Tribologie - Maîtriser le frottement et l'usure des systèmes mécaniques

Analyse des systèmes, méthodologies à mettre en œuvre et voies de solution en tribologie
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...Faute de loi analytique disponible intégrant l'ensemble de ces paramètres, il s'agit de choisir la bonne échelle et de déterminer les paramètres influents.
L'échelle du laboratoire n'est pas toujours représentative et l'échelle réelle peut parfois s'avérer sur-représentative en intégrant de trop nombreux paramètres qui perturbent l'analyse et la compréhension des phénomènes. Cependant, même s'il n'existe pas de loi universelle, il est possible de modéliser les différents aspects du contact afin de faire les choix appropriés en termes de conception et de matériaux.
La formation s'attachera à fournir des méthodes et outils pour vous aider à mieux maîtriser les phénomènes de tribologie et ainsi optimiser la conception et l'entretien de vos organes mécaniques. Le stage sera illustré de nombreux exemples issus de l'industrie automobile, aéronautique, spatiale et du secteur de l'énergie.

Dates :21 et 22 octobre 2020
Durée :2 jours
Lieu :Ecole Polytechnique Executive Education
Tarif : 1 400 € HT
Langue :Français
Code : TRIB

Objectifs

Faire le point sur les phénomènes d'usure et de frottement
Savoir établir un diagnostic, connaître les outils d'analyse et de modélisation des phénomènes de contact de surface
Identifier les différents paramètres participant au frottement et leurs influences
Savoir analyser un problème de frottement par l'expertise
Diagnostiquer et résoudre un problème tribologique par la conception
Identifier les choix de solutions possibles (conception mécanique, matériaux, traitements thermiques, traitement et revêtement de surface, etc.)

Programme

Les principes fondamentaux de la tribologie

Qu'est-ce qu'une surface ? Définition des deux coefficients de frottement
De quoi dépend le coefficient de frottement ?
Ordres de grandeurs raisonnables

Lubrification solide et pâteuse

L'énergie de surface
Lubrification solide : les grandes familles de matériaux (graphite, MoS², DLC, CaF² ...), les domaines d'application
Lubrification à la graisse : les constituants des graisses, les méthodes d'essais
Modèles possibles pour le comportement de la graisse
Interaction avec la topographie de surface

Lubrification fluide

Les différents types d'huile
Effets des additifs : attendus et indésirables
Les différents régimes de lubrification, courbe de Stribeck
Modèles analytiques
Epaisseur de film, lien avec la topographie de surface

Modélisation analytique du contact

Calculs hertziens. Triaxialité, champ de contraintes imposé par le frottement. Influence des différents paramètres.
Fissuration hertzienne, fatigue
Prise en compte de la plasticité et de la réalité des surfaces

La mise en mouvement du contact

Cinématique. Notion de contact ouvert, fermé. L'affectation des matériaux dans un contact.
Thermique. Effusivité. Températures flashes

Les débris dans le contact

Notion de 3ème corps
Lien avec le coefficient de frottement

Les différents types d'usure (IREIS)

Adhésion, abrasion, érosion, cavitation, fretting, fatigue des surfaces, surcontrainte, tribocorrosion
Comment les reconnaître
Cartographie de comportement, variantes, exemples
TP sur pièces endommagées

Méthodologie de conduite d'expertise (IREIS)

Démarche générique de conduite d'expertise, outils à mettre en œuvre.
Cas pratique : analyse d'avaries et recherche de solutions

Résoudre un problème tribologique par la conception (IREIS)

Importance du design
Importance des matériaux
Simulation, calcul et monde réel
Spécifications et mise en pratique

Simulation expérimentale du frottement

L'essai de frottement normalisé ASTM G99
Les différentes stratégies possibles (mouvement continu, alternatif)
Capteurs et instrumentation
Coefficient de frottement statique et dynamique

Réussir l'application d'un nouveau matériau (IREIS)

Usure et loi d'Archard
Comment définir des spécifications pour un matériau à partir des fiches techniques et des règles de tribologie
Retour d'expérience sur les matériaux « miracles » des 40 dernières années et d'aujourd'hui (chrome dur, polymères, céramiques, DLC)
Illustration de la culture propre de chaque famille de matériau à travers des exemples

Intervenants

Responsable scientifique

Gachon

Soumis par Sebastien le lun, 02/09/2015 - 09:33

Yves
Expert en Tribologie, IREIS (groupe HEF)
Docteur ingénieur en génie des matériaux au sein du pôle tribologique de Lyon.
Yves Gachon a rejoint IREIS, la branche R&D du groupe HEF en 1999. Chef de projet R&D, il a mis en place des techniques d'essais spécifiques aux films PVD minces. Il a passé plusieurs années au sein du laboratoire Procédés de dépôt sous vide pour le développement de nouveaux matériaux et procédés.
Yves Gachon est actuellement responsable de l'équipe Tribologie d'IREIS, réalisant à la fois des actions de recherche amont et d'aide à la résolution de problèmes de frottement et d'usure pour l'industrie.