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La durée de vie et la fiabilité des roulements augmentent constamment. Ces progrès résultent d’une constante amélioration des procédés d’élaboration des aciers, des processus de fabrication et du soin apporté lors du montage. L’amélioration de la propreté inclusionnaire des aciers permet notamment une meilleure tenue mécanique en volume.
Dans le même temps, les exigences sont toujours plus grandes. Les roulements fonctionnent à des températures de plus en plus élevées avec un volume d’huile ou de graisse qui diminue. Par conséquent, la proportion des avaries résultant d’une fatigue initiée en surface augmente. Ces endommagements sont de trois types : grippage, micro-écaillage et écaillage initié en surface. Le grippage est dû principalement à un défaut de lubrification ou à une rugosité de surface trop importante. Aussi, ce type de dommage peut être évité en optimisant la lubrification et le refroidissement ou en améliorant l’état de surface. Le micro- écaillage est provoqué par la présence des rugosités. L’amélioration des états de surface permet également une réduction de ce type d’avarie. Enfin, l’écaillage profond peut être initié en surface par la présence d’un défaut géométrique (d’usinage ou de montage) ou au cours du fonctionnement (indents). Il est aujourd’hui bien établi qu’une particule solide en suspension dans le lubrifiant passant dans un roulement et plus particulièrement entre les corps roulants et les bagues peut indenter les surfaces. La question qui se pose alors est la suivante : est-il possible d’éviter la présence de ces particules indésirables, et si cela est impossible, quelles en sont les conséquences en terme de durée de vie ?
Les lubrifiants utilisés contiennent de nombreux polluants avant même leur mise en service. Ces polluants sont présents dans les huiles neuves ou introduits lors de la fabrication ou des opérations de montage. En service, de nouveaux polluants sont produits soit par le rodage et l’usure, soit par ingestion de l’extérieur selon l’étanchéité des joints et l’environnement de fonctionnement. Enfin, il arrive aussi que les polluants pénètrent dans le système lors des opérations de maintenance. Ces particules ont généralement un diamètre (jusqu’à 50 µm) bien supérieur à l’épaisseur du film de lubrifiant dans un contact élastohydrodynamique ou EHD (inférieure à 1 µm). Des particules sont donc susceptibles d’indenter les surfaces et de conduire à la fatigue du mécanisme.
Des filtres sont habituellement utilisés pour atténuer ces risques. Malheureusement, la filtration n’élimine pas complètement le problème car les petites particules ne sont pas toutes arrêtées. Les filtres automobiles laissent par exemple passer des particules dont la taille peut atteindre 40 µm. De plus, l’utilisation de filtres ultrafins, qui pourraient encore réduire la taille des particules susceptibles de passer, n’est pas souhaitable. En effet, ils provoquent des pertes de charges et se colmatent assez rapidement. La pollution solide des lubrifiants est donc un sujet d’actualité très important!!!
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