Importance de la lubrification dans l’industrie.

La lubrification joue un rôle essentiel dans la maintenance industrielle. En limitant les frottements entre les pièces mécaniques, elle contribue à diminuer leur usure. Elle répond ainsi à divers besoins des équipes chargées de la maintenance.

• Réduction de la friction (frottement ou déformation)
• Réduction de l’usure des pièces
• Absorption / atténuation des chocs
• Réduction / contrôle de la température
• Protection contre la corrosion
• Isolation des composantes de la contamination
• Nettoyage / suppression des contaminants

Tour d’horizon des lubrifiants

Les lubrifiants ont pour fonction de réduire les frottements entre les pièces en mouvement ainsi que la résistance des éléments fixes. Ils sont issus du raffinage des fractions lourdes du pétrole brut, c’est-à-dire des résidus non utilisés pour la production de carburants comme l’essence, le fioul ou le kérosène. Les lubrifiants se présentent sous différentes formes : fluides ou liquides (comme les huiles), pâteuses (comme les graisses ou les gels de silicone), ou solides (comme le Téflon ou le graphite).

Les caractéristiques et performances diffèrent d’un lubrifiant à l’autre. Néanmoins, ils possèdent tous un même constituant principal appelé « base lubrifiante » d’originel minérale ou synthétique, qui représente de 75 % à 85 % du lubrifiant.

Les bases lubrifiantes 

Il existe deux types de bases lubrifiantes :

Les bases minérales sont fabriquées à partir du pétrole brut. Ce sont de très loin les bases plus utilisées, aussi bien dans les applications industrielles qu’automobiles. Elles s’obtiennent grâce à des mélanges d’hydrocarbures ayant subi de nombreuses opérations de raffinage.

Les huiles de base de synthèse sont produites par réaction chimique entre plusieurs composants. Dans la formulation des lubrifiants, on utilise principalement deux types de produits : les hydrocarbures de synthèse et les esters. Ces derniers se distinguent par une viscosité particulièrement stable, quelles que soient les variations de température. Cette caractéristique constitue un avantage majeur par rapport aux bases minérales, qui nécessitent l’ajout en grande quantité d’additifs pour améliorer la viscosité. Par ailleurs, leur résistance à l’oxydation est nettement supérieure, ce qui prolonge la durée de vie de l’huile et permet d’espacer les vidanges. Il convient également de mentionner les huiles dites « semi-synthétiques », issues d’un mélange des deux types de bases, généralement composées de 20 à 30 % d’huile de synthèse et de 70 à 80 % d’huile minérale.

Les différentes huiles de lubrification

Les huiles sont composées d’une base lubrifiante et d’additifs.

Les additifs sont présents entre 15 % et 25 % dans les huiles finies pour deux raisons :

• Soit pour renforcer certaines propriétés de l’huile de base
• Soit pour apporter à l’huile de base des propriétés qu’elle ne possède pas naturellement

Les améliorants de viscosité permettent à l’huile d’être suffisamment fluide, à chaud comme à froid, afin d’éviter le contact des pièces en mouvement. Ce sont des polymères introduits dans une base lubrifiante. Une huile contenant ces additifs est dite huile multigrade. Les polymères à longue chaîne se contractent à basse température et n’offrent donc qu’une résistance négligeable au mouvement des molécules d’huile mais, à haute température, ils se déroulent et s’opposent à la fluidification du mélange.

Les additifs anti-usure renforcent l’action anti-usure qu’exerce un lubrifiant vis-à-vis des organes qu’il lubrifie. Ils agissent en formant un film protecteur, en réagissant directement ou par l’intermédiaire de leur produit de réaction avec les surfaces métalliques.

Les additifs anti-oxydants ralentissent les phénomènes d’oxydation du lubrifiant et contribuent à l’espacement des vidanges grâce à une meilleure tenue aux hautes températures.

Les additifs détergents évitent la formation de vernis ou de dépôts sur les parties les plus chaudes du moteur telles que les gorges des pistons. Ils exercent une action détergente, en particulier à l’intérieur des moteurs où ils empêchent que les composés oxydés ou les résidus charbonneux de combustion ne forment des gommes ou des dépôts sur les surfaces métalliques. Les additifs les plus récents sont des polymères de composés basiques azotés ne laissant pas de cendres. Les huiles dites détergentes doivent être utilisées avec précaution dans les moteurs anciens car leur capacité à nettoyer les dépôts déjà sédimentés dans les carters (par exemple la calamine) peut entraîner l’obturation des canaux de circulation du lubrifiant.

Les additifs dispersants permettent de maintenir en suspension toutes les impuretés solides formées au cours du fonctionnement du moteur : imbrûlés, gommes, boues, suies, dépôts nettoyés par les détergents. Ils empêchent les résidus solides de s’agglomérer et ainsi limitent le risque de dépôt (boues) dans les parties froides du moteur (en particulier les carters).

Les additifs de basicité neutralisent les résidus acides de combustion des carburants, principalement sur les moteurs diesel, progressivement lors de leur formation.

Les additifs anti-corrosion empêchent l’attaque des métaux ferreux, due à l’action conjuguée de l’eau, de l’oxygène de l’air et de certains oxydes formés lors de la combustion. Ils forment un film protecteur ou une passivité de la surface à protéger.

Les additifs anti-congélation permettent au lubrifiant de conserver une bonne fluidité à basse température (de -10°C à -45°C).

Les additifs anti-mousse : le moussage de l’huile peut être dû à la présence d’autre additifs (les additifs détergents agissent dans l’huile à l’instar du savon dans l’eau (ils nettoient le moteur mais ont tendance à mousser), ou au dessin du circuit de graissage qui provoque des turbulences lors de l’écoulement du lubrifiant, facilitant ainsi le brassage air huile et la formation des bulles. Ces additifs ont pour but de restreindre la dispersion d’un grand volume d’air dans l’huile.

Les additifs d’extrême pression : le but de ces additifs est de réduire les couples de frottement et par conséquent économiser l’énergie et de protéger les surfaces des fortes charges. Ils apportent au lubrifiant des propriétés de glissement spécifiques, en particulier aux organes équipés d’engrenages ou de garnitures de friction travaillant dans l’huile (ponts autobloquants, boîtes de vitesse automatiques ou manuelles, freins immergés, etc.).