La valeur croissante de la graisse complexe au sulfonate de calcium pour la fiabilité des machines.

Le choix du lubrifiant a un impact important sur la fiabilité des machines. Les ingénieurs de maintenance disposent de nombreuses options pour 

sélectionner la graisse appropriée pour leurs machines. Ce choix peut être largement motivé par les spécifications OEM ou par l’expérience passée avec un type de graisse dans une application.  

Les graisses formulées avec des épaississants à base de lithium représentent environ 70 % du marché des graisses industrielles. La graisse à base de lithium est répandue depuis longtemps parce qu’elle était rentable, fiable et facilement disponible. Deux de ces attributs ne sont plus aussi vrais. L’essor des batteries au lithium utilisées dans les véhicules électriques (VE) a provoqué une forte augmentation de la demande de lithium, ce qui a eu un impact considérable sur la capacité des fabricants de graisse à fournir de la graisse à base de lithium de manière fiable et rentable.

Comprendre les contraintes d’approvisionnement

Avant d’examiner les avantages des alternatives, il est crucial de comprendre les contraintes d’approvisionnement qui affectent le marché du lithium. La croissance exponentielle de l’industrie des véhicules électriques, associée à la demande croissante de batteries lithium-ion dans d’autres applications, a conduit à un déséquilibre important entre l’offre et la demande de lithium. Les formulateurs et les mélangeurs de graisse ont du mal à rivaliser avec le marché des batteries pour le lithium nécessaire à la production de cette technologie de graisse omniprésente, ce qui limite considérablement l’approvisionnement de ce produit autrefois courant. En raison de la flambée des prix du lithium, les opérateurs ont du mal à garantir un approvisionnement stable en graisse à base de lithium, essentielle à la lubrification des machines.  

Formulation de graisse 101

La graisse est composée de trois composants de base : l’huile de base, les additifs et l’épaississant. L’huile de base effectue la grande majorité des tâches de lubrification et représente 70 à 95 pour cent du volume de graisse. Les performances de la graisse peuvent être modifiées avec des additifs qui améliorent les performances aux pressions extrêmes ou agissent comme inhibiteurs de corrosion, entre autres améliorations. Les additifs peuvent ajouter jusqu’à 10 pour cent au volume total de graisse. Enfin, la graisse contient un agent épaississant qui représente entre trois et 30 pour cent du volume d’une graisse.  L’épaississant est ce qui différencie une graisse d’une huile, agissant comme une « éponge » qui absorbe l’huile de base et les additifs et les maintient dans un état semi-fluide afin que la graisse reste en place. Lorsqu’une pression est appliquée, l’épaississant libère l’huile de base et les additifs assurant la lubrification. Lorsque la pression est relâchée, l’épaississant absorbe les composants et les maintient en place jusqu’à ce qu’ils soient à nouveau nécessaires.

L’essor de la graisse complexe au sulfonate de calcium

Les épaississants pour graisses au complexe sulfonate de calcium existent depuis au moins 50 ans. Cependant, ils ne constituent pas une option pratique pour de nombreuses applications générales, car historiquement, les performances obtenues grâce à l’utilisation de graisse au sulfonate de calcium n’ajoutaient pas de valeur en raison de son coût plus élevé. Ces coûts ont diminué au fil du temps grâce à l’amélioration des méthodes de raffinage.Les épaississants à base de lithium maintiennent l’huile de base et les additifs en place, mais ils n’apportent pas beaucoup d’avantages tribologiques à une formulation de graisse. Les épaississants à base de lithium créent une structure en treillis avec des vides contenant l’huile de base vitale et les additifs.  Les épaississants complexes au sulfonate de calcium présentent des avantages distincts par rapport aux épaississants à base de lithium, apportant des avantages tribologiques qui améliorent les performances des graisses. Ils fournissent une structure planaire avec des particules de calcite formant des plans de cisaillement entre les surfaces métalliques qui renforcent la protection contre l’usure extrême pression. Les performances extrême-pression considérablement améliorées proviennent de plusieurs points de réponse qui absorbent et dispersent les charges.

Performances améliorées dans des conditions extrêmes

Les épaississants complexes de sulfonate de calcium offrent l’avantage supplémentaire d’une structure à longue chaîne, formant un arrangement épaississant avec un poids moléculaire élevé pour améliorer la résistance à l’usure. Cette protection accrue contre l’usure par pression extrême est particulièrement bénéfique dans les roulements fortement chargés et à mouvement plus lent. Les épaississants complexes au sulfonate de calcium offrent une excellente stabilité mécanique, une excellente résistance à l’oxydation et à l’eau pour une protection contre l’usure et des performances constantes sur toute la durée de service d’une charge de graisse. Le complexe de sulfonate de calcium excelle également dans la fourniture d’une protection exceptionnelle contre l’usure par frottement, vitale pour les équipements soumis à de multiples cycles d’arrêt-démarrage ou à des oscillations de courte période.

Durée de vie prolongée de l’équipement

Un autre avantage prouvé de 

la graisse complexe au sulfonate de calcium est sa capacité à maintenir une stabilité mécanique sur de longues périodes. Un essai sur le terrain a été réalisé sur de grands roulements principaux d’éoliennes à mouvement lent qui fonctionnent sous des charges transitoires variables et lourdes. Lors des tests, une graisse complexe de sulfonate de calcium a maintenu la charge maximale de 1 200 N/1 200 N pendant 12 mois d’utilisation continue dans le test SRV Step Load EP (ASTM D5706). Ce niveau de protection constante contre les pressions extrêmes a été vérifié par une analyse des vibrations et une inspection visuelle des rouleaux et des chemins de roulement. Une graisse témoin au complexe de lithium n’a pas pu égaler ces performances, tombant à 500N/500N après seulement trois mois de service dans les mêmes conditions.

Conformité environnementale et réglementaire

Dans le monde d’aujourd’hui soucieux de l’environnement, les opérateurs subissent une pression croissante pour adopter des pratiques durables et se conformer à des réglementations strictes. Les graisses à base de sulfonate de calcium correspondent bien à ces objectifs car elles sont plus respectueuses de l’environnement. La graisse à base de lithium peut soulever des préoccupations environnementales en raison de la quantité d’eau et d’énergie nécessaire pendant le processus minier et du potentiel de contamination de l’approvisionnement en eau. Le calcium est également facilement disponible dans le monde entier et est beaucoup plus facile et nécessite moins de ressources à extraire et à traiter.

Rentabilité et stabilité de l’approvisionnement

L’avantage le plus convaincant des graisses épaissies au complexe de sulfonate de calcium dans le paysage actuel est peut-être leur rentabilité et leur stabilité d’approvisionnement. Face à la flambée des prix du lithium et aux contraintes d’approvisionnement de plus en plus prononcées, les opérateurs recherchent des alternatives offrant des performances fiables et facilement disponibles lorsqu’ils en ont besoin, sans dépasser leur budget. La graisse au sulfonate de calcium présente une solution pratique, car elle est souvent plus rentable que la graisse au lithium et moins sensible aux perturbations de la chaîne d’approvisionnement. En diversifiant les options de lubrifiants et en réduisant la dépendance aux produits à base de lithium, les entreprises peuvent atténuer l’impact des conditions fluctuantes du marché et garantir la continuité de leurs opérations.

Adopter l’innovation pour la fiabilité des machines

Dans le paysage en constante évolution de la fiabilité des machines, l’adaptation est la clé du succès. Alors que les industries sont confrontées à des contraintes d’approvisionnement sur le marché du lithium, l’attention se tourne de plus en plus vers les technologies de lubrification alternatives, la graisse complexe au sulfonate de calcium émergeant comme un favori. Passer à la technologie des graisses complexes au sulfonate de calcium est une décision facile car elle est hautement compatible avec la graisse à base de lithium et plus performante, avec un approvisionnement fiable et un prix compétitif. Offrant des performances supérieures, une durée de vie prolongée de l’équipement, une conformité environnementale et une rentabilité, la graisse complexe au sulfonate de calcium présente une proposition convaincante pour les opérateurs cherchant à améliorer la fiabilité de leurs machines tout en affrontant des conditions de marché difficiles. En adoptant l’innovation et en diversifiant leurs stratégies en matière de lubrifiants, les entreprises peuvent protéger leurs opérations contre les perturbations et sécuriser leur chemin vers une croissance durable.

(Source : Brian Burks, CLS, MLE, OMA I , 
AMSOIL Industriel machinerylubrication mai 2024)