Une nouvelle technologie de joints à faible friction
Le secteur européen des plastiques et du caoutchouc est dominé par des PME qui, pour rester compétitives, doivent s'adapter aux nouvelles tendances et opportunités. Les joints accouplent deux composants en évitant les fuites et les mélanges. Les exigences sont encore supérieures pour les joints dynamiques, qui doivent assurer ces fonctions même si les composants sont en rotation ou en translation alternative. Le marché mondial des joints dynamiques haute performance est important et lucratif, avec comme principaux clients les fabricants d'équipements hydrauliques et pneumatiques, et les constructeurs automobiles. Des associations européennes du secteur des plastiques et du caoutchouc ont lancé le projet TDM-SEALS (Cost-effective low-friction seals by texturing during moulding technology), financé par l'UE, pour pénétrer ce marché. La friction est un facteur majeur des performances et de la durée de vie des joints dynamiques. La texturation de la surface peut réduire la friction, mais elle fait appel à un traitement par laser après le moulage, ce qui augmente la durée, la complexité et les coûts de la production. Le projet TDM-SEALS a procédé au texturage simultanément au moulage, réduisant ainsi la friction dynamique de plus de 30 %. L'utilisation d'un nouveau revêtement en céramique pour les moules a réduit les difficultés potentielles du démoulage de la pièce texturée. Le démoulage est une étape critique car la texture de la surface du moule peut entraîner une adhésion. Pour cette raison, les chercheurs ont créé un banc de test permettant de quantifier les efforts de démoulage pendant la transformation du caoutchouc. En utilisant des mesures comparatives, le banc de test facilite la sélection de revêtements appropriés susceptibles d'équilibrer les efforts de démoulage. Pour prouver la maturité de la technologie, le projet TDM-SEALS a fabriqué et testé différents prototypes de joints texturés, allant de simples joints en D à des joints de piston plus complexes, avec différents matériaux tels que le caoutchouc nitrile et le polyuréthane thermoplastique (TPU). Les chercheurs ont enregistré une réduction des frottements comprise entre 20 et 50 % sur toute la plage de vitesse (1-300mm / s) pour les anneaux en D texturés et entre 20 et 45 % pour les joints de piston en TPU texturé. La technologie inédite du projet TDM-SEALS devrait permettre aux PME européennes qui produisent des plastiques et du caoutchouc de pénétrer le marché des produits à forte valeur ajoutée destinés aux applications exigeantes. Ceci renforcera leur compétitivité et préservera leurs emplois. Voir la vidéo du projet ici.
Mots‑clés
Joints à faible friction, joints dynamiques, plastique et caoutchouc, TDM-SEALS, démoulage
