Les joints sont classés en trois grandes catégories en fonction de leurs matériaux constitutifs : joints non-métalliques, semi-métalliques et métalliques.
Joints non-métalliques
Les joints non-métalliques se caractérisent par leur texture douce, leur résistance à la corrosion et leur faible coût ; cependant, ils présentent une faible résistance aux températures et pressions élevées. Ils sont principalement utilisés pour l'étanchéité des brides dans des récipients ou des pipelines à moyenne-à-pression basse fonctionnant à des températures ambiantes à modérées. Des exemples de joints non-métalliques comprennent les joints en caoutchouc, les joints en amiante, les joints en amiante-caoutchouc, les joints en graphite flexible et les joints en PTFE (polytétrafluoroéthylène).
Joints semi-métalliques (également appelés joints composites- métalliques)
Bien que les matériaux non-métalliques offrent des avantages tels qu'une excellente flexibilité, compressibilité et adéquation aux faibles charges de boulons, leurs principaux inconvénients sont leur résistance relativement faible et leur faible résilience, ce qui les rend impropres aux applications à haute-pression et -température. Par conséquent, des joints semi--métalliques ont été développés pour combiner les atouts des deux types de matériaux-en particulier, la résistance structurelle élevée, la résilience supérieure et la haute-tolérance à la température caractéristique des matériaux métalliques-, résultant en une structure composite qui exploite les meilleures caractéristiques des deux composants.
Joints métalliques
Dans des conditions de fonctionnement difficiles-telles que des températures élevées, des pressions élevées et des cycles de charge fréquents-divers matériaux métalliques restent le choix préféré pour les joints d'étanchéité. Les matériaux couramment utilisés comprennent le cuivre, l'aluminium, l'acier à faible-acier au carbone, l'acier inoxydable et l'acier allié au chrome-nickel. Pour minimiser les charges sur les boulons et garantir une conception structurelle compacte, les joints métalliques plats sont généralement conçus avec une largeur étroite lorsque cela est possible ; en outre, divers types de joints annulaires présentant des caractéristiques d'étanchéité par contact linéaire sont souvent la forme structurelle préférée.
Joints métalliques plats
Lorsqu'ils sont utilisés dans une configuration plate, ces joints sont globalement classés en deux types : les joints larges et les joints étroits. Les joints larges nécessitent des forces de pré-serrage importantes, qui peuvent facilement induire une déformation des boulons et des brides ; par conséquent, ils sont rarement utilisés sur des brides à face lisse-dans les applications où la pression de fonctionnement dépasse 1,96 MPa. Les joints étroits sont plus faciles à pré-serrer et conviennent à une utilisation dans les canalisations fonctionnant dans une plage de pression de 6,27 à 9,8 MPa.
Joints métalliques ondulés
Les joints métalliques ondulés sont généralement fabriqués à partir de tôles d'une épaisseur allant de 0,25 à 0,8 mm. L'épaisseur globale du joint fini correspond généralement à 40% à 50% de son pas d'onde (longueur d'onde). Ces joints sont bien adaptés à une utilisation sur des surfaces d'étanchéité lisses et dans des pipelines fonctionnant à des pressions allant jusqu'à 3,34 MPa.
Joints métalliques dentelés
Les joints métalliques dentelés sont principalement utilisés dans les canalisations fonctionnant dans une plage de pression de 6,77 à 9,8 MPa. Le pas des dents est d'environ 1,5 mm et les angles de la crête et de la racine de la dent sont de 90 degrés. Ses performances d'étanchéité sont supérieures à celles des joints plats et nécessitent moins de force de serrage.
