Évaluation des propriétés de performance des lubrifiants pour glissières.

La clé de la productivité industrielle repose sur le bon fonctionnement des machines-outils. Pour que cela se produise, il est important que les lubrifiants des glissières utilisés pour maintenir ces éléments coulissants ou roulants en état de fonctionnement fonctionnent comme ils le devraient. Après tout, ils protègent les composants de la machine-outil, assurent le fonctionnement efficace de l’équipement et réduisent la maintenance des machines, en maintenant les installations à une efficacité maximale.

Pour garantir leur bon fonctionnement, les lubrifiants pour glissières doivent avoir les caractéristiques de friction et la protection contre la corrosion appropriées pour les composants de la machine-outil. Ils doivent également être compatibles avec les élastomères et les composants synthétiques des glissières ainsi qu’avec les fluides de travail des métaux, y compris la séparabilité des fluides extensibles à l’eau. Enfin, les lubrifiants doivent être acceptés par l’opérateur pour garantir une utilisation appropriée.

Mais la façon dont ces caractéristiques sont déterminées est importante, et il existe des lacunes dans les paramètres de test actuels qui peuvent conduire à des résultats faussés. Ce webinaire a discuté des protocoles de test actuels, identifié où ils pourraient être plus efficaces et a proposé une suggestion sur la façon dont ils pourraient être améliorés.

Lacunes des spécifications actuelles

Les normes actuelles de l’industrie offrent des indications sur l’utilité des lubrifiants pour glissières, mais les trois principaux protocoles de test ne sont pas fiables ou ont été retirés par la société de test.

L’ISO 19378 GA/GB, par exemple, s’appuie sur une méthode d’essai de frottement obsolète ou « … une méthode appropriée convenue avec le fabricant et/ou l’utilisateur final » pour démontrer l’absence du phénomène de stick-slip. De même, les tests China GB 11118.1 L-HG et SH/T 0361 LG sont également basés sur une méthode de test de friction obsolète ou « d’autres méthodes de détermination des caractéristiques de stick-slip qui peuvent également être utilisées après un accord entre le fournisseur et l’utilisateur ». Enfin, les tests Fives Cincinnati ont été retirés en 2018 alors qu’il s’agit du test le plus cité dans la littérature sur la production de lubrifiants pour glissières.

Les défis posés par ces trois tests sont les suivants :

• Ce sont tous des tests à source unique, s’appuyant souvent sur l’approbation OEM de Fives Cincinnati pour démontrer les performances des fluides.
• Ils sont coûteux et complexes. L’agrément de ces lubrifiants devant être renouvelé tous les trois ans, la nécessité et la fréquence de ces tests augmentent les coûts des produits pour les fabricants et les utilisateurs finaux.
• Ils sont souvent incohérents. Parfois, un fluide qui a été approuvé plusieurs fois échoue au test de réapprobation du stick-slip

Prévention des glissades

En tribologie, le phénomène de stick-slip est une fluctuation cyclique des grandeurs de la force de frottement et de la vitesse relative entre deux éléments en contact glissant. Elle est généralement associée à une oscillation de relaxation dépendante de l’élasticité du tribosystème et d’une diminution du coefficient de frottement avec début de glissement ou avec augmentation de la vitesse de glissement. La forme la plus courante de stick-slip est le frisson.

Le fonctionnement sans glissement est important dans les applications de machines-outils pour un positionnement lisse et précis et des finitions de surface de haute qualité. C’est pourquoi les lubrifiants pour glissières sont un élément essentiel de la maintenance des machines-outils.

Aucun des tests actuels n’utilise de méthodes à jour pour tester le phénomène de stick-slip, donc la question est de savoir s’il est possible de construire un banc d’essai qui met à jour la procédure de test avec des capacités modernes et un tribosystème approprié.

Banc d’essai de glissière

Nous avons entrepris de créer une version modernisée avec un tribosystème similaire au test Fives Cincinnati/ASTM D2877. Dans la nouvelle machine, la cellule de charge et l’acquisition de données à grande vitesse sont bien meilleures pour évaluer les réponses tribologiques. De plus, il est conçu pour mesurer le coefficient de frottement cinétique et statique ainsi que le phénomène de stick-slip. Avec cette nouvelle plate-forme, plusieurs analyses et analyses statistiques améliorent l’interprétation.

Nos tests ont démontré que nous sommes capables de faire la différence entre les lubrifiants pour glissières formulés de niveau principal et de qualité supérieure. Il n’y a pas eu de pic de friction ou de glissement répétitif des fluides formulés cibles, même lorsque la vitesse a été réduite à 1,27 millimètre par minute. Notre analyse a montré que les tests sur la plate-forme mise à jour donnent des résultats similaires à ceux du ratio stick-slip traditionnel de Fives Cincinnati pour les fluides d’intérêt. Cependant, les capacités améliorées dues à la cellule de charge et à l’acquisition de données à grande vitesse donnent des informations supplémentaires sur les forces de rupture et les performances de friction pendant le mouvement.

Les additifs affectent les performances

Les systèmes d’additifs de friction peuvent avoir un impact considérable sur les autres propriétés de performance. La mousse, la corrosion, la compatibilité avec les élastomères ou les matériaux de friction synthétiques, l’usure et d’autres propriétés sont également importants pour obtenir un fonctionnement précis, stable et continu d’une machine-outil pour une productivité optimisée.

Notre point de vue

Bien que ce travail suggère une voie à suivre qui améliore les protocoles de test actuels, il reste encore du travail à faire. Par exemple, il devrait y avoir des tests qui mesurent l’usure sur les machines qui utilisent des guides linéaires. Il est important de trouver des méthodes améliorées pour caractériser la compatibilité du liquide de refroidissement, ce qui est essentiel pour les performances des guidages et la durée de vie du liquide de refroidissement. Enfin, il faut améliorer les méthodes pour caractériser le potentiel de formation de résidus ou de boues dans les systèmes de guidage en cas de contamination par le liquide de refroidissement.

Pour plus d’informations sur les lubrifiants pour glissières, contactez votre représentant Lubrizol.

https://360.lubrizol.com/2021/Evaluation-of-Performance-Properties-of-Slideway-Lubricants