Technologie

Description technique des procédés et de leurs propriétés
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DEVELOPPÉS POUR LA CONQUÊTE SPATIALE

Les procédés de lubrification sèche élaborés par LUBODRY® PRODUCTIONS trouvent leur origine dans les premiers programmes de conquête spatiale, pour limiter les effets des frottements linéaires et rotatifs. Depuis cette époque, les technologies innovantes de LUBODRY® PRODUCTIONS sont toujours utilisées pour des composants de plusieurs programmes spatiaux.

 

DESCRIPTION DES PROCÉDÉS LUBODRY

Les procédés lubrifiants secs par imprégnation de particules solides sont utilisés en remplacement ou en complément des méthodes de lubrification conventionnelles car ils offrent une meilleure longévité de traitement (procédé qualifié de « permanent ») et restent performants dans des conditions/environnements extrêmes. En effet, les lubrifiants liquides traditionnels (graisses, huiles) ne sont utilisables que dans une plage étroite de conditions. En dehors de cet environnement (températures extrêmes, charges élevées, pression, usure, migration, pollution, vide, etc.), les lubrifiants liquides changent d’état et perdent leurs propriétés lubrifiantes. Outre leurs propriétés exceptionnelles en environnements extrêmes, nos procédés lubrifiants secs par imprégnation de Graphite, Bisulfure de Molybdène (MOS2), ou Bisulfure de Tungstène (WS2) préviennent et éliminent les phénomènes de grippage et d’usure, réduisent les frottements et ne dégazent pas dans le vide.

LUBODRY® PRODUCTIONS vous recommande toujours le(s) meilleur(s) procédé(s) en fonction de vos problématiques propres et toute série est, dans tous les cas, précédée par un ou plusieurs tests de validation. LUBODRY® PRODUCTIONS est l’un des leaders en Europe de l’imprégnation de lubrifiants solides (poudres de Graphite, MOS2 ou WS2). Nos procédés nécessitent un équipement et des savoirs-faires spécifiques que seuls des opérateurs formés par LUBODRY® PRODUCTIONS sont capables de mettre en œuvre. C’est pourquoi sauf exception, nous ne fournissons pas de produits (poudres, peintures ou autres résines), mais appliquons nos procédés sur notre site de production à Sartrouville (78).

Dans tout procédé LUBODRY®, une surface préalablement préparée est bombardée par des particules lubrifiantes qui viennent s’incruster en surface, dans la structure atomique de la pièce à traiter. Nos procédés lubrifiants secs par imprégnation de Graphite, de Bisulfure de Molybdène (MOS2) ou de Bisulfure de Tungstène (WS2) provoquent une liaison moléculaire et donc une très forte adhérence des particules lubrifiantes aux surfaces traitées. Ces procédés reposent sur des systèmes à compression d’air pour obtenir des vitesses de projection supersoniques (> 600m/s), utilisent un liant inorganique* spécifiquement développé par LUBODRY® PRODUCTIONS et sont exécutés à température ambiante (*le procédé à base de WS2 peut être appliqué sans liant inorganique si nécessaire). La surface à traiter est préalablement préparée de manière à obtenir une structure propre et débarrassée de tout oxyde ou impureté et permettre la liaison moléculaire entre les particules de lubrifiant sec et la surface.

Les films lubrifiants secs LUBODRY® ainsi appliqués ne créent pas de surépaisseur à la surface des pièces traitées. Ils empêchent un contact direct entre les deux parties en mouvement relatif l’une par rapport à l’autre et agissent donc plus efficacement que ne l’aurait fait un lubrifiant conventionnel (à base d’huile ou graisse). Le coefficient de frottement extrêmement faible de nos procédés (de 0.02 à 0.07 selon les particules de lubrifiant sec utilisées) évite toute friction excessive et ses conséquences, telles que la génération de températures élevées, les phénomènes de grippage et l’usure prématurée des pièces traitées. Nos procédés lubrifiants s’incrustent de manière permanente à la surface des pièces traitées et ne peuvent être enlevés sans enlever en même temps une partie du substrat lui-même.

 

CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

  • Projetés à température ambiante, les procédés LUBODRY® sont applicables sur tous types de substrats (métaux ferreux et non-ferreux, plastiques, matériaux composites, etc.)
  • Les films ultra-minces de lubrifiants secs sont moléculairement liés au substrat de manière permanente
  • Très faibles coefficients de frottement (de 0.02 à 0.07 selon les particules de lubrifiant sec utilisées)
  • Le film ultra-mince empêche la formation de dépôts, est anti-adhérent et simple à nettoyer
  • Les procédés lubrifiants secs LUBODRY® ne connaissent virtuellement aucune limite de fonctionnement : performants à des températures allant de -250 °C à +1 100 °C dans l’air et jusqu’à +1 500 °C dans le vide

Les principales caractéristiques des procédés LUBODRY

LUBODRY® G LUBODRY® M LUBODRY® W
Composition Graphite (C) Bisulfure de Molybdène (MOS2) Bisulfure de Tungstène (WS2)
Apparence Gris / Gris foncé Argenté / Gris / gris-bleu Argenté / Gris / rhodium poli
Substrats Sur tous matériaux métalliques (ferreux et non-ferreux), tous matériaux plastiques (PA,PP,PTFE), tous revêtements PVD, CVD, PACVD (TiN, TIalN, DLC..), revêtements céramiques de type micro arc Sur tous matériaux métalliques (ferreux et non-ferreux), tous matériaux plastiques (PA,PP,PTFE), tous revêtements PVD, CVD, PACVD (TiN, TIalN, DLC..), revêtements céramiques de type micro arc Sur tous matériaux métalliques (ferreux et non-ferreux), tous matériaux plastiques (PA,PP,PTFE), tous revêtements PVD, CVD, PACVD (TiN, TIalN, DLC..), revêtements céramiques de type micro arc
Surface Pas de modification de la surface ou de la structure du substrat Pas de modification de la surface ou de la structure du substrat Pas de modification de la surface ou de la structure du substrat
Densité 2 090 – 2 230 kg/m3 5 060 kg/m3 7 500 kg/m3
Epaisseur 2,5 microns <5 microns 0,5 microns
Résistance aux radiations Reste stable en environnement radioactif Reste stable en environnement radioactif Reste stable en environnement radioactif
Masse moléculaire 12,0107 g/mol 160,07 g/mol 247,97 g/mol
Résistance aux radiations Reste stable en environnement radioactif Reste stable en environnement radioactif Reste stable en environnement radioactif
Dégazage Faible Faible Très faible
Adhérence Liaison de type physico-chimique par adsorption moléculaire ne laissant apparaître aucun écaillage, décollement ou pelage. Seule une légère poussière est visible en surface et peut être retirée facilement si nécessaire Liaison de type physico-chimique par adsorption moléculaire ne laissant apparaître aucun écaillage, décollement ou pelage. Seule une légère poussière est visible en surface et peut être retirée facilement si nécessaire Liaison de type physico-chimique par adsorption moléculaire ne laissant apparaître aucun écaillage, décollement ou pelage. Aucune migration du traitement
Application Incrustation par projection haute pression : buse à succion spécifique et pression d’air de 7 à 14 bars. Peut aussi être appliqué dans des alésages profonds avec un rapport de 1 à 7 avec le diamètre Incrustation par projection haute pression : buse à succion spécifique et pression d’air de 7 à 14 bars. Peut aussi être appliqué dans des alésages profonds avec un rapport de 1 à 7 avec le diamètre Incrustation par projection haute pression : buse à succion spécifique et pression d’air de 7 à 14 bars. Peut aussi être appliqué dans des alésages profonds avec un rapport de 1 à 7 avec le diamètre
Température d’application Application et polymérisation à température ambiante (polymérisation pendant 7 jours à température ambiante, ou 3h à 90°C ou 1h30 à 140°C) Application et polymérisation à température ambiante (polymérisation pendant 7 jours à température ambiante, ou 3h à 90°C ou 1h30 à 140°C) Application à 20-35°C, ne nécessite pas d’étuvage
Température de fonctionnement
A l’air De -250°C à +1100°C De -250°C à +400°C De -200°C à +600°C
Sous vide De -250°C à +1500°C De -250°C à +800°C De -200°C à +800°C
Résistance à la pression Identique à celle du substrat Identique à celle du substrat Identique à celle du substrat
Propriétés anti-adhésives « Bonne : revêtement reconnu pour ses propriétés anti-adhésives (ex: surfaces des moules d’injection plastique) » « Bonne : revêtement reconnu pour ses propriétés anti-adhésives (ex: surfaces des moules d’injection plastique) » « Bonne : revêtement reconnu pour ses propriétés anti-adhésives (ex: surfaces des moules d’injection plastique) »
Propriétés électriques Bonnes : Possède des caractéristiques de semi-conducteur Satisfaisantes Bonnes : Possède des caractéristiques de semi-conducteur
Propriétés magnétiques Non-magnétique Non-magnétique Non-magnétique
Coefficient de frottement
En mouvement 0,02-0,07 0,02-0,07 0,03 max.
Sous vide Faible Faible Faible
Résistance à la corrosion Bonne : ralentit les phénomènes de corrosion Satisfaisante : ralentit un phénomène de corrosion Satisfaisante : ralentit un phénomène de corrosion
Stabilité chimique Excellente stabilité chimique : substance inerte, non corrosive, insoluble dans l’eau, compatibles avec les huiles et la plupart des carburants et solvants Substance inerte, non toxique, non corrosive, insoluble dans l’eau, compatible avec les huiles et la plupart des carburants et solvants Substance inerte, non toxique, non corrosive, insoluble dans l’eau, compatible avec les huiles et la plupart des carburants et solvants
Comportement dans le vide
Bonne – Pas de dégazage Bonne – Pas de dégazage Très faible dégazage
ATEX Aucune restriction d’usage Aucune restriction d’usage Aucune restriction d’usage
Compatibilité Résiste à toutes huiles et essences, tous gras, solvants, alcools, et peintures Résiste à toutes huiles et essences, tous gras, solvants, alcools, et peintures Résiste à toutes huiles et essences, tous gras, solvants, alcools, et peintures. Non compatible avec des solutions alcalines (pH >8) et acides (pH<6)
Biocompatible Oui

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Caractéristiques Techniques LUBODRY®
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APPLICATIONS

Nos procédés sont efficaces dans de nombreuses applications industrielles :

  • Automobile et transports
  • Aéronautique
  • Energies
  • Moteurs / Micro-moteurs
  • Ingénierie de précision
  • Vide / spatial
  • Moulage (transformation des plastiques et injection d’aluminium sous pression)
  • Hydraulique
  • Pneumatique
  • Machines spéciales et conventionnelles
  • Laser / optique
  • Technologies médicales, laboratoires et salles blanches
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EXEMPLES DE COMPOSANTS TRAITÉS

  • Composants de programmes spatiaux (composants satellites, navettes, etc.)
  • Moules à injection plastique pour réduire l’usure et améliorer la qualité des pièces finies
  • Moules à extrusion d’aluminium
  • Joints, charnières, roulements à billes (même montés), composants moteurs et transmissions dans le sport automobile
  • Vis et autres fixations en titane, aluminium, etc.
  • Systèmes vis-écrous
  • Ressorts
  • Galets
  • Roulements à billes, roulements à rouleaux
  • Rotules
  • Armement et munitions
  • Composants de mécanique marine
  • Pièces de robinetterie
  • Pièces de vérins
  • Eléments de pompes, flasques, pignons
  • Cames et vannes / valves
  • Actionneurs
  • Axes d’articulations, arbres et connecteurs
  • Glissières / rails de guidage
  • Fourchettes d’embrayage
  • Machines-outils industrielles
  • Engrenages et engrenages de précision
  • Microcomposants dans les instruments de précision (mouvements de montres, etc.)
  • Additifs de graisses et huiles conventionnelles pour en améliorer le coefficient de frottement
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QUALIFICATIONS

Les procédés lubrifiants secs par imprégnation LUBODRY® sont conformes et répondent à un certains nombres de spécifications et qualifications, dont voici un court échantillon :

  • AMS 2525
  • AMS 2526
  • AMS 2530
  • ASTM D 2510
  • ASTM D 2625A
  • ST1048 indice C
  • S106-527
  • STB-204
  • Y39-0025
  • Y39-0028
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PROBLEMES DE FRETTING-CORROSION

Le phénomène de « fretting corrosion » désigne les dommages provoqués par la corrosion lors du contact de deux surfaces métalliques en mouvement relatif l’une par rapport à l’autre. Ce phénomène se produit essentiellement lorsque l’interface est soumise à des vibrations (mouvement relatif répété de deux surfaces en contact, pouvant être très faible de l’ordre de quelques µ) et à des charges de compression. En présence d’un mouvement de frottement continu en milieu corrosif, on parle aussi de tribocorrosion.

Nos revêtements lubrifiants secs à base de graphite, MOS2 ou WS2 permettent d’éviter ces phénomènes de corrosion en réduisant considérablement et durablement les frottements.

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PROBLÈMES DE FROTTEMENT ET D’USURE

L’usure et le frottement sont des phénomènes complexes qui dépendent de très nombreux paramètres parmi lesquels la température, la rugosité, la vitesse, les charges, la géométrie. Le frottement est la cause principale de l’usure et entraîne des effets d’altération dimensionnelle des pièces, d’augmentation des jeux de fonctionnement et de dégradation des caractéristiques superficielles.

L’usure des surfaces se traduit par une dégradation des couches superficielles d’un solide sous l’action mécanique du milieu extérieur et est le résultat combiné de la nature des matériaux en frottement et des conditions de fonctionnement (pression, température, lubrification, ambiance corrosive, etc.).

On distingue 4 types d’usure différents :

  • L’usure par adhérence, où le frottement détache des fragments microscopiques de matière qui agissent comme abrasifs.
  • L’usure par abrasion, où des particules dures (provenant de l’une ou l’autre des surfaces ou de l’extérieur) s’imprègnent dans la surface la plus tendre et raye la plus dure, qu’elles soient lubrifiées ou non. Ce phénomène se produit par éraillure, choc ou érosion.
  • L’usure par corrosion, où la surface frotée est oxydée par simple contact physique.
  • L’usure par laminage, où des sollicitations périodiques créent une fatigue superficielle et des criques en surface ou sous la couche de surface.

 

Tous ces cas d’usure peuvent être évités de manière permanente et quasi-permanente en utilisant l’un des procédés lubrifiants secs LUBODRY®.

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POROSITÉ DES MATÉRIAUX COMPOSITES

Les matériaux composites sont connus pour leurs bonnes propriétés mécaniques et leur capacité à conserver ces propriétés à température élevée. Ces matériaux composites trouvent des applications notamment dans les domaines aéronautique, spatial et nucléaire, où les pièces et équipements sont soumis à de très fortes contraintes thermomécaniques. Toutefois, les pièces réalisées avec des matériaux composites présentent toujours une porosité interne ouverte et communiquant avec l’extérieur des pièces. Cette porosité due à une densification incomplète des préformes fibreuses se traduit par la présence de pores de plus ou moins grandes dimensions qui communiquent entre eux.

Si les pièces réalisées avec des matériaux composites possèdent une résistance mécanique généralement satisfaisante, la porosité inhérente aux matériaux composites peut nuire dans certains cas à la résistance mécanique des pièces. De nombreux acteurs industriels, notamment dans le domaine aérospatial cherchent naturellement des solutions pour améliorer la résistance mécanique de leurs pièces et équipements réalisés avec des matériaux composites thermostructuraux.

Le procédé LUBODRY® G propose donc une solution permettant de renforcer localement une pièce réalisée en matériau composite poreux, où notre revêtement vient boucher les pores en surface du matériau composite. Le procédé LUBODRY® G apporte en outre une meilleure résistance aux frottements des pièces en matériaux composites avec des pièces métalliques.

La précision de notre procédé LUBODRY® G permet de ne traiter qu’une portion d’une pièce qui serait soumise à des sollicitations mécaniques plus importantes que le reste de la pièce. Notre procédé d’application breveté est autolimitant et n’imprègne dans la pièce que la quantité de microparticules de Graphite nécessaire en surface. L’alourdissement du matériau de la pièce est donc négligeable.

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PROBLÈMES DE GRIPPAGE

Les problèmes de grippage se rencontrent fréquemment dans les applications filetées, tels que par exemple les sytèmes vis-écrous, et réduisent considérablement la productivité des industries concernées. Outre l’impact sur la productivité lors des opérations de montage, les remises en état sont longues et représentent un surcoût important.

Le phénomène de grippage est essentiellement dû à l’échauffement des fixations lors d’opérations de vissage trop rapides, au fretting-corrosion résultant de contraintes de vibrations ou encore à la rouille de contact qui se créée en environnement de brouillard salin par exemple. Le phénomène de grippage pose aussi des problèmes en fonctionnement.

Les ensembles deviennent impossible à désassembler sans abîmer ou détruire l’une ou l’autre partie des fixations. Pour supprimer vos problèmes de grippage, LUBODRY® PRODUCTIONS applique son procédé breveté lubrifiant sec par imprégnation (projection très haute pression) sur les filetages, afin de diminuer les coefficients de frottements avec les autres pièces en contact.

Les revêtements lubrifiants secs LUBODRY® sont la solution efficace, durable et économique à vos problèmes de grippage :

  • Solutions incrustées de manière permanente à vos pièces
  • Absence de sur-épaisseur ni en surface des pièces traitées ni dans les cavités des filetages
  • Epargne de vos pièces précises sur les parties qui ne doivent pas être traitées
  • Absence de grippages au vissage et cadences de vissage élevées sur les systèmes vis-écrous en inox
  • Opérations de désassemblage facilitées en fonctionnement sous fortes contraintes : températures élevées, pressions importantes, ambiances chimiques, vibrations, etc.
  • Réduction des coûts de montage
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