Les raccords hydrauliques et les tensions à l'intérieur du matériau

Le  couplage étanche sur les raccords hydrauliques se fait en utilisant des filetages gaz coniques d’un matériau scellant sur le filet.  Le matériau avec lequel on peut réaliser ses articles est le laiton moulé à chaud et si ce processus n’est pas correctement exécuté, on peut relever des problèmes de forte corrosion sous contrainte.  
Les raccords hydrauliques filetés avec filetage cylindrique sont, en effet, couplés avec des tuyaux à filet mâle conique, ceci comporte une sollicitation radiale proportionnelle au couple avec lequel ils sont vissés entre eux.  La structure cristalline du matériau doit être hautement homogène pour éviter la création de points de concentration d’effort qui peuvent donner vie au processus de corrosion. Il faut donc appliquer un couple de serrage approprié.
Même le choix de l’enduit étanche des raccords hydrauliques peut influencer ce phénomène, donc, ce choix doit être approprié à la typologie du raccord ainsi qu’au fluide qu’il doit véhiculer.  

Parmi les problèmes qui peuvent se rencontrer dans l'utilisation des raccords hydrauliques il y a la manifestation de défaillance durant le fonctionnement dû aux tensions qui se génèrent à l'intérieur du matériel. L'étude tensorielle est un argument central de la conception mécanique car de nombreuses méthodes ont été développées afin d'estimer les efforts se présentant durant la vie d'un composant. La complexité et l'importance de ces aspects rendent le rôle du concepteur structurel essentiel pour la bonne réussite des produits que l'on veut réaliser.

Faire une classification complète de toutes les typologies d'efforts pouvant se rencontrer durant l'exercice est complexe, mais il est possible de résumer les tensions principales :

- Efforts statiques: sont des efforts d'intensité, sens et directions constantes et presque toujours causés par l'application d'une charge sur le composant. Appartiennent à cette catégorie les efforts normaux, appliqués en direction perpendiculaire par rapport à la superficie en référence et les efforts de coupe. L'union de ces deux champs de tension principaux mène à différentes typologies de sollicitations dont la flexion, alors que d'avantage d'efforts de coupe mènent à la sollicitation de torsion;

- Efforts de fatigue: sont des efforts qui généralement présentent une intensité inférieure par rapport à ceux statiques mais qui conduisent cependant à la rupture des composants. Ils sont caractérisés par des tendances cycliques pouvant conduire, en se répétant un nombre égal ou supérieur à N fois, à la perte de fonctionnalité des composants;

- Efforts occasionnels: peuvent être causés par de nombreux agents, parmi lesquels se trouvent certainement l'effort généré par un impact. Par conséquent, la résilience des matériaux assume également une importance considérable;

- Efforts résiduels: sont des sollicitations que l'on peut rencontrer dans le matériel par suite d'opérations de formage, parmi lesquelles les traitements par déformation plastique, surtout à froid. Ils sont particulièrement contraignants en particulier lorsque les opérations de distensions ne sont pas effectuées correctement.
 

L'étude des matières a permis de développer des modèles et des propriétés centrales dans les matériaux. Parmi ceux-ci il y a certainement, même s'ils ne sont pas uniques :

- Efforts des limites d'élasticité;
- Effort de rupture;
- Résistance à l'impact;
- Limite de fatigue (avec les courbes relatives).
Par ailleurs, des modèles pour confronter la résistance des matériaux avec les sollicitations rencontrées en exercice ont été introduits, tenant compte des coefficients de sécurité étendus permettant de prendre en considération les autres effets et défauts qui souvent ne sont pas prévisibles, mais qui fréquemment vont affecter le comportement correct des composants. En effet, défauts, angles et fissures peuvent conduire à l'intensification des efforts qui sont l'argument central de la Mécanique de la Rupture, une branche très importante de la Mécanique des Matériaux.

Comme nous l'avons introduit dans les paragraphes précédents, les raccords hydrauliques peuvent subir différents genres de sollicitations durant le fonctionnement pouvant porter à une détérioration ou à la rupture de ceux-ci. Cependant, il existe des méthodes pour réussir à améliorer les propriétés de résistance des raccords hydrauliques et en prolonger la durée de vie en service:
- Traitements thermiques: ils sont fondamentaux pour agir sur les matériaux et en améliorer les caractéristiques techniques;
- Revêtements: l'usage de revêtements permet de protéger la surface des raccords des environnements particulièrement agressifs pouvant les détériorer. Les vernissages appartiennent également à cette catégorie;
- Opérations de finition superficielle: elles permettent d'introduire des efforts de compression dans le matériau rehaussant la limite de fatigue et la résistance correspondante.

Même si ceux-ci représentent seulement certaines des méthodes d'action possible sur les raccords pour en améliorer le comportement, il est clair et évident que l'étude préventive représente le point principal de la conception. Un choix efficace de tout ce qui concerne de tels produits représente le point de départ nécessaire mais insuffisant pour éviter des problématiques. Des simulations structurelles et d'application peuvent aider dans cette phase, permettant d'anticiper d'éventuels criticités et de les affronter d'une manière adéquate, évitant également les risques pouvant se présenter pour la sécurité au cas où les raccords hydrauliques intéressés devraient manifester un dysfonctionnement.

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