Un joint en caoutchouc cellulaire en mousse de silicone est le bon choix lorsque des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 120 \u00b0C, un contact alimentaire ou de faibles forces de fermeture avec une faible d\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression sont requis. Pour les applications \u00e0 temp\u00e9rature ambiante sans exigences particuli\u00e8res, des profil\u00e9s en caoutchouc cellulaire EPDM ou CR suffisent souvent. Les exigences changent d\u00e8s qu\u2019une porte de machine est r\u00e9guli\u00e8rement nettoy\u00e9e \u00e0 chaud, qu\u2019une armoire \u00e9lectrique est install\u00e9e \u00e0 l\u2019ext\u00e9rieur ou qu\u2019un couvercle doit rester \u00e9tanche pendant des ann\u00e9es avec une faible force d\u2019appui. Cet article compare les mat\u00e9riaux, explique la diff\u00e9rence entre mousse \u00e0 cellules ferm\u00e9es et \u00e0 cellules ouvertes, et indique quelles valeurs caract\u00e9ristiques doivent figurer sur le plan lors de la sp\u00e9cification d\u2019un joint en caoutchouc cellulaire.<\/p>\n\n\n\n
Le caoutchouc cellulaire est un \u00e9lastom\u00e8re expans\u00e9 pendant la vulcanisation au moyen d\u2019agents gonflants. Il est g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 cellules mixtes, contient donc des cellules ouvertes et ferm\u00e9es, et pr\u00e9sente une peau ext\u00e9rieure dense lorsqu\u2019il est extrud\u00e9 sous forme de profil\u00e9. Le caoutchouc alv\u00e9olaire est en revanche majoritairement \u00e0 cellules ferm\u00e9es. Dans l\u2019usage courant, les deux termes sont souvent confondus, mais pour la sp\u00e9cification, c\u2019est la structure cellulaire r\u00e9elle qui compte. Le caoutchouc cellulaire EPDM<\/strong> est typiquement con\u00e7u pour des temp\u00e9ratures continues jusqu\u2019\u00e0 environ 120 \u00b0C, les types r\u00e9ticul\u00e9s au peroxyde jusqu\u2019\u00e0 environ 150 \u00b0C. Le mat\u00e9riau r\u00e9siste \u00e0 l\u2019ozone, aux intemp\u00e9ries et \u00e0 l\u2019eau, mais gonfle dans les huiles min\u00e9rales et les graisses. Le caoutchouc cellulaire CR<\/strong> en chloropr\u00e8ne se situe typiquement autour de 100 \u00b0C en temp\u00e9rature continue. Il pr\u00e9sente une r\u00e9sistance mod\u00e9r\u00e9e aux huiles et de nombreux compounds sont formul\u00e9s avec des propri\u00e9t\u00e9s ignifuges.<\/p>\n\n\n\n La mousse de silicone<\/strong> couvre, selon le compound, une plage d\u2019environ -60 \u00b0C \u00e0 +200 \u00b0C, certains types supportant bri\u00e8vement des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es. Elle reste flexible \u00e0 froid et r\u00e9siste \u00e0 l\u2019ozone ainsi qu\u2019au rayonnement UV. Il existe des formulations pour le contact alimentaire. Le silicone atteint ses limites avec les huiles min\u00e9rales, les carburants et les sollicitations prolong\u00e9es par vapeur chaude. Lorsque l\u2019huile est la substance de contact principale, le CR ou un mat\u00e9riau sp\u00e9cial r\u00e9sistant aux huiles reste la meilleure solution.<\/p>\n\n\n\n Dans une mousse \u00e0 cellules ferm\u00e9es<\/strong>, les cellules individuelles sont s\u00e9par\u00e9es les unes des autres. Le mat\u00e9riau absorbe peu d\u2019eau et assure l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 contre la poussi\u00e8re et les projections d\u2019eau lorsqu\u2019il est comprim\u00e9. Les profil\u00e9s extrud\u00e9s en caoutchouc cellulaire poss\u00e8dent en plus une peau ext\u00e9rieure ferm\u00e9e, qui r\u00e9duit encore la p\u00e9n\u00e9tration de l\u2019eau. Pour les d\u00e9coupes dans des plaques, les cellules sont en revanche ouvertes sur les bords de coupe. Cela doit \u00eatre pris en compte dans les applications avec eau stagnante.<\/p>\n\n\n\n La mousse de silicone \u00e0 cellules ouvertes<\/strong> poss\u00e8de des pores interconnect\u00e9s. Elle est tr\u00e8s souple et se comprime avec une faible force. Elle convient \u00e0 l\u2019amortissement, \u00e0 la compensation des tol\u00e9rances et aux fonctions d\u2019appui. Comme joint contre l\u2019eau, elle n\u2019est adapt\u00e9e que de fa\u00e7on limit\u00e9e, car elle absorbe les liquides. Pour les applications int\u00e9rieures s\u00e8ches, par exemple comme protection antipoussi\u00e8re sur des couvercles d\u2019appareils, elle constitue une option avec une force de fermeture particuli\u00e8rement faible.<\/p>\n\n\n\n La masse volumique apparente de la mousse de silicone se situe typiquement, selon le compound et le proc\u00e9d\u00e9, entre environ 0,2 et 0,6 g\/cm\u00b3. Le silicone compact se situe en revanche typiquement autour de 1,1 \u00e0 1,3 g\/cm\u00b3. Lorsque la masse volumique apparente diminue, la duret\u00e9 \u00e0 la compression diminue \u00e9galement, c\u2019est-\u00e0-dire la force n\u00e9cessaire pour une d\u00e9formation d\u00e9finie. Elle est g\u00e9n\u00e9ralement indiqu\u00e9e en kPa \u00e0 25 % ou 40 % de compression. Pour les concepteurs, il s\u2019agit de la valeur d\u00e9terminante lorsque les charni\u00e8res, fermetures ou verrouillages magn\u00e9tiques ne peuvent fournir que des forces limit\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n Les joints en caoutchouc cellulaire \u00e0 cellules ferm\u00e9es sont typiquement comprim\u00e9s de 25 \u00e0 50 % de leur hauteur. Si la compression est trop faible, le joint devient non \u00e9tanche d\u00e8s que la cote de jeu varie. Une compression trop importante augmente la d\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression et peut d\u00e9truire durablement les cellules. Le plan doit donc indiquer conjointement la section du profil\u00e9, la masse volumique apparente ou la duret\u00e9 \u00e0 la compression, la compression nominale et la tol\u00e9rance de l\u2019interstice d\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9. Si la force de fermeture requise reste impossible \u00e0 atteindre m\u00eame avec une mousse, les profil\u00e9s \u00e0 chambre creuse en silicone compact<\/a> constituent une alternative. Dans ce cas, c\u2019est la g\u00e9om\u00e9trie qui d\u00e9termine la souplesse, et non la structure cellulaire.<\/p>\n\n\n\n La d\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression indique la part d\u2019une d\u00e9formation qui subsiste durablement apr\u00e8s d\u00e9charge. Pour les mat\u00e9riaux cellulaires, elle est souvent contr\u00f4l\u00e9e par analogie avec ISO 1856, par exemple \u00e0 50 % de compression pendant 22 heures \u00e0 temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e. Au-dessus d\u2019environ 100 \u00b0C, la mousse de silicone pr\u00e9sente, selon le compound, une d\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression nettement plus faible que le caoutchouc cellulaire EPDM ou CR. Un post-traitement thermique apr\u00e8s vulcanisation abaisse encore cette valeur et r\u00e9duit les composants volatils.<\/p>\n\n\n\n Pour la sp\u00e9cification, la d\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression \u00e0 la temp\u00e9rature d\u2019utilisation est plus significative qu\u2019une valeur \u00e0 23 \u00b0C. Le comportement \u00e0 froid est \u00e9galement important : l\u2019EPDM et le CR deviennent plus rigides \u00e0 basses temp\u00e9ratures. Un joint de porte en ext\u00e9rieur retrouve alors moins bien sa forme. La mousse de silicone reste flexible, selon le compound, jusqu\u2019\u00e0 environ -60 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n Le silicone pr\u00e9sente typiquement une faible \u00e9nergie de surface. Les adh\u00e9sifs n\u2019adh\u00e8rent donc que si la face mousse est pr\u00e9trait\u00e9e ou si un ruban adh\u00e9sif \u00e0 base d\u2019adh\u00e9sif silicone est utilis\u00e9. Les adh\u00e9sifs acrylates<\/strong> conviennent typiquement \u00e0 des temp\u00e9ratures continues jusqu\u2019\u00e0 environ 100 \u00e0 120 \u00b0C et adh\u00e8rent bien sur le m\u00e9tal et les surfaces peintes. Les adh\u00e9sifs silicone<\/strong> supportent, selon le produit, des temp\u00e9ratures durables jusqu\u2019\u00e0 environ 200 \u00b0C et adh\u00e8rent \u00e9galement sur des supports rev\u00eatus de silicone.<\/p>\n\n\n\n La surface de collage doit \u00eatre propre et exempte de graisse. De nombreux rubans adh\u00e9sifs n\u2019atteignent leur r\u00e9sistance finale qu\u2019apr\u00e8s 24 \u00e0 72 heures et ne doivent pas \u00eatre appliqu\u00e9s en dessous d\u2019environ +10 \u00b0C. Les indications du fabricant du ruban adh\u00e9sif sont d\u00e9terminantes. Le collage sert avant tout au positionnement. Sur les portes o\u00f9 l\u2019insertion lat\u00e9rale sollicite le joint en cisaillement, une rainure ou un profil\u00e9 de serrage est souvent plus s\u00fbr. Une rainure et un collage peuvent \u00e9galement \u00eatre combin\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n Dans la construction d\u2019armoires \u00e9lectriques, les joints en caoutchouc cellulaire \u00e0 cellules ferm\u00e9es contribuent \u00e0 l\u2019indice de protection selon DIN EN 60529, par exemple IP54 ou IP65. L\u2019indice de protection est toujours d\u00e9montr\u00e9 pour l\u2019enveloppe compl\u00e8te. Pour les coffrets ext\u00e9rieurs, la r\u00e9sistance aux UV et \u00e0 l\u2019ozone plaide en faveur du silicone. Dans la technologie alimentaire, on utilise des compounds conformes \u00e0 la recommandation BfR XV ou r\u00e9pondant aux exigences de FDA 21 CFR 177.2600 pour les articles en caoutchouc \u00e0 usage r\u00e9p\u00e9t\u00e9. Une peau ext\u00e9rieure lisse et ferm\u00e9e absorbe alors moins d\u2019humidit\u00e9 et de produits de nettoyage que des surfaces de coupe ouvertes.<\/p>\n\n\n\n Dans la technique automobile, les joints en mousse de silicone sont utilis\u00e9s sur les bo\u00eetiers de batteries, les trappes et les ouvertures de service. Pour les v\u00e9hicules ferroviaires, des exigences de protection incendie selon EN 45545-2 s\u2019appliquent, pour lesquelles il existe des compounds sp\u00e9ciaux de mousse de silicone. La page consacr\u00e9e \u00e0 la mousse de silicone<\/a> pr\u00e9sente un aper\u00e7u des plaques, cordons et profil\u00e9s. L\u2019article sur les joints en silicone dans l\u2019industrie<\/a> d\u00e9crit comment le caoutchouc cellulaire se positionne par rapport aux joints toriques, joints plats et joints moul\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n Le caoutchouc cellulaire est g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 cellules mixtes et poss\u00e8de, sous forme de profil\u00e9 extrud\u00e9, une peau ext\u00e9rieure dense qui assure l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 contre l\u2019eau et la poussi\u00e8re. Le caoutchouc alv\u00e9olaire est majoritairement \u00e0 cellules ferm\u00e9es et absorbe peu d\u2019eau m\u00eame sur les bords de coupe. Le caoutchouc mousse est en r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale \u00e0 cellules ouvertes et tr\u00e8s souple. Il absorbe les liquides et est plut\u00f4t utilis\u00e9 pour l\u2019amortissement et le rembourrage.<\/p>\n\n\n\n Les joints en caoutchouc cellulaire \u00e0 cellules ferm\u00e9es sont typiquement comprim\u00e9s de 25 \u00e0 50 % de leur hauteur. La valeur concr\u00e8te d\u00e9pend de la masse volumique apparente, de la section du profil\u00e9, de la tol\u00e9rance de jeu et de la temp\u00e9rature d\u2019utilisation. Une compression permanente au-del\u00e0 de la plage recommand\u00e9e augmente la d\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression.<\/p>\n\n\n\n Cela d\u00e9pend du compound. Pour le contact alimentaire, on utilise des mousses de silicone conformes \u00e0 la recommandation BfR XV ou r\u00e9pondant aux exigences de FDA 21 CFR 177.2600. L\u2019aptitude est confirm\u00e9e pour la formulation concr\u00e8te, et non de fa\u00e7on g\u00e9n\u00e9rale pour le silicone.<\/p>\n\n\n\n Les adh\u00e9sifs acrylates conviennent typiquement jusqu\u2019\u00e0 environ 100 \u00e0 120 \u00b0C de temp\u00e9rature continue et adh\u00e8rent bien sur le m\u00e9tal et la peinture. Pour des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es ou des supports contenant du silicone, on utilise des adh\u00e9sifs silicone. Les adh\u00e9sifs silicone sensibles \u00e0 la pression adapt\u00e9s adh\u00e8rent \u00e0 la mousse de silicone sans pr\u00e9traitement activateur, tandis qu\u2019il peut \u00eatre n\u00e9cessaire selon le syst\u00e8me avec les adh\u00e9sifs acrylates. Les surfaces de collage doivent dans tous les cas \u00eatre propres et exemptes de graisse.<\/p>\n\n\n\nCellules ferm\u00e9es ou cellules ouvertes<\/h2>\n\n\n\n
Masse volumique apparente et force de fermeture<\/h2>\n\n\n\n
D\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression et plage de temp\u00e9rature<\/h2>\n\n\n\n
\u00c9quipement autocollant et montage<\/h2>\n\n\n\n
Applications dans la construction d\u2019armoires \u00e9lectriques, la technologie alimentaire et la technique automobile<\/h2>\n\n\n\n
Questions fr\u00e9quentes<\/h2>\n\n\n\n
Quelle est la diff\u00e9rence entre caoutchouc cellulaire et caoutchouc mousse ?<\/h3>\n\n\n\n
\u00c0 quel degr\u00e9 un joint en caoutchouc cellulaire doit-il \u00eatre comprim\u00e9 ?<\/h3>\n\n\n\n
Un joint en caoutchouc cellulaire en silicone convient-il au contact alimentaire ?<\/h3>\n\n\n\n
Quel adh\u00e9sif convient aux profil\u00e9s autocollants en caoutchouc cellulaire silicone ?<\/h3>\n\n\n\n