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Glissement, frottement et usure

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Les phénomènes liés au frottement sont synonymes de perte énergétique et d'usure. L'utilisation de revêtements techniques peut contribuer à minimiser ces phénomènes.

Certains grades spécifiques de produits de revêtement de TTM Coating sont plus particulièrement orientés anti-usure. Cette propriété est obtenue par l'adjonction de charges ou par l'utilisation de liants spécifiques.

Les produits susceptibles de remplir une fonction de diminution du coefficient de frottement sont :

  • Les revêtements à base de polymères fluorés (PTFE, PFA, FEP)
  • Les revêtements à base graphite, au bisulfure de molybdène ou au sulfure de polyphénylène.

Avantages :

  • lubrification sèche, réduction de l'usure
  • diminution ou suppression des lubrifiants
  • durée de vie et fiabilité augmentée
  • constance du rendement
  • gain de poids par la suppression des dispositifs de graissage
  • réduction du bruit
  • revêtement renouvelable

Exemples d'applications :

  • éléments de convoyage
  • éléments de transmission (engrenages, vis, crémaillères, chaînes, paliers, etc.)
  • articulations, charnières, rotules
  • ressorts

 

Quelques notions de tribologie

Lorsque deux corps en contact se déplacent, il existe une force de frottement qui s'oppose au glissement. On peut définir le coefficient de frottement F comme le rapport de la force tangentielle T sur la force normale supportée par le contact N : F = T / N.

Le coefficient de frottement peut être soit :

  • statique, correspondant à l'effort tangentiel nécessaire à créer la mise en mouvement.
  • dynamique, correspondant à l'effort tangentiel nécessaire pour entretenir le mouvement.

La force et le coefficient de frottement dépendent de la nature des deux corps en contact :

  • déformations plastiques ou abrasion
  • cisaillement d'un film interfacial
  • cisaillement des jonctions adhésives

Le coefficient de frottement correspond à une perte énergétique. L'usure est une conséquence du frottement et se produit au niveau de la zone de contact.

 

Autres points particuliers

Le fretting est une situation pour laquelle un mouvement oscillatoire de faible amplitude se produit entre deux surfaces en contact conduisant à une usure. Les dommages causés par ce phénomène sont la fretting-corrosion (piqûres, cratères, oxydes et débris), des rayures, des transferts, de la déformation plastique, de la fissuration en sous-couche ou en surface. 

Le stick-slip, autrement appelé effet de broutement ou collage-glissement, se produit généralement si le coefficient de frottement dynamique est plus élevé que le coefficient de frottement statique. Le mouvement entre les deux surfaces peut alors être discontinu.

Revêtements

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