Lorsque deux corps solides sont en contact, il faut exercer une force ou un couple pour vaincre la resistance au mouvement relatif : c'est le frottement et, plus precisement, le frottement dit statique qui s'oppose a ce mouvement relatif. Au fur et a mesure que se poursuit le mouvement relatif des deux corps, le frottement evolue (frottement dynamique) et il se produit un endommagement de leur surface : formation de rayures, changement d'aspect, perte ou gain de matiere (usure ou transfert), transformation physico-chimique. Pour maitriser le frottement, limiter l'usure, le transfert et la degradation superficielle, on peut lubrifier le contact, c'est-a-dire interposer un corps fluide ou solide aisement cisaillable, et/ou revetir les corps d'un film d'epaisseur submicronique ou micronique. La tribologie est l'etude de ces phenomenes de frottement, lubrification et usure qui concernent aussi bien les elements de machine que les contacts roue-rail et pneumatique/revetements routiers, le freinage, la mise en forme des materiaux. Dans cet article des exemples sont traites, ils servent d'illustration aux modes de fonctionnement. Ils concernent des solutions classiques ou des solutions futures qui sont actuellement l'objet de recherches. Mais il faut noter que pour une application decrite les objectifs peuvent etre multiples : en effet il est parfois necessaire de maitriser le frottement et en meme temps de limiter l'usure et l'endommagement. Les exemples seront donc traites en consequence. Le but est de comprendre le lien entre la tribologie, qui est generalement une approche mecanique des materiaux, et la physico-chimie. On notera que l'epaisseur des revetements est adaptee a l'application. On montrera l'interet de la solution revetue par rapport au substrat nu. Ceci necessite au premier chef que le revetement adhere bien au substrat. En preambule, on discute donc le probleme de son adhesion sur le substrat.
{"title":"Caractérisation physico-chimique de revêtements et films minces à applications tribologiques","authors":"E. Darque-Ceretti, É. Felder, B. Monasse","doi":"10.51257/a-v1-tri5110","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-tri5110","url":null,"abstract":"Lorsque deux corps solides sont en contact, il faut exercer une force ou un couple pour vaincre la resistance au mouvement relatif : c'est le frottement et, plus precisement, le frottement dit statique qui s'oppose a ce mouvement relatif. Au fur et a mesure que se poursuit le mouvement relatif des deux corps, le frottement evolue (frottement dynamique) et il se produit un endommagement de leur surface : formation de rayures, changement d'aspect, perte ou gain de matiere (usure ou transfert), transformation physico-chimique. Pour maitriser le frottement, limiter l'usure, le transfert et la degradation superficielle, on peut lubrifier le contact, c'est-a-dire interposer un corps fluide ou solide aisement cisaillable, et/ou revetir les corps d'un film d'epaisseur submicronique ou micronique. La tribologie est l'etude de ces phenomenes de frottement, lubrification et usure qui concernent aussi bien les elements de machine que les contacts roue-rail et pneumatique/revetements routiers, le freinage, la mise en forme des materiaux. Dans cet article des exemples sont traites, ils servent d'illustration aux modes de fonctionnement. Ils concernent des solutions classiques ou des solutions futures qui sont actuellement l'objet de recherches. Mais il faut noter que pour une application decrite les objectifs peuvent etre multiples : en effet il est parfois necessaire de maitriser le frottement et en meme temps de limiter l'usure et l'endommagement. Les exemples seront donc traites en consequence. Le but est de comprendre le lien entre la tribologie, qui est generalement une approche mecanique des materiaux, et la physico-chimie. On notera que l'epaisseur des revetements est adaptee a l'application. On montrera l'interet de la solution revetue par rapport au substrat nu. Ceci necessite au premier chef que le revetement adhere bien au substrat. En preambule, on discute donc le probleme de son adhesion sur le substrat.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"8 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2012-03-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124262263","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
La tribologie est la science qui etudie les phenomenes susceptibles de se produire entre des systemes en contact, immobiles ou en mouvements relatifs. Elle regroupe ainsi la lubrification, le frottement et l'usure des elements. La tribologie intervient dans des domaines tres varies, allant du comportement des articulations, a l’adherence des pneumatiques sur la route, en passant par la tenue du fœtus dans le placenta. La tribologie a ete subdivisee en deux grands domaines : les contacts lubrifies par des fluides et les contacts dits secs pour lesquels le lubrifiant est soit un lubrifiant solide, soit un revetement ou un traitement de surface. L’etude des contacts en frottement sec est plus complexe et reste difficile a modeliser. Chaque contact tribologique constitue un cas d'etude particulier qui est lie a sa conception, aux choix des materiaux et a l'environnement du contact.
{"title":"Introduction à la tribologie","authors":"J. Frêne, H. Zaidi","doi":"10.51257/a-v1-tri100","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-tri100","url":null,"abstract":"La tribologie est la science qui etudie les phenomenes susceptibles de se produire entre des systemes en contact, immobiles ou en mouvements relatifs. Elle regroupe ainsi la lubrification, le frottement et l'usure des elements. La tribologie intervient dans des domaines tres varies, allant du comportement des articulations, a l’adherence des pneumatiques sur la route, en passant par la tenue du fœtus dans le placenta. La tribologie a ete subdivisee en deux grands domaines : les contacts lubrifies par des fluides et les contacts dits secs pour lesquels le lubrifiant est soit un lubrifiant solide, soit un revetement ou un traitement de surface. L’etude des contacts en frottement sec est plus complexe et reste difficile a modeliser. Chaque contact tribologique constitue un cas d'etude particulier qui est lie a sa conception, aux choix des materiaux et a l'environnement du contact.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"54 37 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-09-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124702603","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Sont appeles contacts hertziens les nombreux contacts ponctuels ou lineiques qui interviennent dans les ensembles mecaniques. En pratique, sous l'effet d'une force normale au plan tangent commun aux deux pieces, se cree une surface de contact. La theorie de Hertz, sous reserve de quelques hypotheses de calcul, permet de prevoir non seulement la forme et les dimensions de la surface de contact, mais egalement la repartition specifique des efforts de cohesion en surface et des contraintes en sous-couche au voisinage du contact. L’application directe est de determiner les zones les plus sollicitees et de choisir le materiau qui possedera les proprietes d’elasticite, de rupture ou de fatigue les mieux adaptees.
{"title":"Théorie du contact de Hertz - Contacts ponctuels ou linéiques","authors":"G. Inglebert, T. D. S. Botelho, I. Caron","doi":"10.51257/a-v1-tri200","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-tri200","url":null,"abstract":"Sont appeles contacts hertziens les nombreux contacts ponctuels ou lineiques qui interviennent dans les ensembles mecaniques. En pratique, sous l'effet d'une force normale au plan tangent commun aux deux pieces, se cree une surface de contact. La theorie de Hertz, sous reserve de quelques hypotheses de calcul, permet de prevoir non seulement la forme et les dimensions de la surface de contact, mais egalement la repartition specifique des efforts de cohesion en surface et des contraintes en sous-couche au voisinage du contact. L’application directe est de determiner les zones les plus sollicitees et de choisir le materiau qui possedera les proprietes d’elasticite, de rupture ou de fatigue les mieux adaptees.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"93 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-09-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115539074","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Les textiles sont des materiaux multi-echelles, comme tout materiau, mais dont les elements aux differentes echelles sont visibles a l'œil nu. De plus, ces elements sont elances : au moins une de leur dimension est negligeable devant les autres. L'entite elementaire est la fibre. Plusieurs fibres sont assemblees pour former un fil. Les fils lineiques sont transformes en surface par tricotage, tissage ou tressage. Il est egalement possible de realiser une surface textile directement par assemblage de fibres, il s'agit des non-tisses. La cohesion du fil, du tissu, du tricot, de la tresse ou encore de la plupart des non-tisses est due uniquement au frottement. Les forces de frottement entre les fibres ou entre les fils sont plus faibles que les forces physico-chimiques reliant les molecules a l'origine de la cohesion des materiaux homogenes. Les materiaux textiles sont alors plus souples que les materiaux homogenes equivalents (meme masse lineique ou surfacique et meme materiau de constitution). Le tissage ou le tressage permettent d'augmenter la cohesion du fil precurseur, donc sa force de rupture. Le frottement dans le materiau textile est donc a l'origine de sa grande souplesse et resistance mecanique et de sa capacite a etre mis en forme sous faibles sollicitations, d'ou une utilisation non seulement en habillement, mais egalement comme renfort de materiaux composites, en genie civil, dans l'industrie, dans le secteur medical... Outre les frottements dans le materiau textile, le comportement tribologique d'un textile lors du contact avec d'autres materiaux est important : lors du procede de fabrication dans le cas du contact avec les organes des machines, au cours de la formation du textile lineique ou surfacique ou encore pendant les operations d'ennoblissement (traitements chimiques et mecaniques visant a conferer au textile ses proprietes organoleptiques et fonctionnelles finales) ; lors de son utilisation finale avec les cas particuliers des contacts peau-textile dans l'habillement ou le vetement de sport, et textiles-textiles [B 5330] par exemple. Nota un materiau est elance lorsqu'au moins une de ses dimensions est negligeable devant les autres, le rapport entre les longueurs doit etre de quelques dizaines au minimum.
{"title":"Tribologie des textiles","authors":"Marie-Ange Bueno","doi":"10.51257/a-v1-tri4400","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-tri4400","url":null,"abstract":"Les textiles sont des materiaux multi-echelles, comme tout materiau, mais dont les elements aux differentes echelles sont visibles a l'œil nu. De plus, ces elements sont elances : au moins une de leur dimension est negligeable devant les autres. L'entite elementaire est la fibre. Plusieurs fibres sont assemblees pour former un fil. Les fils lineiques sont transformes en surface par tricotage, tissage ou tressage. Il est egalement possible de realiser une surface textile directement par assemblage de fibres, il s'agit des non-tisses. La cohesion du fil, du tissu, du tricot, de la tresse ou encore de la plupart des non-tisses est due uniquement au frottement. Les forces de frottement entre les fibres ou entre les fils sont plus faibles que les forces physico-chimiques reliant les molecules a l'origine de la cohesion des materiaux homogenes. Les materiaux textiles sont alors plus souples que les materiaux homogenes equivalents (meme masse lineique ou surfacique et meme materiau de constitution). Le tissage ou le tressage permettent d'augmenter la cohesion du fil precurseur, donc sa force de rupture. Le frottement dans le materiau textile est donc a l'origine de sa grande souplesse et resistance mecanique et de sa capacite a etre mis en forme sous faibles sollicitations, d'ou une utilisation non seulement en habillement, mais egalement comme renfort de materiaux composites, en genie civil, dans l'industrie, dans le secteur medical... Outre les frottements dans le materiau textile, le comportement tribologique d'un textile lors du contact avec d'autres materiaux est important : lors du procede de fabrication dans le cas du contact avec les organes des machines, au cours de la formation du textile lineique ou surfacique ou encore pendant les operations d'ennoblissement (traitements chimiques et mecaniques visant a conferer au textile ses proprietes organoleptiques et fonctionnelles finales) ; lors de son utilisation finale avec les cas particuliers des contacts peau-textile dans l'habillement ou le vetement de sport, et textiles-textiles [B 5330] par exemple. Nota un materiau est elance lorsqu'au moins une de ses dimensions est negligeable devant les autres, le rapport entre les longueurs doit etre de quelques dizaines au minimum.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"86 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116643400","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Dans un procede de fabrication mecanique, l’augmentation de cadence, consequence de l’actuelle course a la productivite, entraine souvent une acceleration de l'usure des outils, responsable des pannes dues au grippage d'un palier ou d'une rotule. Pour ces raisons, les ingenieurs ont le souci constant d’optimiser la fiabilite des pieces en frottement et en duree de vie. Des essais sur banc prealablement a leur mise en production sont necessaires sur les nouveaux materiaux, afin de les valider. Le choix d'une methode d'essais tribologiques representatifs du systeme reel est une etape incontournable dans la reussite de l'ensemble du projet. Les differentes techniques de mesure sont presentees en fonction du type de contact, ainsi que les tribometres qui y sont associes.
{"title":"Tribomètres et essais tribologiques","authors":"Yan-Ming Chen, C. Richard","doi":"10.51257/a-v1-tri2010","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-tri2010","url":null,"abstract":"Dans un procede de fabrication mecanique, l’augmentation de cadence, consequence de l’actuelle course a la productivite, entraine souvent une acceleration de l'usure des outils, responsable des pannes dues au grippage d'un palier ou d'une rotule. Pour ces raisons, les ingenieurs ont le souci constant d’optimiser la fiabilite des pieces en frottement et en duree de vie. Des essais sur banc prealablement a leur mise en production sont necessaires sur les nouveaux materiaux, afin de les valider. Le choix d'une methode d'essais tribologiques representatifs du systeme reel est une etape incontournable dans la reussite de l'ensemble du projet. Les differentes techniques de mesure sont presentees en fonction du type de contact, ainsi que les tribometres qui y sont associes.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"90 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133927066","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Cet article est la suite de l'article [BM7535] qui presente l'enjeu et le cadre general du probleme du frottement en emboutissage : les proprietes des materiaux, les modes de deformation des toles et les conditions de contact associees, et les principales methodes d'essai permettant l'etude et la mesure du frottement. Le present article traite successivement les points suivants : les principales methodes de caracterisation des toles avant et apres frottement, ce qui permet de commencer a preciser les caracteristiques principales du frottement des toles ; les mecanismes microscopiques responsables des interactions tole/outil (deformation microplastique de la tole, effets micro-hydrodynamiques et hydrodynamiques, reactivite chimique des additifs du lubrifiant) ; le mode de fonctionnement des joncs de retenue utilises pour controler l'ecoulement du metal sous le serre-flan ; les divers modeles, plus ou moins sophistiques, utilises pour prendre en compte le frottement dans la simulation numerique des operations d'emboutissage.
{"title":"Tribologie de l'emboutissage - Phénoménologie et modélisation du frottement","authors":"É. Felder","doi":"10.51257/a-v1-bm7536","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7536","url":null,"abstract":"Cet article est la suite de l'article [BM7535] qui presente l'enjeu et le cadre general du probleme du frottement en emboutissage : les proprietes des materiaux, les modes de deformation des toles et les conditions de contact associees, et les principales methodes d'essai permettant l'etude et la mesure du frottement. Le present article traite successivement les points suivants : les principales methodes de caracterisation des toles avant et apres frottement, ce qui permet de commencer a preciser les caracteristiques principales du frottement des toles ; les mecanismes microscopiques responsables des interactions tole/outil (deformation microplastique de la tole, effets micro-hydrodynamiques et hydrodynamiques, reactivite chimique des additifs du lubrifiant) ; le mode de fonctionnement des joncs de retenue utilises pour controler l'ecoulement du metal sous le serre-flan ; les divers modeles, plus ou moins sophistiques, utilises pour prendre en compte le frottement dans la simulation numerique des operations d'emboutissage.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"31 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-03-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127627249","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
En cours de fonctionnement, les surfaces des composants mecaniques sont soumises a des sollicitations de type mecanique, thermiques et/ou physicochimique. Les efforts mecaniques se traduisent par des contraintes qui deviennent maximales pres des surfaces ; c'est le cas en sollicitations de flexion ou de torsion. De plus, les irregularites de surface, forme et rugosite, peuvent entrainer des concentrations de contraintes qui induisent des zones de fragilite supplementaires. Les sollicitations thermiques peuvent avoir pour origine l'environnement general ou la chaleur generee par le frottement dans le contact. Les sollicitations physicochimiques sont le fait des agressions environnementales du milieu exterieur pouvant se traduire par des phenomenes de corrosion ou d'oxydation ou dans certaines circonstances par des phenomenes de fragilisation. Pour les composants a fonctions tribologiques, a ces sollicitations s'ajoutent celles generees par les actions de contact et qui peuvent etre d'origines mecaniques, thermiques, electriques et physicochimiques. Il importe donc que les proprietes des couches superficielles soient superieures a celles requises pour les materiaux en volume. Realiser des proprietes de haut niveau sur tout le volume des composants, exigerait, en effet, des materiaux d'un cout trop eleve et de mise en œuvre difficile ou pourrait meme entrainer des inconvenients tels qu'une fragilisation ou un manque de souplesse du composant. Ces difficultes peuvent etre resolues par les traitements ou revetements des surfaces qui permettent de donner aux surfaces des proprietes leur assurant une resistance satisfaisante aux differents types de sollicitation qu'elles subissent, tout en gardant a cœur des materiaux aux proprietes moins elevees, moins onereux ou de mise en œuvre plus facile. Les traitements et revetements de surfaces ont fait l'objet, au cours des dernieres decennies, de developpements et modifications qui ont permis d'offrir un choix important de possibilites pour ameliorer les proprietes mecaniques des composants, leurs proprietes de resistance aux agressions physicochimiques, ou leurs proprietes pour remplir des fonctions tribologiques. On se propose dans ce dossier de regrouper des elements permettant de realiser ce dernier point.
{"title":"Traitements et revêtements de surface à usage tribologique","authors":"R. Gras","doi":"10.51257/a-v1-tri5100","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-tri5100","url":null,"abstract":"En cours de fonctionnement, les surfaces des composants mecaniques sont soumises a des sollicitations de type mecanique, thermiques et/ou physicochimique. Les efforts mecaniques se traduisent par des contraintes qui deviennent maximales pres des surfaces ; c'est le cas en sollicitations de flexion ou de torsion. De plus, les irregularites de surface, forme et rugosite, peuvent entrainer des concentrations de contraintes qui induisent des zones de fragilite supplementaires. Les sollicitations thermiques peuvent avoir pour origine l'environnement general ou la chaleur generee par le frottement dans le contact. Les sollicitations physicochimiques sont le fait des agressions environnementales du milieu exterieur pouvant se traduire par des phenomenes de corrosion ou d'oxydation ou dans certaines circonstances par des phenomenes de fragilisation. Pour les composants a fonctions tribologiques, a ces sollicitations s'ajoutent celles generees par les actions de contact et qui peuvent etre d'origines mecaniques, thermiques, electriques et physicochimiques. Il importe donc que les proprietes des couches superficielles soient superieures a celles requises pour les materiaux en volume. Realiser des proprietes de haut niveau sur tout le volume des composants, exigerait, en effet, des materiaux d'un cout trop eleve et de mise en œuvre difficile ou pourrait meme entrainer des inconvenients tels qu'une fragilisation ou un manque de souplesse du composant. Ces difficultes peuvent etre resolues par les traitements ou revetements des surfaces qui permettent de donner aux surfaces des proprietes leur assurant une resistance satisfaisante aux differents types de sollicitation qu'elles subissent, tout en gardant a cœur des materiaux aux proprietes moins elevees, moins onereux ou de mise en œuvre plus facile. Les traitements et revetements de surfaces ont fait l'objet, au cours des dernieres decennies, de developpements et modifications qui ont permis d'offrir un choix important de possibilites pour ameliorer les proprietes mecaniques des composants, leurs proprietes de resistance aux agressions physicochimiques, ou leurs proprietes pour remplir des fonctions tribologiques. On se propose dans ce dossier de regrouper des elements permettant de realiser ce dernier point.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128706844","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
La lubrification mixte intervient dans un contact travaillant en presence d’un lubrifiant liquide, mais dans les conditions particulieres de fonctionnement qui conduisent a l’absence d’une separation complete des 2 pieces en regard, par le film lubrifiant. Ce regime de lubrification, denomme egalement regime de lubrification en film discontinu, offre la particularite de presenter localement (dans les zones ou le film de lubrifiant d’huile n’existe pas ou devient tres mince) des interactions fortes entre les 2 pieces antagonistes, interactions qui sont a l’origine d’un frottement et d’une usure nettement plus importants que ceux rencontres si le film est continu. La durabilite des contacts soumis, meme temporairement au regime de lubrification mixte, est directement affectee par son intensite. En consequence, la maitrise de ce regime de lubrification s’avere etre d’un interet majeur . L’objectif de ce document est de presenter ce mecanisme de lubrification en detaillant les applications industrielles concernees, mais egalement l’ensemble des approches possibles pour le decrire : approche phenomenologique, puis approche experimentale et enfin approche theorique.
{"title":"Régime de lubrification mixte","authors":"F. Robbe-Valloire, R. Progri","doi":"10.51257/a-v2-tri1520","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v2-tri1520","url":null,"abstract":"La lubrification mixte intervient dans un contact travaillant en presence d’un lubrifiant liquide, mais dans les conditions particulieres de fonctionnement qui conduisent a l’absence d’une separation complete des 2 pieces en regard, par le film lubrifiant. Ce regime de lubrification, denomme egalement regime de lubrification en film discontinu, offre la particularite de presenter localement (dans les zones ou le film de lubrifiant d’huile n’existe pas ou devient tres mince) des interactions fortes entre les 2 pieces antagonistes, interactions qui sont a l’origine d’un frottement et d’une usure nettement plus importants que ceux rencontres si le film est continu. La durabilite des contacts soumis, meme temporairement au regime de lubrification mixte, est directement affectee par son intensite. En consequence, la maitrise de ce regime de lubrification s’avere etre d’un interet majeur . \u0000L’objectif de ce document est de presenter ce mecanisme de lubrification en detaillant les applications industrielles concernees, mais egalement l’ensemble des approches possibles pour le decrire : approche phenomenologique, puis approche experimentale et enfin approche theorique.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"190 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2010-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116343312","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Res problemes tribologiques rencontres dans l'emboutissage des toles sont particulierement difficiles pour au moins deux raisons : raisons physiques. Ces problemes concernent les interactions superficielles des materiaux de surface de la tole et de l'outil entre lesquels viennent s'intercaler certains constituants du lubrifiant et des debris arraches a la tole et a l'outil. De ces interactions decoulent le frottement, l'evolution de l'etat de surface de la tole et l'endommagement et l'usure de l'outil. Les phenomenes sous-jacents, dont l'echelle se situe entre une dizaine de nanometres et le micrometre, sont complexes et loin d'etre tous compris et maitrises. Toutefois, la connaissance meme purement qualitative de ces questions permet d'orienter dans la bonne direction les travaux de recherche et de developpement en vue d'elaborer une solution pour un cout raisonnable ; raisons industrielles. Le succes de l'operation d'emboutissage depend du savoir-faire d'au moins trois societes : celle qui fabrique la tole, celle qui elabore le lubrifiant et celle qui realise l'emboutissage (voire celle qui fabrique l'outillage) ; une bonne cooperation et une bonne circulation des informations entre ces trois partenaires obliges sont donc indispensables, mais cela n'est pas toujours le cas. Chacun est tres soucieux de ne pas perdre l'avantage qu'il pense detenir sur ses concurrents : par exemple, la composition du lubrifiant est generalement confidentielle. Chacun essaie de laisser ses partenaires prendre en charge la recherche d'une solution. Certains contentieux durables peuvent en resulter, comme dans les annees 1980 entre les siderurgistes et les constructeurs automobiles francais a propos du formage des elements de carrosserie en tole d'acier extra-doux. Cette polemique, qui a pris fin grâce a une modification par le siderurgiste de l'operation de finition de la tole par laminage skin-pass , a bien mis en evidence l'imbrication des responsabilites et les moyens d'action possibles. Le but de cet article est d'abord de decrire les problemes de frottement rencontres lors des operations d'emboutissage de toles et leurs consequences sur la qualite des pieces formees. Apres presentation des proprietes des materiaux mis en jeu et rappel des modes de deformation des toles en emboutissage, qui definissent leurs conditions de contact avec les outils, nous presentons les methodes experimentales permettant de les simuler et d'etudier leurs consequences sur le frottement et l'etat de surface final de la piece. Nous insistons ici sur les aspects scientifiques et analytiques de cette question, en prenant pour exemple principal le cas des toles d'acier. L'article [BM7536] fait le point des connaissances sur les phenomenes de frottement et les consequences sur la formulation d'une loi de frottement realiste en emboutissage. Pour la description de la deformation plastique du metal, le lecteur pourra consulter pour les notions generales les articles Plasticite en mise en for
{"title":"Tribologie de l'emboutissage - Enjeux, conditions de contact et approches expérimentales","authors":"É. Felder","doi":"10.51257/a-v1-bm7535","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7535","url":null,"abstract":"Res problemes tribologiques rencontres dans l'emboutissage des toles sont particulierement difficiles pour au moins deux raisons : raisons physiques. Ces problemes concernent les interactions superficielles des materiaux de surface de la tole et de l'outil entre lesquels viennent s'intercaler certains constituants du lubrifiant et des debris arraches a la tole et a l'outil. De ces interactions decoulent le frottement, l'evolution de l'etat de surface de la tole et l'endommagement et l'usure de l'outil. Les phenomenes sous-jacents, dont l'echelle se situe entre une dizaine de nanometres et le micrometre, sont complexes et loin d'etre tous compris et maitrises. Toutefois, la connaissance meme purement qualitative de ces questions permet d'orienter dans la bonne direction les travaux de recherche et de developpement en vue d'elaborer une solution pour un cout raisonnable ; raisons industrielles. Le succes de l'operation d'emboutissage depend du savoir-faire d'au moins trois societes : celle qui fabrique la tole, celle qui elabore le lubrifiant et celle qui realise l'emboutissage (voire celle qui fabrique l'outillage) ; une bonne cooperation et une bonne circulation des informations entre ces trois partenaires obliges sont donc indispensables, mais cela n'est pas toujours le cas. Chacun est tres soucieux de ne pas perdre l'avantage qu'il pense detenir sur ses concurrents : par exemple, la composition du lubrifiant est generalement confidentielle. Chacun essaie de laisser ses partenaires prendre en charge la recherche d'une solution. Certains contentieux durables peuvent en resulter, comme dans les annees 1980 entre les siderurgistes et les constructeurs automobiles francais a propos du formage des elements de carrosserie en tole d'acier extra-doux. Cette polemique, qui a pris fin grâce a une modification par le siderurgiste de l'operation de finition de la tole par laminage skin-pass , a bien mis en evidence l'imbrication des responsabilites et les moyens d'action possibles. Le but de cet article est d'abord de decrire les problemes de frottement rencontres lors des operations d'emboutissage de toles et leurs consequences sur la qualite des pieces formees. Apres presentation des proprietes des materiaux mis en jeu et rappel des modes de deformation des toles en emboutissage, qui definissent leurs conditions de contact avec les outils, nous presentons les methodes experimentales permettant de les simuler et d'etudier leurs consequences sur le frottement et l'etat de surface final de la piece. Nous insistons ici sur les aspects scientifiques et analytiques de cette question, en prenant pour exemple principal le cas des toles d'acier. L'article [BM7536] fait le point des connaissances sur les phenomenes de frottement et les consequences sur la formulation d'une loi de frottement realiste en emboutissage. Pour la description de la deformation plastique du metal, le lecteur pourra consulter pour les notions generales les articles Plasticite en mise en for","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"93 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2010-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133947786","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
La tribologie est la science qui etudie les phenomenes qui se produisent lorsque deux surfaces en contact subissent un mouvement relatif. Elle couvre les phenomenes du frottement, de l'adhesion, de l'usure et de la lubrification. La tribologie est une science fondamentalement interdisciplinaire : elle utilise des concepts issus de la chimie, de la science des materiaux, de la mecanique des fluides, de la physique des solides, de la rheologie, de la cristallographie, de la physico-chimie des surfaces, de la thermodynamique et des mathematiques. L'etude des forces de frottement est generalement compliquee. Ces forces dependent de nombreuses variables qui ne peuvent pas toujours etre controlees simultanement. Souvent, il s'agit d'etudier une interface qui est difficilement observable pendant le glissement. De plus, un certain nombre de processus se deroulent a differentes echelles de longueur et de temps pouvant aller du macroscopique a l'atomique, de la femtoseconde au siecle. Pour ces raisons, la comprehension fondamentale de l'origine des forces de frottement ou la caracterisation complete d'un comportement tribologique est toujours limitee par les moyens techniques. Lors des trente dernieres annees, la mise au point de nouvelles techniques experimentales et l'avenement des simulations numeriques, toujours plus sophistiquees, ont permis de realiser des progres tres significatifs, apportant une meilleure comprehension de ces phenomenes.
{"title":"Nanotribologie : les processus élémentaires du frottement","authors":"Carlos Drummond, Philippe Richetti","doi":"10.51257/a-v1-tri1400","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-tri1400","url":null,"abstract":"La tribologie est la science qui etudie les phenomenes qui se produisent lorsque deux surfaces en contact subissent un mouvement relatif. Elle couvre les phenomenes du frottement, de l'adhesion, de l'usure et de la lubrification. La tribologie est une science fondamentalement interdisciplinaire : elle utilise des concepts issus de la chimie, de la science des materiaux, de la mecanique des fluides, de la physique des solides, de la rheologie, de la cristallographie, de la physico-chimie des surfaces, de la thermodynamique et des mathematiques. L'etude des forces de frottement est generalement compliquee. Ces forces dependent de nombreuses variables qui ne peuvent pas toujours etre controlees simultanement. Souvent, il s'agit d'etudier une interface qui est difficilement observable pendant le glissement. De plus, un certain nombre de processus se deroulent a differentes echelles de longueur et de temps pouvant aller du macroscopique a l'atomique, de la femtoseconde au siecle. Pour ces raisons, la comprehension fondamentale de l'origine des forces de frottement ou la caracterisation complete d'un comportement tribologique est toujours limitee par les moyens techniques. Lors des trente dernieres annees, la mise au point de nouvelles techniques experimentales et l'avenement des simulations numeriques, toujours plus sophistiquees, ont permis de realiser des progres tres significatifs, apportant une meilleure comprehension de ces phenomenes.","PeriodicalId":387516,"journal":{"name":"Frottement, usure et lubrification","volume":"7 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2010-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121957396","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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