REVÊTEMENT TRIBOLOGIQUE PROPRE LA SÉCURITE

REVÊTEMENT TRIBOLOGIQUE PROPRE
LA SÉCURITE DE MONTAGE INTÉGRÉE DANS LES ASSEMBLAGES VISSÉS
Un processus de montage de vis adéquat exige une dispersion des valeurs de friction
constante et réduite pour le filetage et la surface de contact.
Les revêtements tribologiques propres assurent une sécurité de montage intégrée et offrent
une lubrification économique tout en garantissant une précontrainte élevée de
l’assemblage. Technische Nos solutions de revêtement techniques sont regroupées sous le
nom de «Bossard Coatings».
SITUATION DE DÉPART
1.
La proportion d’assemblages vissés en métaux légers et autres matériaux à faible
résistance et à poids spécifique réduit est de plus en plus importante.
2.
Dans la construction de machines et d’appareils, les assemblages vissés desserrables
sont indispensables.
3.
Le marché demande des produits fiables offrant une grande disponibilité et des cycles
de maintenance toujours plus longs.
4.
Pour répondre à ces exigences en prenant en compte la sécurité de fonctionnement de
l’assemblage vissé, l’industrie demande également des système de protection des
surfaces adaptés.
IMPORTANCE DE LA COMBINAISON DE MATÉRIAUX
La combinaison des matériaux et la protection contre la corrosion doivent correspondre aux
influences et efforts externes et assurer la sécurité de l’assemblage, même à des
températures de fonctionnement élevées comme par exemple pour la fixation de
l’échappement dans les moteurs à combustion. Les surfaces doivent assurer une fonction
de protection pendant le fonctionnement, mais également répondre aux exigences
tribologiques sur la ligne de montage. Le montage vissé classique s’effectue au moyen de
forces de friction entre deux surfaces en rotation l’une par rapport à l’autre. La précontrainte
effective de la vis engendrée par le couple de montage appliqué est ici déterminante.
TRIBOLOGIE
Le concept de tribologie est tiré du grec. Il signifie l’étude de la friction, qui consiste à
décrire la friction, l’usure et la lubrification en termes scientifiques
La norme DIN 51834-2 définit la tribologie comme suit: «La tribologie est la science et la
technique de l’interaction des surfaces en mouvement relatif. Elle comprend tout le
domaine de la friction et de l’usure, y compris la lubrification, et inclut les interactions des
surfaces limitrophes à la fois entre corps solides et entre corps solides, liquides et gaz.»
La tribologie peut être considérée comme un domaine interdisciplinaire à part entière
consacré à l’optimisation des technologies mécaniques au moyen de la réduction des
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pertes d’énergie et de matière dues à la friction et à l’usure. Comme les revêtements de
surface sont soumis à une perte fonctionnelle en cours d’exploitation, la coloration, l’état de
la surface et, selon le matériau d’assemblage utilisé, le risque résiduel de défaillance
constituent une incitation au remplacement. Une surveillance planifiée et des contrôles
récurrents (évaluation) sont recommandés pour les assemblages vissés relevant de la
sécurité.
FRICTION
Une interaction entre deux surfaces de corps en contact est appelée friction. La friction
entrave un mouvement relatif. La friction est la perte d’énergie mécanique lors du
démarrage, du maintien ou de l’arrêt du mouvement relatif de matériaux en contact mutuel.
La friction peut également être décrite comme un processus thermodynamique irréversible.
USURE
L’usure correspond à la perte de matériau progressive de la surface d’un corps solide
générée par des causes mécaniques, c’est-à-dire le contact et le mouvement relatif d’un
corps antagoniste solide, liquide ou gazeux. Il se traduit par le décollement de petits
éléments (particules d’usure) ainsi que par des modifications de la matière et de la forme
de la surface affectée.
LUBRIFICATION
La lubrification est la réduction de la friction et de l’usure entre deux « partenaires de
friction » en mouvement relatif. On distingue lubrification des couches limitrophes,
lubrification partielle et lubrification totale.
REVÊTEMENTS TRIBOLOGIQUES PROPRES
La lubrification est assurée par des additifs lubrifiants appliqués dans les revêtements
fonctionnels (revêtements tribologiques) des éléments de vis et sur les revêtements de
base (par ex. zingué bleu).
Le revêtement tribologique propre est une solution système pour éléments de fixation et
composants soumis à une contrainte mécanique (vis, écrous et rondelles). Il s’agit d’un
revêtement mince, déposé par voie non électrolytique, qui possède des propriétés
lubrifiantes et procure une protection supplémentaire contre la corrosion. Les revêtements
forment une mince couche lisse qui permet de corriger les aspérités de la surface,
réduisant ainsi le frottement même en cas de contraintes élevées et de conditions de travail
extrêmes. La résine synthétique assure, quant à elle, une meilleure protection contre la
corrosion.
LA VARIANTE DE REVÊTEMENT ADAPTEE
Pour identifier la solution adaptée, la bonne combinaison de techniques de revêtement est
déterminante Dans ce cadre, le calcul du rapport des coefficients de friction doit prendre en
compte les conditions de montage de l’application client.
Les caractéristiques principales des différents Bossard Coatings permettent alors de
déterminer la solution de revêtement adaptée.
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EN RÉSUMÉ
Un processus de montage de vis adéquat exige une dispersion des valeurs de friction
constante et surtout réduite pour le filetage comme pour la surface de contact de la tête de
vis. La lubrification des éléments d’assemblage est donc une condition de base pour
assurer la qualité de l’assemblage global.
Avec les règlements sur le respect de l’environnement et la sécurité dans la manipulation
des produits industriels, les aspects économiques font également l’objet d’une attention
croissante. La tendance des assemblages vissés s’oriente de plus en plus vers les
revêtements tribologiques et s’éloigne progressivement des lubrifiants humides
(lubrification à la graisse). Ceci apporte comme avantages des états de surface définis ainsi
que des conditions de travail ergonomiques propres.
Aujourd’hui, divers systèmes de protection des surfaces offrant de bonnes caractéristiques
de protection contre la corrosion se sont établies, et sont égales ou supérieures aux
anciennes chromatations au Cr(VI).
La structure complète des couches permet des combinaisons multiples. Il est important de
s’assurer qu’une fois toutes les couches assemblées (matériau de base, revêtement de
base, couche de conversion éventuelle, revêtement tribologique propre), les différents
composants ne présentent pas d’interactions négatives L’optimisation des systèmes de
revêtement par des revêtements supplémentaires dépend entièrement de la définition des
exigences pour l’application envisagée. Une bonne protection contre la corrosion aura donc
des effets plutôt négatifs sur la dispersion du coefficient de friction, et à l’inverse, une
bonne propriété de glissement n’offrira pas nécessairement la meilleure protection contre la
corrosion.
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