Étude du comportement au frottement et à l’usure des couples PTFE/Acier et PTFE/Aluminium sur un tribomètre pion/disque
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Date
2024-11
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tiziouzou
Abstract
Le travail présenté dans ce mémoire est une étude expérimentale en tribologie, portant sur
l'analyse du comportement tribologique des couples PTFE/acier et PTFE/aluminium, ainsi que
sur la mesure de leurs produits PV (qui correspond au produit de la charge appliquée et de la
vitesse de glissement).
Après une recherche bibliographique porté sur la tribologie des polymères où nous avons
expliqué l’ensemble des facteurs pouvant influencer les forces de frottement. Nous avons aussi
présenté les différents aspects pour l’amélioration du comportement au frottement et à l'usure des
matériaux polymères qui consistent à réduire leurs adhérences aux matériaux antagonistes et à
améliorer leur dureté, leur rigidité et leur résistance à la compression, par adjonction des charges
particulaires des différents lubrifiants solides, principalement les additifs classiques à savoir le
PTFE, le bisulfure de molybdène ainsi que le graphite.
La partie expérimentale, a été consacrée aux tests pour les couples de frottement
PTFE/Acier et PTFE/Aluminium. Plusieurs séries d’essais ont été réalisés pour évaluer l'impact
des différentes vitesses de glissement et pressions, allant de 0,5 à 2,5 m/s et de 0,5 à 2,5 MPa
respectivement. En exploitants les résultats des différents tests, plusieurs comparaisons ont été
effectuées pour les deux couples de matériaux. La première en comparant les courbes du
coefficient de frottement à différentes vitesses où nous avons constaté que la variation de la
vitesse de glissement a un impact sur la variation de COF. Nous avons remarqué que les courbes
se rapprochent à une vitesse de 0.5m/s puis se séparent avec l’augmentation de la vitesse pour le
couple PTFE/Acier. Quant au couple PTFE/Acier, nous avons observé qu'à faibles vitesses, il y a
une diminution significative du coefficient de frottement (COF). En augmentant la vitesse de
glissement, le COF commence à se rapprocher et à se superposer à une vitesse moyenne,
indépendamment de la pression. Au-delà de cette vitesse (1 m/s), le COF reste stable à une
valeur de µ=0,25 à basses pressions (P=0,5 MPa).
La deuxième comparaison a été faite pour les courbes du coefficient de frottement à
différentes pressions. L’analyse des courbes montrent que les valeurs du COF s’approchent après
chaque augmentation de la pression pour le couple PTFE/Acier. Concernant le couple
PTFE/Aluminium le COF reste stable à une valeur de µ=0,25 à basses pressions (P=0,5 MPa).
En revanche, pour les autres pressions, on observe une variation du COF avec les pressions
moyennes (P=1 MPa et P=1,5 MPa) par une diminution, tandis qu'il augmente avec une pression plus élevée (P=2 MPa). Cela entraîne la déformation du pion avant la fin de la durée des tests
prévue. Ainsi l’ensemble des tests et résultats ont permis l’analyse du comportement au
frottement et à l’usure des deux couples de frottement ce qui a permis la mesure de leurs produit
PV.
Enfin, les perspectives de recherches futures visent à effectuer une analyse approfondie
pour identifier les types d’usure à savoir s’il s’agit d’adhésive, abrasive et autres. Et d’équiper le
tribomètre d’un thermocouple pour mesurer la température due au frottement.
Description
80 f. : ill. ; 30 cm. (+CD-Rom)
Keywords
Ptfe/acier et ptfe/aluminium : frottement
Citation
Construction mécanique