Des pièces de friction autolubrifiantes pour fonctionner à haute température
Les lubrifiants actuels cessent d'être utiles à haute température, et de nombreuses PME cherchent de nouvelles méthodes pour obtenir un avantage concurrentiel. Les scientifiques du projet HIGRAPH (Incorporation of solid lubricants into surface of friction parts engineered for high-temperature applications), financé par l'UE, ont développé de nouvelles solutions pour lubrifier à sec les frottements, à des températures élevées. L'équipe encapsule dans des micro réservoirs des particules de lubrifiant solide haute température. Ceci préserve leurs capacités, même à des températures élevées, et permet de libérer lentement le lubrifiant solide, générant un film protecteur au niveau de la zone de friction. Selon les besoins de l'industrie, les chercheurs préparent les couches de surface autolubrifiantes par métallurgie de poudres ou en modifiant par micro usinage des revêtements par projection à chaud. Grâce à la réduction importante du coefficient de friction, il a été observé que les pièces duraient trois à quatre fois plus longtemps. La légère augmentation du coût des pièces sera complètement compensée par l'augmentation de la durée de vie, assurant des économies de 40 à 60 % dans les 2 à 3 ans. Les chercheurs ont créé une base de données des mécanismes d'usure des pièces soumises à des frottements à des températures élevées. Cet outil permet aux concepteurs de pièces usinées de sélectionner les matériaux, les propriétés des couches de surface, la technologie de fabrication et les propriétés tribologiques. Les chercheurs ont associé leur modèle de lubrification mixte avec une analyse du marché, afin d'évaluer les poudres de lubrifiants solides à haute température disponibles dans le commerce. Ils ont choisi les plus prometteuses pour les usages industriels sélectionnés. L'équipe a également développé un processus de micro usinage laser pour texturer la surface des revêtements par projection à chaud, qui facilite l'encapsulation de lubrifiants solides dans les microréservoirs. La nouvelle technologie de lubrifiants pourrait être efficace pour une variété de produits, notamment les roulements de tension et de guidage pour l'industrie sidérurgique, les pales et les arbres moteur dans le domaine aéronautique et les valves dans le secteur pétrochimique. L'équipe du projet HIGRAPH a testé la technologie sur des rails de guidage et des rouleaux. Un nouveau système de surveillance et de contrôle de processus a permis un contrôle en temps réel du processus de dépôt de revêtement. La nouvelle technologie de lubrifiants solides utilisables à haute température du projet HIGRAPH prolongera la durée de vie, réduisant la nécessité de remplacer les pièces ainsi que l'énergie consommée par les machines pendant leur fonctionnement. Les résultats devraient être d'un grand intérêt pour les PME du secteur de l'usinage, mais aussi pour de nouveaux marchés dans divers secteurs industriels.
Mots‑clés
Autolubrifiant, pièces de friction, applications haute température, HIGRAPH, lubrifiants solides
