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Auteur(s)
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Jean AYEL : Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et industries de Strasbourg et de l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs - Docteur-Ingénieur - Responsable du cycle Applications des produits pétroliers et énergétiques à l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs
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Lire l’articleINTRODUCTION
S elon leur état physique, les lubrifiants peuvent être classés en trois groupes :
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les lubrifiants liquides : d’origines végétale et animale (huiles grasses), minérales (huiles de pétrole) et synthétiques ;
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les lubrifiants semi-solides ou plastiques qui comprennent essentiellement les graisses lubrifiantes mais aussi les cires, paraffines et vaselines extraites du pétrole pour applications lubrifiantes ;
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les lubrifiants solides : lamellaires, polymériques, métaux mous, sels, oxydes, etc.
Ces différents lubrifiants peuvent être utilisés sous forme de dispersions, émulsions ou solutions dans de l’eau chaque fois qu’un pouvoir réfrigérant élevé (travail des métaux à grande vitesse) ou qu’une grande résistance au feu (fluides hydrauliques type HF) sont recherchés.
Les deux premières catégories de lubrifiants (huiles et graisses) contiennent une quantité variable d’additifs (jusqu’à 25 % en masse) selon l’application et la sévérité du service.
Pour situer l’importance relative de chaque groupe de lubrifiants, il convient de rappeler que les lubrifiants liquides représentent 96 % du marché, les graisses 3 % et les lubrifiants solides environ 1 %.
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Huiles de base
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3. Lubrifiants solides
Ce sont des composés solides facilement cisaillables par frottement, du fait :
-
d’une structure lamellaire : graphite, bisulfure de molybdène (MoS2 ), fluorure de graphique (CFx ), nitrure de bore (BN), etc. ;
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d’une structure polymérique à longue chaîne droite orientée : polytétrafluoroéthylène (PTFE), polyamides, polyacétals, polyimides, etc. ;
-
d’une faible dureté ; métaux mous comme le plomb, l’étain, l’argent, l’indium ou leurs alliages.
Les produits les plus utilisés sont le graphite, le bisulfure de molybdène et le PTFE.
Les lubrifiants solides sont utilisés soit seuls, en substitution des graisses (lubrification sèche), soit associés aux lubrifiants conventionnels pour améliorer leurs performances en régime de lubrification limite ou assurer une lubrification temporaire de secours en cas de défaillance accidentelle du système de graissage.
Ils ne peuvent être utilisés seuls à la place d’un lubrifiant liquide puisqu’ils ne permettent pas l’élimination des calories et donnent lieu à des coefficients de frottement plus élevés (0,03 à 0,3). Ils ne devraient donc être utilisés seuls que dans le cas de fonctionnement à faible vitesse de glissement, mais sous des charges et à des températures pouvant être très élevées.
Pour certaines applications (aérospatiale, nucléaire, cryogénique, etc.), il n’y a pas d’alternative à l’utilisation de certains de ces produits du fait de leur tenue sous vide, en présence de radiations, à très basses ou très hautes températures, etc.
3.1 Mise en œuvre des lubrifiants solides
Les lubrifiants solides sont mis en œuvre sous forme de poudres, de dispersions dans un fluide (huile, eau, solvant), dans les graisses et pâtes lubrifiantes, sous forme de vernis de glissement et de matériaux composites autolubrifiants.
HAUT DE PAGE3.1.1 Lubrifiants solides en poudre
L’utilisation de ces lubrifiants sous forme de poudre est extrêmement limitée, elle ne concerne pratiquement que l’application de bisulfure de molybdène très filmogène sur des...
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