0 | -0,130 / 0 |
| 30,0 < Ød1 ≤ 50,0 | -0,160 / 0 |
| 50,0 < Ød1 ≤ 80,0 | -0,190 / 0 |
| 80,0 < Ød1 ≤ 120,0 | -0,220 / 0 |
| 120,0 < Ød1 ≤ 180,0 | -0,250 / 0 |
| 180,0 < Ød1 ≤ 250,0 | -0,290 / 0 |
| 250,0 < Ød1 ≤ 315,0 | -0,320 / 0 |
| 315,0 < Ød1 ≤ 400,0 | -0,360 / 0 |
| 400,0 < Ød1 ≤ 500,0 | -0,400 / 0 |
Chanfrein et Rayon
Pour ne pas altérer la lèvre primaire de la bague d'étanchéité lors du montage, il est vivement conseillé de prévoir un chanfrein sur l'arbre. Veuillez-vous référer au tableau ci-dessous.
| Diamètre de l'arbre Ød1 (mm) |
Diamètre du chanfrein Ød3 (mm) |
Rayon R (mm) |
|---|---|---|
| Ød1 ≤ 10,0 | Ød1 - 2,00 | 2,00 |
| 10,0 < Ød1 ≤ 20,0 | Ød1 - 2,50 | 3,00 |
| 20,0 < Ød1 ≤ 30,0 | Ød1 - 3,00 | 3,00 |
| 30,0 < Ød1 ≤ 40,0 | Ød1 - 3,50 | 4,00 |
| 40,0 < Ød1 ≤ 50,0 | Ød1 - 4,00 | 4,00 |
| 50,0 < Ød1 ≤ 70,0 | Ød1 - 4,50 | 5,00 |
| 70,0 < Ød1 ≤ 95,0 | Ød1 - 5,50 | 6,00 |
| 95,0 < Ød1 ≤ 130,0 | Ød1 - 7,00 | 8,00 |
| 130,0 < Ød1 ≤ 240,0 | Ød1 - 11,00 | 12,00 |
| 240,0 < Ød1 ≤ 500,0 | Ød1 - 15,00 | 16,00 |
Battement de l'arbre
Le battement de l'arbre correspond à une déviation entre l'axe réel de l'arbre et l'axe théorique de rotation. Il est important de réduire au maximum le battement de l'arbre en positionnant la bague d'étanchéité au plus près du roulement.
Le battement acceptable dépend de la vitesse de l'arbre. Il ne faut pas excéder 0.10mm à très haute vitesse.
Excentricité
L'arbre et le logement doivent être montés centrés l'un par rapport à l'autre afin d'éliminer toute charge radiale unilatérale au niveau de la lèvre d'étanchéité de la bague.
Usinage de l'arbre
L'usinage correct de l'arbre est un élément primordial pour un bon fonctionnement du système d'étanchéité.
- Rectification en plongée : méthode d'usinage privilégiée assurant l'absence de stries sur l'arbre (0 +/- 0,05°)
- Tournage : adapté sur des arbres utilisés avec un sens de rotation unidirectionnel
Directives d'usinage pour la rectification des surfaces
| Paramètres | Exigence |
|---|---|
| Vitesse de la pièce à usiner | 30 à 300 tr/min |
| Vitesse de la meule | 1500 à 1700 tr/min |
| Avance de dressage | < 0,02 mm/tour |
| Outil de dressage | diamant de dressage à grains multiples, diamant de dressage à un seul grain |
| Avance de la meule | environ 0,02 mm |
| Durée d'étincelage | étincelage complet, 30 sec. mini |
| Profondeur de passe | > Rmax de l'ancienne opération d'usinage |
| Coaxialité de l'outil et de la pièce à usiner | la meilleure possible |
Conception du logement
Etats de surface
La qualité de surface du logement doit tenir compte des recommandations ci-dessous.
Conditions standard pour les bagues avec revêtement en élastomère :
- Ra = 1,6 à 6,3 µm
- Rz = 10,0 à 25,0 µm
- Rmax ≤ 25,0 µm
Tolérance du diamètre d'alésage du logement
Le diamètre d'alésage du logement doit être de tolérance H8 selon la norme ISO 286-2
| Diamètre d'alésage ØD1 (mm) |
Tolérance |
|---|---|
| 3,0 < ØD1 ≤ 6,0 | 0 / +0,018 |
| 6,0 < ØD1 ≤ 10,0 | 0 / +0,022 |
| 10,0 < ØD1 ≤ 18,0 | 0 / +0,027 |
| 18,0 < ØD1 ≤ 30,0 | 0 / +0,033 |
| 30,0 < ØD1 ≤ 50,0 | 0 / +0,039 |
| 50,0 < ØD1 ≤ 80,0 | 0 / +0,046 |
| 80,0 < ØD1 ≤ 120,0 | 0 / +0,054 |
| 120,0 < ØD1 ≤ 180,0 | 0 / +0,063 |
| 180,0 < ØD1 ≤ 250,0 | 0 / +0,072 |
| 250,0 < ØD1 ≤ 315,0 | 0 / +0,081 |
| 315,0 < ØD1 ≤ 400,0 | 0 / +0,089 |
| 400,0 < ØD1 ≤ 500,0 | 0 / +0,097 |
| 500,0 < ØD1 ≤ 630,0 | 0 / +0,110 |
Dimensions de la largeur du logement
Le tableau ci-dessous informe sur la largeur de gorge et le rayon préconisée.
| Hauteur H1 |
Largeur | Rayon R2 max |
|
|---|---|---|---|
| L2min (H1 x 0,85) | L1min (H1+0,3) | ||
| 7,00 | 5,95 | 7,30 | 0,50 |
| 8,00 | 6,80 | 8,30 | |
| 10,00 | 8,50 | 10,30 | |
| 12,00 | 10,30 | 12,30 | 0,70 |
| 15,00 | 12,75 | 15,30 | |
| 20,00 | 17,00 | 20,30 | |
Uniquement sur demande