La Lubrification

On peut affirmer sans l'ombre d'un doute que la lubrification est l'un des aspects les plus critiques, et pourtant souvent sous-estimés, de la fiabilité des équipements industriels.

Imaginez le corps humain : sans sang pour transporter les nutriments et évacuer les déchets, nos organes ne pourraient pas fonctionner.

De même, sans une lubrification adéquate, les machines s'usent prématurément, surchauffent et finissent par tomber en panne, entraînant des coûts exorbitants et des temps d'arrêt imprévus.

Dans cet article, nous allons plonger au cœur de la lubrification, en explorant son importance, les différents types de lubrifiants, les meilleures pratiques et les défis courants.

Pourquoi la lubrification est-elle si cruciale ?

La lubrification est bien plus qu'un simple "produit glissant" que l'on applique sur les pièces en mouvement.

Ses fonctions sont multiples et vitales :

• Réduction de la friction et de l'usure : C'est sa fonction première. En créant un film protecteur entre les surfaces en contact, le lubrifiant empêche le frottement métal sur métal, réduisant ainsi l'usure des composants et prolongeant leur durée de vie.
• Dissipation de la chaleur : Le frottement génère de la chaleur. Le lubrifiant absorbe et transporte cette chaleur loin des zones critiques, aidant à maintenir des températures de fonctionnement optimales.
• Protection contre la corrosion et la contamination : Les lubrifiants forment une barrière qui protège les surfaces métalliques de l'humidité, des acides et des contaminants (poussière, saletés, particules métalliques), prévenant ainsi la rouille et la corrosion.
• Transfert de puissance et étanchéité : Dans certains systèmes (comme les systèmes hydrauliques), le lubrifiant transmet la puissance. Il peut également aider à l'étanchéité en remplissant les espaces et en empêchant les fuites.
• Nettoyage des surfaces : Le flux du lubrifiant peut aider à évacuer les particules d'usure et les dépôts, maintenant ainsi la propreté interne des composants.

Les différents types de lubrifiants : choisir le bon allié

Le monde des lubrifiants est vaste, et le choix du bon produit est essentiel pour garantir la performance et la longévité de vos équipements. Les deux catégories principales sont les huiles et les graisses, chacune avec ses propres applications et avantages.

1. Les Huiles Lubrifiantes

Les huiles sont les lubrifiants les plus couramment utilisés. Elles sont disponibles dans une grande variété de viscosités (leur résistance à l'écoulement) et sont souvent enrichies d'additifs pour améliorer leurs propriétés.

• Huiles minérales : Dérivées du pétrole brut, elles sont économiques et polyvalentes, mais peuvent être sensibles aux températures extrêmes et à l'oxydation.
• Huiles synthétiques : Fabriquées chimiquement, elles offrent des performances supérieures en termes de stabilité thermique, de résistance à l'oxydation et de durée de vie. Elles sont idéales pour les applications exigeantes (hautes températures, charges lourdes) mais sont plus coûteuses.
• Huiles semi-synthétiques : Un mélange d'huiles minérales et synthétiques, offrant un bon compromis entre performance et coût.

Applications typiques : Roulements à grande vitesse, engrenages, systèmes hydrauliques, compresseurs, turbines.

2. Les Graisses Lubrifiantes

Les graisses sont des lubrifiants semi-solides, composées d'une huile de base, d'un épaississant (souvent un savon métallique) et d'additifs. Elles sont utilisées lorsque l'huile ne peut pas être retenue, ou pour des applications nécessitant une lubrification à long terme.

• Avantages : Excellente adhérence aux surfaces, meilleure étanchéité contre les contaminants, lubrification durable, réduction des fréquences de re-lubrification.
• Inconvénients : Moins efficaces pour la dissipation de la chaleur que les huiles.

Applications typiques : Roulements à basse vitesse, paliers, chaînes, galets, points de lubrification peu accessibles.

3. Lubrifiants Spécifiques

Au-delà des huiles et graisses, il existe des lubrifiants pour des besoins très spécifiques :

• Lubrifiants secs : (Graphite, MoS2, PTFE) Utilisés là où l'huile ou la graisse ne conviennent pas (environnements très chauds, très froids, sous vide, ou nécessitant une propreté absolue).
• Lubrifiants pénétrants : Pour desserrer les pièces rouillées ou grippées.
  Les Bonnes Pratiques de Lubrification : L'Art de la Longévité
  Une bonne stratégie de lubrification ne se limite pas à l'application d'un produit. Elle implique une approche holistique et méthodique :
• Sélection rigoureuse du lubrifiant : C'est la première étape cruciale. Basez-vous sur les spécifications du fabricant de l'équipement, les conditions d'opération (température, charge, vitesse, environnement) et les compatibilités des matériaux. L'utilisation du mauvais lubrifiant est une cause majeure de défaillance.
• Stockage et manipulation appropriés : Les lubrifiants sont sensibles à la contamination. Stockez-les dans des zones propres, sèches et à l'abri des températures extrêmes. Utilisez des conteneurs dédiés et propres pour chaque type de lubrifiant, et évitez de les mélanger.
• Méthodes d'application adaptées : Que ce soit par graissage manuel, systèmes de lubrification centralisée, brouillard d'huile ou bain d'huile, assurez-vous que la méthode est adaptée à l'équipement et que la quantité appliquée est correcte. L'excès de lubrifiant est aussi préjudiciable que le manque.
• Maîtrise de la contamination : La contamination est l'ennemi numéro un des lubrifiants. Utilisez des filtres appropriés, des reniflards déshydratants sur les réservoirs, et maintenez une propreté irréprochable autour des points de lubrification.
• Analyse d'huile régulière : C'est un outil de maintenance prévisionnelle inestimable. L'analyse d'huile permet de détecter les contaminants (eau, particules métalliques), de surveiller l'état du lubrifiant (oxydation, dégradation) et d'identifier l'usure anormale des composants, souvent avant qu'une défaillance majeure ne survienne.
• Fréquence de lubrification optimale : Trop souvent ou pas assez, les deux scénarios peuvent causer des problèmes. Baser la fréquence sur les recommandations du fabricant, les conditions d'opération et les résultats de l'analyse d'huile.
• Formation du personnel : Assurez-vous que le personnel en charge de la lubrification est correctement formé aux procédures, à l'identification des lubrifiants et aux bonnes pratiques d'hygiène.

Les défis communs et leurs solutions

Malgré les meilleures intentions, des défis peuvent surgir :

• Contamination : Poussière, eau, particules métalliques ... La contamination est la principale cause de dégradation des lubrifiants.

Solution : Mettre en place des filtres efficaces, des reniflards dessiccants, des systèmes de stockage et de transfert fermés et propres, et une vigilance constante sur l'environnement de travail.

• Manque ou excès de lubrifiant : Une sous-lubrification entraîne l'usure, une sur-lubrification peut provoquer une surchauffe, des fuites et attirer plus de contaminants.

Solution : Établir des procédures claires pour la quantité et la fréquence, utiliser des systèmes de dosage précis et former le personnel.

• Utilisation du mauvais lubrifiant : Mettre l'huile de la boîte de vitesses dans le moteur, par exemple.

Solution : Mettre en place un système d'identification clair (étiquettes, codes couleurs) pour chaque équipement et chaque lubrifiant.

• Dégradation du lubrifiant : Due à l'oxydation, à la chaleur, ou à l'épuisement des additifs.

Solution : Surveiller l'état du lubrifiant via l'analyse d'huile et le remplacer selon un programme préventif ou conditionnel.

En Conclusion

La lubrification n'est pas une simple tâche de maintenance, c'est une science et un art qui, lorsqu'ils sont maîtrisés, peuvent transformer radicalement la fiabilité et la performance de vos équipements. Investir dans une stratégie de lubrification robuste – incluant la bonne sélection, une application méticuleuse, un contrôle rigoureux de la contamination et une surveillance proactive par l'analyse d'huile – est un investissement qui rapporte en termes de réduction des coûts de maintenance, d'extension de la durée de vie des actifs et d'augmentation de la productivité.

Ne laissez jamais la lubrification être une pensée après coup. Faites-en une priorité et regardez vos machines vous remercier en tournant plus longtemps et plus efficacement.

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La tribologie et la maintenance des systèmes mécaniques lubrifiés

Par Jean-Louis LIGIER, extrait du Guide National de la Maintenance 2024
Ingénieur diplômé de l’ENSMM (École Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques)
Docteur en mécanique
Chef de section Calcul/essais et expert (Renault)

1. Contexte
Il. Liens temporels
Ill. Le lubrifiant et son évolution
IV. Les principaux modes d'endommagement et leur évolution temporelle V. Conclusion
VI. Références

Introduction
Dans ce survol des aspects relatifs à la maintenance et à la tribologie, les commentaires se sont concentrés sur les liens temporels entre ces deux domaines.
L'idée sous-tendue est de sensibiliser le lecteur, à la nécessité de connaitre les modes d'endommagements craints au cours du temps􀂭 lors du fonctionnement du système
mécanique dont il doit assure la maintenance. La connaissance de ces endommagements est basée sur des retours d'expérience, les comportements théoriques et les apports des confrontations théorie/pratique.

L'extrait du Guide National de la Maintenance 2024 en PDF