Bandes transporteuses en EPDM : explication de leur résistance à la chaleur, à l’ozone et à la vapeur

01Pourquoi une courroie EPDM vieillit-elle différemment de la courroie voisine ?

Un convoyeur fonctionnant à 110 °C dans une fonderie et un autre à 60 °C dans une huilerie peuvent transporter des courroies d'apparence identique sur une photo, mais dont le comportement en service est totalement différent. La couleur ne donne aucune information sur l'une ou l'autre. L'épaisseur, quant à elle, est peu révélatrice. C'est l'élastomère du revêtement qui détermine la défaillance qui survient en premier, et l'EPDM se trouve être l'un des rares matériaux de revêtement dont le comportement peut être prédit presque entièrement à partir d'une seule caractéristique structurelle du polymère.

Le choix de l'EPDM se fait généralement par élimination plutôt que par choix. Une ligne de production chauffe, est installée à l'extérieur ou transporte des produits humides et chauds, et la courroie achetée pour son prix bas commence à se fissurer sur les bords en moins d'une saison. Quelqu'un propose alors un revêtement en EPDM. Le remplacement dure bien plus longtemps, et l'on retient l'idée que « l'EPDM est fait pour la chaleur ». Cette affirmation est en partie vraie, et c'est dans l'autre moitié que se cachent les erreurs coûteuses.

Envoyez-nous la description de la tâche et nous vous confirmerons si l'EPDM est le revêtement approprié.

L'EPDM est un terpolymère d'éthylène, de propylène et d'un diène, un ligand présent uniquement pour la réticulation. Sur un convoyeur, ce n'est pas la composition du polymère qui importe, mais sa structure. Une fois le diène consommé lors de la vulcanisation, la chaîne polymère ne possède plus de doubles liaisons. Or, l'ozone, l'oxygène et les ultraviolets ont besoin de ces doubles liaisons pour induire une rupture de chaîne. En leur absence, leur champ d'action est très limité. Concrètement, cela permet d'obtenir un revêtement capable de résister à deux étés d'exposition aux intempéries dans un parc à bestiaux sans les fines craquelures qui détériorent une courroie en caoutchouc naturel dans les mêmes conditions.

C’est cette même structure saturée qui confère à ce matériau son excellente résistance à l’eau. La vapeur, la condensation, l’eau de lavage et l’air humide ne l’hydrolysent pas, et il ne contient aucun groupe polaire susceptible d’attirer l’eau. Une bande transporteuse sortant d’un tunnel de lavage humide puis entrant dans une zone de séchage à 90 °C représente une application quasi idéale pour l’EPDM. C’est pourquoi la majeure partie du parc installé se trouve dans les usines agroalimentaires, les lignes de production de panneaux de bois et les usines de procédés humides, plutôt que dans les mines.

Puis, cette même structure se retourne contre vous. L'EPDM est non polaire, l'huile minérale l'est aussi, et les substances similaires se dissolvent entre elles. Graisse lubrifiante, brouillard d'huile hydraulique, déversements de gazole, agents de démoulage paraffiniques et solvants aliphatiques migrent tous dans le revêtement au lieu de rester en surface. Rien dans le polymère n'empêche cette migration. C'est le seul cas où une courroie en EPDM est véritablement inadaptée, et non simplement onéreuse ; c'est un revêtement bon marché, résistant à l'abrasion et d'usage général, qui durera plus longtemps qu'un matériau haut de gamme.

Avant de proposer un revêtement EPDM, nous posons deux questions : quelle est la température de surface maximale continue à laquelle la bande transporteuse est exposée, et quels sont les éléments autres que le produit présents sur la bande ? La première question détermine si l’EPDM est nécessaire, la seconde si son utilisation est autorisée.fabricant de bandes transporteusesNous préférons perdre une commande au stade du devis plutôt que d'envoyer un composé dans une situation où il ne peut pas survivre, parce que cette défaillance survient douze semaines plus tard et est imputée à la courroie plutôt qu'au cahier des charges.

Ce qui suit décrit les quatre environnements d'utilisation dans l'ordre d'apparition des demandes réelles. La chaleur sèche en premier, car c'est ce que les gens recherchent lorsqu'ils s'intéressent aux courroies EPDM. Les intempéries en second, car c'est un avantage non négligeable du matériau. La vapeur et la chaleur humide en troisième, car c'est là qu'il surpasse véritablement tous les autres matériaux à coût similaire. L'huile en dernier, car c'est de là que provient la plupart des courroies endommagées.

02Le polymère lui-même : squelette saturé, comportement non polaire

Trois propriétés du polymère brut déterminent tout le reste, et aucune n'est visible sur une courroie finie. La saturation détermine la réaction du matériau à l'oxygène, à l'ozone et à la lumière. La polarité détermine les substances qu'il absorbe. Le taux de diène et le système de vulcanisation déterminent la quantité de charge que le composé peut intégrer et sa capacité à conserver sa forme sous compression à haute température. Un acheteur qui comprend ces trois facteurs peut, à partir d'une fiche technique EPDM, se faire une idée précise du comportement de la courroie dans cinq ans.

Commençons par la chaîne. Un squelette entièrement saturé signifie l'absence d'hydrogènes allyliques dans le motif répétitif, or ces hydrogènes constituent le point faible du caoutchouc naturel, du SBR et du nitrile. En les supprimant, la vitesse de rupture oxydative de la chaîne à une température donnée chute brutalement. Ce processus est irréversible. Rien n'arrête l'oxydation, et un revêtement en EPDM maintenu à haute température pendant des années finira par durcir, se vitrifier et se fissurer sur les bords. Cela prend simplement beaucoup plus de temps que pour un revêtement identique fabriqué à partir d'un élastomère insaturé.

La polarité est un second levier, à double tranchant. La chaîne non polaire explique pourquoi l'eau, la vapeur, le glycol, l'alcool et la plupart des solutions aqueuses de traitement restent en surface au lieu de pénétrer. C'est également pourquoi les hydrocarbures liquides y pénètrent librement. Il n'existe aucune astuce de formulation permettant de rendre une couverture EPDM résistante à l'huile, car le problème ne réside pas dans les additifs, mais dans la structure même du matériau. Tout fournisseur qui prétend proposer un EPDM résistant à l'huile décrit soit un polymère différent, soit une durée de vie très courte.

La teneur en éthylène est le troisième levier, et celui que les acheteurs ignorent souvent. Une fraction d'éthylène plus élevée confère au composé une résistance à cru supérieure, une meilleure résistance à la traction et une meilleure tenue de forme lors du pressage à chaud ; c'est pourquoi on la retrouve dans les profilés et certains revêtements à haute dureté. À l'inverse, une teneur trop élevée entraîne la cristallisation du polymère, ce qui rigidifie la courroie par temps froid et peut provoquer des fissures sur une petite poulie à température ambiante. Une courroie destinée à un entrepôt frigorifique à Harbin et une courroie destinée à un séchoir à 100 °C dans le Guangdong ne sont pas composées du même matériau, même si elles portent toutes deux la mention EPDM.

Le système de vulcanisation est tout aussi important et divise la famille en deux. L'EPDM vulcanisé au soufre est moins cher, offre une meilleure résistance à la déchirure et à la fatigue en flexion, et constitue le choix courant pour les revêtements destinés aux applications à haute température. L'EPDM vulcanisé au peroxyde possède des liaisons carbone-carbone au lieu de ponts de soufre, ce qui lui confère une déformation rémanente à chaud bien plus faible et une meilleure tenue au vieillissement thermique à long terme, au prix d'une moindre résistance à la déchirure à chaud et d'un processus de fabrication plus complexe. Pour une courroie passant sur de petites poulies, nous privilégions généralement le système au soufre. Pour une courroie pressée contre un plateau chauffant ou maintenant un profilé sous charge, le système au peroxyde justifie son prix plus élevé.

C’est à ce stade que le terme EPDM cesse d’être une spécification. Deux courroies peuvent porter le même nom de famille, avoir la même épaisseur et la même surface noire, et pourtant présenter une durée de vie deux fois supérieure, car l’une est composée d’un matériau de renforcement noir grossier conçu pour les charges élevées, tandis que l’autre repose sur une structure plus fine intégrant un traitement antioxydant adapté. Cette différence est invisible au quai de chargement. Elle se révèle au bout de deux ans.usine de convoyeursNous inscrivons le système de vulcanisation et la classe de remplissage dans la fiche du composé avec précision afin qu'une nouvelle commande corresponde à l'originale plutôt que de simplement lui ressembler.

L'emplacement du produit dans un catalogue a également son importance. Une housse résistante à la chaleur vendue par un distributeur généraliste.courroies transporteuses en grosLe catalogue mentionne souvent un EPDM standard d'épaisseur nominale, tandis que le même modèle, conçu pour une installation spécifique, peut présenter une enveloppe plus épaisse, une couche de finition supplémentaire et un traitement thermique différent. Si vous comparez des devis provenant de deux sources, comparez la composition du produit plutôt que sa description initiale, car c'est là que les deux courroies divergent réellement.

Tableau 1. Comparaison des performances de l'EPDM avec celles des autres familles de revêtements auxquelles il est généralement comparé. Les notes indiquent le comportement général du polymère et non celui d'un composé spécifique d'un fournisseur.

03Vieillissement thermique : ce que le revêtement tolère et ce qu’il perd

Un revêtement EPDM standard supporte une température d'environ 120 °C en continu et peut supporter de brèves variations de température sans dommage immédiat. Il est important de noter que cette valeur concerne le revêtement et non la courroie. Sur la plupart des lignes à haute tension, le revêtement est le dernier élément à céder. La couche de finition entre les plis, le tissu, l'épissure et le revêtement de la poulie atteignent leurs limites plus tôt, et leurs défaillances sont beaucoup plus difficiles à déceler depuis la passerelle.

Le vieillissement thermique de l'EPDM se manifeste par un durcissement plutôt que par un ramollissement, contrairement à l'effet de l'huile sur ce même matériau. L'antioxydant est consommé, des liaisons croisées résiduelles continuent de se former et le composé gagne en module tout en perdant en allongement. Sur la courroie, cela se traduit par une surface légèrement brillante, puis par un fin réseau de fissures sur les bords où le revêtement enveloppe la poulie, et enfin par une courroie devenue suffisamment rigide pour ne plus assurer un bon guidage lors du retour. Lorsque l'opérateur remarque ce défaut de guidage, le revêtement a généralement vieilli pendant plusieurs mois.

La séquence de défaillance est suffisamment prévisible pour permettre d'anticiper les problèmes. Les fissures apparaissent d'abord sur les bords, car c'est là que la contrainte se concentre et que le revêtement est le plus fin dans le sens de la flexion. La fissure tourne ensuite à 90 degrés et se propage sous le revêtement, le long de l'interface avec le tissu, là où la couche superficielle est fragilisée. Une fois que la fissure atteint la zone de jonction, la courroie est hors d'usage, car une jonction ne peut être réparée sur place une fois que la couche sous-jacente est contaminée par du caoutchouc dégradé et des particules abrasives.

Dans une usine de recyclage de sable que nous avons inspectée, une bande transporteuse textile recouverte d'une bâche EPDM de 10 mm d'épaisseur a transporté des matériaux à une température mesurée de 105 °C pendant 19 mois. La bâche était encore souple et ne présentait aucune fissure. La bande a cédé car la couche supérieure avait durci au point de se fissurer au niveau du raccord, de l'eau s'était infiltrée et la séparation des plis s'était étendue sur 400 mm avant que quelqu'un ne la découpe. Le composé avait rempli sa fonction. Le raccord, en revanche, n'était pas conforme aux spécifications.

C'est pourquoi la contrainte thermique doit être exprimée sous forme de profil plutôt que par une valeur unique. Une courroie soumise à 130 °C pendant vingt minutes en début de poste, puis à 80 °C le reste de la journée, ne subit pas la même application qu'une courroie maintenue à 115 °C en continu, même si la température de pointe est plus élevée dans le premier cas. Une exposition intermittente permet au composé de se régénérer et laisse le temps aux antioxydants d'agir. Une exposition continue à une température inférieure provoque des dommages constants et une calcination interne, qu'aucun revêtement ne peut empêcher.

Tableau 2. Ce qui change réellement sur une courroie à haute température à mesure que l'exposition s'accumule, et ce qu'une équipe de maintenance peut voir à chaque étape.

Notez ce que ce tableau ne fait pas : il ne classe pas les classes de température entre elles et n’indique pas la désignation à inscrire sur une commande. La dénomination des grades est un sujet distinct, régi par sa propre logique, et est abordée dans l’article suivant :désignations des convoyeurs à bande chauffanteLe système de classification est expliqué en détail. Ce qui importe ici est plus précis. Une fois le choix d'un revêtement EPDM arrêté, la question est de savoir combien de temps ce composé conservera ses propriétés pour le profil souhaité. La réponse dépend bien plus du système de vulcanisation, de l'épaisseur et du type de jointure que de la marque.

04Ozone, lumière du soleil et météo : la fissure qui ne se forme jamais

Demandez à un spécialiste du caoutchouc à quoi sert l'EPDM et la réponse sera souvent : l'ozone avant la chaleur. Cela résume assez bien l'importance de ce matériau. Un caoutchouc insaturé sous tension dans l'air ambiant se fissure sous l'effet de l'ozone, et le mécanisme est d'une simplicité brutale. L'ozone attaque la double liaison en surface, la chaîne se rompt, et comme la courroie est sous tension, la fissure s'ouvre au lieu de se refermer. La fissure se protège alors de l'ozone à son extrémité, mais y concentre les contraintes, et se propage sur la courroie perpendiculairement à la tension.

Les utilisateurs de courroies constatent ce phénomène sous la forme d'une rangée de fissures parallèles le long des deux bords d'une courroie restée sous tension sur une aire de stockage ou sur un convoyeur fonctionnant seulement quelques heures par semaine. Ces fissures ressemblent à des dommages causés par le soleil et en sont en partie dues, car les rayons ultraviolets produisent les mêmes radicaux libres. Ces dommages ne sont causés ni par la charge ni par l'abrasion, ce qui explique leur apparition sur des courroies ayant très peu servi. L'EPDM ne possédant plus de doubles liaisons dans sa structure principale, le processus de dégradation ne se déclenche tout simplement pas. Il s'agit là d'un véritable avantage du matériau, et non d'un argument marketing.

Nous avons observé ce phénomène dans un parc à marchandises portuaire où deux courroies, l'une en caoutchouc naturel et l'autre en EPDM, étaient stockées côte à côte, enroulées et tendues sur leurs supports. Après huit mois à l'air libre, la courroie en caoutchouc naturel présentait les craquelures classiques sur les bords, tandis que la courroie en EPDM montrait un voile blanchâtre en surface, sans autre anomalie. Les deux courroies ont ensuite été installées. Celle en caoutchouc naturel a été mise au rebut moins d'un an plus tard pour des raisons sans rapport avec les craquelures, un point important à retenir. La résistance à l'ozone permet de gagner du temps, mais n'immunise pas contre toute autre défaillance.

Le froid est l'autre aspect essentiel des revêtements extérieurs, et pourtant, il est rarement abordé. Un composé conçu pour sa flexibilité à basse température reste fonctionnel sur un convoyeur non chauffé en hiver, là où un composé plus rigide se fissurerait au niveau de la poulie ou ne fonctionnerait pas correctement. L'EPDM à teneur modérée en éthylène conserve sa flexibilité bien en dessous de zéro, ce qui convient aux entrepôts frigorifiques, aux ports d'hiver et aux chantiers extérieurs du nord de la Chine. Cette même propriété explique sa présence sur les convoyeurs qui doivent démarrer à froid puis fonctionner à chaud, une combinaison inhabituelle qui mettrait en difficulté la plupart des revêtements standard.

La résistance aux intempéries élimine également un problème d'entretien fastidieux et coûteux. Les courroies protégées par une cire nécessitent une efflorescence continue de celle-ci pour assurer leur protection, et cette efflorescence disparaît dès que la surface est abrasée ou lavée. L'EPDM, quant à lui, ne repose pas sur une couche sacrificielle ; une courroie nettoyée régulièrement conserve donc sa résistance. C'est un avantage opérationnel considérable sur les lignes extérieures exposées aux jets d'eau, et une raison supplémentaire de sa présence dans les chantiers navals, les ports et les usines de recyclage.

Rien de tout cela ne rend une courroie EPDM immortelle en extérieur. L'eau s'infiltre toujours par un bord endommagé, le tissu perd toujours de sa résistance lorsqu'il reste humide, et un galet tendeur grippé finira par détruire la courroie en une semaine. Nous considérons la résistance à l'ozone comme une raison de ne plus se préoccuper des conditions météorologiques et de se concentrer sur les aspects mécaniques, car c'est de là que proviendra la prochaine panne. Pour une vue d'ensemble de l'adéquation des courroies aux contraintes mécaniques, consultez la page suivante :convoyeur industrielLa sélection définit les familles et leurs applications normales.

05Vapeur, chaleur humide et lavage : là où l'EPDM trouve sa place

La vapeur est l'application où l'EPDM présente le plus d'avantages et où ce matériau est le plus difficile à remplacer. La vapeur saturée à pression atmosphérique atteint environ 100 °C, et sous pression, elle est encore plus chaude, mais la température n'est qu'une partie du problème. La vapeur transporte de la chaleur latente qui se condense au contact de toute surface plus froide ; ainsi, une bande transporteuse dans un tunnel de vapeur est simultanément chaude, humide et constamment humidifiée. Peu d'élastomères supportent cette combinaison. L'EPDM est l'un des rares.

L'explication chimique est simple. L'eau n'attaque pas la chaîne polymère et le squelette saturé ne constitue pas un point d'entrée pour l'hydrolyse. Le nitrile, le polychloroprène et le caoutchouc naturel perdent tous leurs propriétés plus rapidement sous l'effet de la chaleur humide que sous l'effet de la chaleur sèche à température égale, en partie par hydrolyse et en partie par extraction des composants hydrosolubles. L'EPDM, quant à lui, perd très peu de propriétés au contact de l'eau et conserve ses propriétés sous l'effet de la chaleur humide presque aussi bien que sous l'effet de la chaleur sèche. C'est ce qui explique la différence entre une couverture qui dure deux ans en zone de stérilisation et une autre qui ne dure que six mois.

Une bande transporteuse résistante à la vapeur ne se résume pas à son revêtement, et c'est là que la plupart des spécifications sont insuffisantes. La carcasse est tout aussi importante. Le tissu polyester est sensible à l'hydrolyse en milieu chaud et humide, et l'hydrolyse du fil est irréversible. Une bande avec un revêtement EPDM et une carcasse en polyester standard peut paraître impeccable en surface, tandis que les plis sous-jacents perdent progressivement de leur résistance. La rupture survient brutalement, au niveau d'un raccord ou sous une charge, sans aucun signe avant-coureur visible côté transport.

Il y a ensuite le point faible de l'épissure, rencontré dans toutes les applications vapeur que nous avons étudiées. Une épissure vulcanisée est une jonction entre le revêtement, la couche de finition et chaque pli, et chacune de ces interfaces réagit différemment en présence de vapeur d'eau chaude. Les bords du revêtement au niveau de l'épissure sont les plus sollicités et sèchent le plus rapidement lorsque la courroie quitte la zone de vapeur. Si l'épissure présente un profil en escalier alignant le joint avec le sens de flexion, la vapeur finira par l'atteindre. Pour les applications vapeur, nous préconisons une épissure en biais ou à tenons et mortaises et nous exigeons que le composé d'épissure soit identique à celui du revêtement et ne provienne pas d'un kit de réparation standard.

La condensation est un détail qui joue souvent des tours aux concepteurs. Un tunnel de vapeur qui dégouline sur la face de retour d'une bande transporteuse crée une zone constamment humide, où le revêtement se ramollit et où le tissu absorbe l'eau latéralement. Des systèmes de drainage, des bacs de récupération et une légère inclinaison sur la face de retour représentent un faible coût lors de la conception et prolongent considérablement la durée de vie de la bande. Il en va de même pour la protection des bords : un bord humide qui s'effiloche laissera l'eau s'infiltrer dans la carcasse sur toute la longueur de la bande en quelques mois seulement.

Tableau 3. Points de traitement à la vapeur et à la chaleur humide où les revêtements EPDM sont couramment spécifiés, et détail de conception qui détermine si la courroie atteint une durée de vie normale.

Le constat est le même dans ce tableau : malgré la résistance de l’EPDM au fluide, la courroie présente toujours des défaillances au niveau des bords, des raccords ou de la carcasse. Lors d’une application de vapeur défectueuse, le revêtement est rarement en cause. Nous avons constaté davantage de défaillances liées à la vapeur dues à une carcasse en polyester standard et à un raccord bâclé qu’à un défaut du matériau de revêtement, deux choix effectués lors de l’établissement du devis et non en usine.

Une dernière mise en garde s'impose. Les zones de vapeur sont souvent aussi des zones lubrifiées, car la même installation qui exploite un tunnel de vapeur gère généralement des convoyeurs, des chaînes et des paliers à proximité. Des brouillards d'huile se forment alors. Une courroie EPDM conçue pour la vapeur, qui se recouvre d'un fin film d'huile lubrifiante à chaque changement de poste, va gonfler en surface. Une fois gonflée, cette surface s'use beaucoup plus rapidement qu'un revêtement non traité. Ces deux applications semblent compatibles sur le papier, mais ne le sont pas dans la réalité. Lorsque leur présence simultanée est inévitable, la solution consiste généralement en un revêtement en nitrile côté huile et une barrière physique entre les deux zones.

06La frontière : Huiles minérales et hydrocarbures aliphatiques

Voici un point souvent omis dans les catalogues : l’EPDM a une limite stricte, celle des hydrocarbures liquides. Huiles minérales, graisses lubrifiantes, fluides hydrauliques, gazole, kérosène, paraffine, white spirit et la fraction aliphatique de la plupart des mélanges de solvants pénètrent dans le revêtement EPDM et y restent. Le polymère ne leur résiste absolument pas, car la résistance à un liquide non polaire exige soit une structure polaire, soit une barrière cristalline, deux propriétés absentes de l’EPDM.

Il est important de décrire la suite des événements dans l'ordre, car cette séquence explique pourquoi la défaillance est souvent imputée à la courroie plutôt qu'à ses spécifications. Le revêtement absorbe l'huile et gonfle, généralement d'une grande partie de son volume initial plutôt que de quelques pourcents. Ce gonflement ramollit le composé, et un revêtement ramolli perd en résistance à l'abrasion, en résistance à la déchirure et se déforme. Le revêtement gonflé s'épaissit alors et se soulève de la carcasse sur les bords, là où la contrainte est la plus faible. Une fois que l'huile atteint la couche superficielle, l'adhérence diminue et les plis commencent à se séparer sous la tension de fonctionnement normale. De l'extérieur, la courroie paraît intacte jusqu'au jour où une bande de revêtement se décolle au niveau d'une poulie.

Voici un point qui surprend souvent les acheteurs : sur une conduite en milieu huileux, une gaine en EPDM s'use généralement plus vite qu'une gaine résistante à l'abrasion en caoutchouc naturel ou en SBR. Cela peut paraître paradoxal si l'on vous a toujours dit que l'EPDM était le matériau haut de gamme pour la résistance à la chaleur. Pourtant, c'est bien le cas, car le gonflement est dû à l'adéquation de polarité, et non à la qualité du composé. Une gaine résistante à l'abrasion classique gonfle modérément dans l'huile minérale et conserve la majeure partie de sa structure. Une gaine en EPDM, quant à elle, gonfle fortement et perd sa structure. Dans ce contexte, investir davantage dans l'EPDM revient donc à payer pour une durée de vie plus courte.

J'ai été témoin de cette situation sur une ligne de traitement de déchets où l'équipe de maintenance a remplacé une courroie usée par une courroie standard recouverte de tissu EPDM, car l'usine présentait également un point chaud au niveau du transfert. La nouvelle courroie s'est dilatée sur toute sa largeur en onze semaines, les bords se sont soulevés et le raccord a cédé. Le point chaud ayant été traité simultanément par l'ajout d'une jupe et d'un système de pulvérisation d'eau, l'argument de la chaleur n'était plus valable. La solution appropriée était une courroie recouverte de nitrile avec une carcasse résistante à la chaleur, et non une courroie sans résistance à l'huile.

La distinction essentielle que les acheteurs doivent retenir est celle entre un revêtement résistant à l'huile et un revêtement résistant à la chaleur. Il s'agit de polymères différents et le choix ne dépend ni de la qualité ni du prix. La page sur lebande transporteuse résistante à l'huileLa gamme de produits couvre les aspects liés au nitrile, notamment la différence entre la résistance aux éclaboussures et la résistance à l'immersion continue. En présence d'huile dont la composition chimique est inconnue, il est préférable de réaliser un test de gonflement par immersion sur un échantillon du liquide plutôt que de se fier à son nom.

Toutes les huiles ne se valent pas, et les exceptions sont importantes. Les huiles animales et végétales sont des esters et non des hydrocarbures, et l'EPDM résiste bien mieux à nombre d'entre elles qu'à l'huile minérale. C'est pourquoi ce matériau est utilisé sur les convoyeurs transportant des graisses alimentaires et pourquoi les huiles de palme et de colza sont différentes des huiles pour engrenages. Les hydrocarbures aromatiques attaquent également l'EPDM. Les solvants chlorés l'attaquent fortement. Le glycol, les liquides de refroidissement à base d'eau et la plupart des fluides de process aqueux sont inoffensifs. La différence réside dans la chimie, et non dans la viscosité : une graisse épaisse peut être bien plus agressive qu'un solvant fluide si elle est à base de paraffine.

Tableau 4. Reconnaissance de l'attaque des hydrocarbures sur un revêtement EPDM et description de la réponse appropriée à chaque étape.

07Comment cela se compare-t-il aux recommandations relatives aux classes thermiques et aux pratiques des cimenteries ?

Deux autres pages de ce site traitent de sujets que celle-ci laisse délibérément de côté, et il est important de bien préciser cette distinction car c'est au niveau des recoupements que les lecteurs sont susceptibles de se tromper. L'article surdésignations des convoyeurs à bande chauffanteCet article explique comment les couvertures thermiques sont nommées et classées, sur quoi repose un indice de classe, comment sont choisies les conditions de test qui le sous-tendent et ce que cet indice ne garantit pas pour une installation réelle.Bandes transporteuses pour papeteriesIl s'agit d'une machine où la chaleur, l'humidité et la chimie du processus agissent simultanément sur la même courroie, et où l'interaction entre ces trois agents détermine les spécifications.

Cette page est plus ciblée que les deux précédentes. Elle se concentre sur un seul élastomère, l'EPDM, et examine ses propriétés d'utilisation et ses limites. Il ne s'agit pas d'une comparaison de qualités ni d'un panorama des pratiques industrielles pour les applications à haute température. Si vous vous demandez quelle désignation de classe indiquer sur un bon de commande, l'article sur les désignations répond à cette question, contrairement à cette page. Si vous vous demandez en quoi la partie humide d'une machine à papier diffère de sa partie sécheuse, l'article sur les papeteries y répond, et cette page ne fait que reprendre la conclusion.

Nous n'allons pas ici reprendre les conditions de fonctionnement des fours et des refroidisseurs des cimenteries, ni reproduire un tableau de classes de température. Ces informations ont déjà été publiées sur le site et les répéter ne ferait qu'allonger le texte sans apporter d'aide à la décision. L'exemple des cimenteries illustre bien pourquoi. Une ligne de four comprend plusieurs zones thermiques distinctes, chacune avec ses propres pics de température et son propre niveau de contamination. La décision concernant la couverture dépend donc de la zone où l'on se trouve. Il s'agit d'une question spécifique à chaque installation.cimenterieLa section dédiée de ce site est le point de départ idéal, plutôt qu'un paragraphe sur l'EPDM en général.

La distinction se fait donc ainsi. La dénomination des grades, les limites de classe et la signification d'une désignation de température relèvent de l'article sur les désignations. Les applications industrielles multi-agents, où la chaleur n'est qu'une menace parmi d'autres, relèvent des articles sur les applications. L'enveloppe monocomposante, c'est-à-dire ce que l'EPDM tolère, ce qu'il absorbe et comment il se comporte dans chaque situation, relève de cette section. Les lecteurs intéressés par les deux premiers points peuvent suivre les liens. Les lecteurs qui ont déjà choisi l'EPDM et qui souhaitent savoir si ce choix reste pertinent pour leur ligne de production sont au bon endroit.

Tableau 5. Situations courantes de travail à chaud où une couverture EPDM est proposée, et si la proposition survit au contact avec le reste du travail.

Deux de ces rangées pointent intentionnellement ailleurs. Là où l'abrasion plutôt que la chaleur constitue la principale menace,bande transporteuse résistante à l'abrasionLa plage de températures est un meilleur point de départ que n'importe quel composé thermorésistant, car un revêtement choisi pour sa résistance à la température sera généralement plus souple et moins résistant aux coupures qu'un revêtement choisi pour sa résistance à l'usure. Lorsque l'acide, l'alcali ou une liqueur de traitement est l'agent principal,bande transporteuse résistante aux produits chimiquesLa discussion est pertinente, et l'EPDM y est souvent un candidat de choix pour la même raison qu'il fonctionne dans l'eau, à condition que le produit chimique ne soit pas un hydrocarbure.

Il est utile d'établir une comparaison avec le généralcourroie transporteuse en caoutchoucLa plupart des installations industrielles utilisent déjà ce type de construction. La carcasse d'une courroie EPDM est généralement constituée de la même structure textile ou métallique que toute autre courroie de même classe de résistance. Seuls le composé de revêtement, le système de vulcanisation et les matériaux d'épissure diffèrent. C'est pourquoi une courroie EPDM ne constitue pas une catégorie de produit distincte et pourquoi son prix peut être établi selon une construction standard plutôt que comme un produit spécifique.

Le dernier point de convergence à signaler est celui de la résistance au feu, car les notions de résistance à la chaleur et de résistance au feu sont souvent confondues. Un composé tolérant aux hautes températures n'est pas nécessairement ignifuge, et l'EPDM, par exemple, brûle facilement une fois enflammé. Lorsqu'une installation requiert à la fois une bonne résistance à la chaleur et une bonne tenue au feu, le composé doit être formulé en tenant compte de ces deux critères.bande transporteuse résistante au feuC'est au niveau de la plage de résistance que cette discussion a lieu. Demander à une gaine EPDM standard de se comporter comme une courroie ignifugée est une erreur de spécification qu'aucune résistance à la chaleur ne saurait corriger.

Lorsque la même logique polymère apparaît en dehors d'une courroie plate, il est utile de savoir que la réponse est souvent la même. Les entraînements de ventilateurs et les machines de traitement à chaud utilisent fréquemment des courroies enveloppées d'EPDM pour la même raison qu'un convoyeur, et uneFabricant de courroies trapézoïdalesOn détecte généralement le problème à partir de la température et de l'absence d'huile. Le compromis reste le même, y compris la limitation d'huile, qui ne disparaît pas du fait de la forme différente de la courroie.

Les acheteurs qui comparent les devis doivent également bien comprendre ce qu'est unfournisseur de bandes transporteusesLorsque le devis mentionne EPDM, l'offre est en réalité bien celle-ci. Sans fiche technique du matériau, ce terme désigne une famille de matériaux, et rien de plus. Deux fournisseurs peuvent fournir des informations exactes et pourtant livrer des revêtements au comportement différent à 110 °C, car le système de vulcanisation, la charge et la teneur en antioxydants ne sont pas précisés dans la description. La fiche technique est le seul document qui comble cette lacune ; il est donc judicieux de la demander avant de passer commande plutôt qu'après avoir constaté un problème.

08Spécification, épissure et inspection d'une courroie EPDM sur site

Avant toute discussion de prix concernant le cahier des charges d'une courroie EPDM, quatre éléments doivent être consignés. Le premier concerne le profil de température, et non une simple température maximale. Il faut indiquer la température de surface continue, la température maximale et sa durée, ainsi que les conditions d'arrêt de la courroie à chaud. Une courroie qui s'arrête à chaud sous charge présente un problème différent d'une courroie qui continue de se déplacer : une courroie immobile sous un produit chaud engendre une déformation permanente du revêtement à l'endroit où repose le produit.

Le deuxième point concerne la liste des contaminants ; elle doit inclure tout ce qui entre en contact avec la bande transporteuse, et pas seulement le produit. Lubrifiants, produits de nettoyage, agents de démoulage, eau de lavage et toute projection atteignant le côté retour doivent figurer sur cette liste. C'est ce point qui, le plus souvent, exclut l'EPDM, et c'est aussi celui qui est le plus souvent laissé en blanc sur un formulaire de demande de renseignements.

Le troisième élément est la carcasse, car le revêtement n'est que la couche extérieure d'un système. Une application à la vapeur nécessite une carcasse qui ne s'hydrolyse pas, une application à chaud nécessite une carcasse dont les épissures résistent à la température, et une application soumise à de forts impacts nécessite un nombre suffisant de plis et un support adéquat sous le point de charge. Pour les grandes longueurs et les hautes tensions,courroie transporteuse à câble d'acierLa construction est souvent le choix le plus pratique, et la question de la couverture devient alors une ligne distincte sur la même commande.

En quatrième lieu, vient l'épissure, qui mérite une mention spécifique dans le cahier des charges plutôt que d'être laissée à la discrétion de l'installateur. Une épissure vulcanisée sur une courroie EPDM nécessite un composé d'épissure qui durcit jusqu'à la même dureté que le revêtement, un profil étagé qui maintient le joint hors de la zone de flexion maximale, et un temps de refroidissement suffisant après l'ouverture de la presse. En service vapeur, l'épissure est presque systématiquement la première partie de la courroie à céder, et la rupture se produit du bord vers l'intérieur lorsque l'eau s'infiltre à l'interface.

Sur site, l'inspection devrait être suffisamment simple pour qu'un technicien de quart puisse l'effectuer. Passez la main le long des deux bords en quatre points fixes une fois par semaine et vérifiez la rigidité : un revêtement qui a commencé à durcir est différent d'un revêtement simplement aminci par usure. Mesurez l'épaisseur du revêtement aux mêmes quatre points avec le même instrument de mesure à chaque fois et notez les valeurs. Une mesure isolée n'est pas informative, mais une tendance sur six mois vous indiquera quand commander le remplacement, ce qui est la seule utilité de cette mesure.

Vérifiez la jonction séparément et plus fréquemment que le reste de la courroie. Recherchez une trace de poussière ou une tache sombre le long du bord de la jonction ; cela signifie généralement que l’interface s’est ouverte et que des résidus s’y accumulent. Palpez la jonction à l’aide d’une règle pour détecter une éventuelle discontinuité. Toute jonction qui commence à se décoller au niveau du bord de la gaine lors d’une utilisation à chaud ne se réparera pas ; la colmater ne fait généralement que retarder l’arrêt plutôt que de l’éviter.

Le stockage a une influence déterminante sur la première année de vie des plantes, souvent sous-estimée. Une courroie EPDM enroulée doit être stockée sur une surface sèche, à l'abri du soleil direct, sans pliure prononcée au niveau de son âme et sans charge importante. Ce matériau résiste bien mieux à l'ozone et aux intempéries que d'autres, ce qui incite à la laisser dehors. Elle y survivra, certes, mais la courroie se déformera et ses bords seront les premiers à se fissurer une fois installée et tendue.

Tableau 6. Éléments à confirmer avant la validation d'une commande de courroie EPDM et exemples de réponses insuffisantes.

Deux fonctions de support déterminent généralement la rapidité de résolution d'un problème de courroie, plus que sa survenue. La première concerne la qualité du composé, qui doit pouvoir retracer le processus de mélange et de vulcanisation d'un lot, et non se limiter à un simple contrôle final. La seconde concerne le service après-vente : une courroie défectueuse au niveau d'un raccord nécessite l'intervention sur site d'un technicien équipé d'une presse et du composé adéquat, plutôt que la livraison d'un rouleau de remplacement depuis un entrepôt.assurance qualitéprocessus et notreserviceLes deux dispositifs reposent sur cette distinction entre un produit et une réparation.

Les pièces mécaniques méritent d'être mentionnées car elles prolongent la durée de vie du revêtement bien plus que la plupart des acheteurs ne le pensent. Une poulie sous-dimensionnée par rapport à l'épaisseur de la courroie entraînera une flexion plus importante du revêtement à chaque tour, et un revêtement usé glissera et polira la surface au lieu de l'adhérer.poulies de convoyeuretcomposants de convoyeurLes gammes existent pour cette raison, et leur correspondance avec la ceinture fait partie du même calcul plutôt que d'être une réflexion après coup.

Pour les usines qui utilisent déjà ces courroies et qui souhaitent une méthode structurée pour planifier leur remplacement, les recommandations surmaintenance, inspection et prévention des pannesElle définit un rythme d'inspection adapté aux constructions à haute tension, et la plupart des éléments sont directement transposables à une courroie textile recouverte d'EPDM. Les acheteurs novices dans ce domaine trouveront la gamme plus étendue.guide de sélection des bandes transporteusesUtile pour les aspects de la décision qui ne concernent pas du tout la couverture.

Si le tapis roulant traverse également une zone de préparation des aliments, le protocole de nettoyage fait partie intégrante du cahier des charges, et leemballages alimentairesLa section « Applications » explique comment la fréquence de nettoyage et le choix des produits chimiques interagissent avec le choix du revêtement. Lorsque la ligne traite des déchets mixtes et que le tapis est exposé à la chaleur et à des contaminants tranchants, lerecyclageCette section correspond mieux. Aucune des deux applications ne modifie l'argument relatif aux polymères. Toutes deux modifient les conséquences d'une erreur.

Il est judicieux de poser une autre question au fournisseur avant de passer une première commande, notamment si la courroie fait partie d'un programme de remplacement plus vaste.distributeur de bandes transporteusesUn fournisseur qui propose à la fois des housses en nitrile et en EPDM saura généralement vous indiquer quand le polymère le moins cher est la solution idéale, car il dispose des deux et n'a aucun intérêt à privilégier l'un ou l'autre. Un distributeur qui ne propose que des housses thermiques aura tendance à constater un problème de surchauffe sur chaque ligne de production qu'il inspecte.

Du côté de la transmission, le même raisonnement s'applique aux entraînements plutôt qu'aux convoyeurs, et unfabricant de courroies de transmissionLes fabricants se retrouvent confrontés à un choix identique entre des composés résistants à la chaleur et des composés résistants à l'huile pour une même machine. Les usines qui utilisent les deux types de courroies dans un même bâtiment constatent souvent que les deux choix ont été faits par des personnes différentes, sur la base d'hypothèses différentes. C'est ainsi qu'une zone chaude se retrouve équipée d'une courroie résistante à l'huile et une zone huileuse d'une courroie résistante à la chaleur.

Veuillez nous communiquer votre liste de température et de contamination pour obtenir une recommandation sur les composés.

09Foire aux questions

Ces couvercles peuvent-ils fonctionner en continu à 120 °C ?

Un revêtement EPDM de bonne qualité conservera ses propriétés à ce niveau pendant longtemps, et de brèves variations sont supportables. En réalité, le revêtement est rarement l'élément déterminant. Sur la plupart des lignes sous tension, la couche de finition, le tissu et l'épissure atteignent leurs limites avant le revêtement, sans aucun signe visible depuis la passerelle. Avant d'accepter une valeur nominale de résistance continue, demandez ce que ce devis suppose concernant la carcasse et l'épissure, car une valeur nominale qui ne s'applique qu'au revêtement n'est pas une valeur nominale pour une courroie.bande transporteuse résistante à la chaleurLa plage de valeurs indique comment ces combinaisons sont normalement assemblées.

Pourquoi notre ceinture a-t-elle gonflé et s'est-elle ramollie après quelques mois ?

Le gonflement et le ramollissement simultanés indiquent presque toujours une absorption d'hydrocarbures plutôt qu'une détérioration due à la chaleur, car la chaleur durcit l'EPDM tandis que l'huile le ramollit. Il faut rechercher la cause plutôt que le symptôme. La graisse d'un roulement, les brouillards d'huile d'un compresseur voisin, un agent de démoulage appliqué en amont ou le gazole d'une chargeuse peuvent tous atteindre le revêtement en petites quantités et y rester. Une fois gonflé, le revêtement ne reprendra pas sa forme initiale et la courroie doit être remplacée plutôt que nettoyée. Le remplacement doit être effectué avec un polymère différent, et non simplement avec un autre fournisseur.

L'EPDM est-il meilleur que le nitrile en présence de graisse et d'huile lubrifiante ?

Non, et c'est l'erreur de spécification la plus fréquente que nous constatons. Le nitrile est la famille de matériaux appropriée pour les huiles minérales et les graisses, et sa faiblesse réside dans les intempéries et la chaleur plutôt que dans l'huile. L'EPDM est la famille de matériaux appropriée pour la chaleur, la vapeur et les intempéries, et sa faiblesse réside dans l'huile. Lorsque les deux sont présents sur une même ligne, les solutions habituelles consistent en un revêtement en nitrile avec une carcasse résistante à la chaleur, une barrière empêchant l'huile d'atteindre la courroie, ou en acceptant un intervalle de remplacement plus court pour le matériau le moins exposé.bande transporteuse résistante à l'huileLa discussion aborde plus en détail l'aspect nitrile.

Comment puis-je distinguer une véritable housse EPDM d'une housse standard en stock ?

Visuellement, c'est impossible, et quiconque prétend le contraire se trompe. Les deux courroies sont noires, mates et leur toucher est similaire à froid. Les différences apparaissent sous charge et à chaud, et non à l'œil nu. En revanche, vous pouvez consulter la documentation. Demandez la composition du composé, le système de vulcanisation et la dureté du revêtement, et comparez-les avec la courroie à remplacer. Un fournisseur incapable de fournir ces informations pour une commande précise vend une marque générique plutôt qu'une spécification, et la courroie que vous recevrez sera peut-être parfaitement fonctionnelle tout en étant composée du mauvais composé pour votre ligne de production.

La vapeur nécessite-t-elle un raccord différent ?

Oui, et c'est au niveau du raccord que la plupart des défaillances liées à la vapeur se produisent. La vapeur et le condensat attaquent les interfaces entre le revêtement, la couche de finition et les plis, et le raccord présente une concentration de ces interfaces plus élevée que n'importe quel autre mètre de la bande. Spécifiez un composé de raccord qui durcit jusqu'à la dureté du revêtement, un motif étagé ou en dents de scie qui maintient le joint hors de la zone de flexion maximale, et un temps de maintien complet avant l'ouverture de la presse. Un raccord réalisé avec un kit de réparation standard s'ouvrira généralement au bord du revêtement après quelques mois d'exposition à la vapeur, bien avant que le revêtement lui-même ne présente des signes de détérioration.

Que doit-on indiquer dans la demande de devis lorsqu'une conduite est chaude et légèrement huileuse ?

Notez les deux niveaux d'exposition et laissez le fournisseur trancher le problème plutôt que de choisir vous-même la température la plus élevée. Indiquez la température continue, la température de pointe et sa durée, et listez tous les liquides en contact avec la bande transporteuse, y compris les lubrifiants, les produits de nettoyage et les déversements. Précisez ensuite les conséquences d'une défaillance, car le risque est différent pour une bande transporteuse située au-dessus d'un point de transfert avec du personnel à proximité que pour une bande transporteuse située dans un tunnel fermé. Grâce à ces trois éléments, le fournisseur pourra vous proposer une solution adaptée et vous indiquer laquelle des deux expositions déterminera l'intervalle de remplacement.