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Analyse et technologie des surfaces
inférieures à 0,1 peuvent se trouver dans des conditions particulières ou avec certains composites contenant des lubrifiants solides (tab. 23.3).
Il existe aussi une certaine corrélation entre le facteur de frottement et l’énergie
superficielle. Le PTFE qui a la plus faible énergie superficielle conduit au plus faible facteur de frottement (µ d ≤ 0,1 à basse vitesse).
Dans une même famille de polymères, par exemple les polyéthylènes haute
densité, on constate que le taux d’usure diminue lorsque la masse moléculaire augmente. Cette propriété est mise en œuvre dans la réalisation de composite résistant
à l’usure.
Tableau 23.3 Valeurs indicatives du facteur de frottement de polymères.
23.4.5 Frottement des élastomères
Le contact d’un élastomère avec une surface dure rugueuse se caractérise par
une déformation de l’élastomère qui vient envelopper les aspérités de la surface
antagoniste. Ceci induit une composante tangentielle de la force. La force de frottement peut être divisée en deux termes, un terme de déformation et un terme d’adhésion. Le terme de déformation, communément appelé composante d’hystérésis, du
frottement est engendré par le retard à la restitution de l’élastomère après déformation par les aspérités. La force de frottement s’exprime donc par:
F = F adhésion + F hystérésis
L’adhésion est un effet de surface tandis que l’hystérésis est un phénomène
volumique lié au comportement viscoélastique des élastomères. Ces deux phénomènes font que le facteur de frottement dynamique des élastomères varie dans une
large plage: 0,5 à 2 selon les conditions.
µ 0
µ d
Environnement
Résine acétal/Acier
0,1-0,3
0,1-0,2
0,05-0,1
0,1-0,2
0,1-0,3
0,01-0,1
Air sec
Eau
Huile
Résine acétal/Résine acétal
0,4-0,6
0,15-0,25
Air sec
Polyamide/Acier
0,35-0,6
0,35-0,5
0,05-0,2
0,3-0,6
0,3-0,5
0,02-0,15
Air sec
Eau
Huile
Polyamide/Bronze
0,35-0,65
0,35-0,55
0,1-0,25
0,3-0,6
0,3-0,5
0,08-0,15
Air sec
Eau
Huile
PTFE/Acier
≤ 0,05
0,1-0,25
(U ≤ 0,5 m/s)
Air sec
Polyimide/Acier
0,4-0,5
0,2-0,5
Air sec
Analyse et technologie des surfaces
inférieures à 0,1 peuvent se trouver dans des conditions particulières ou avec certains composites contenant des lubrifiants solides (tab. 23.3).
Il existe aussi une certaine corrélation entre le facteur de frottement et l’énergie
superficielle. Le PTFE qui a la plus faible énergie superficielle conduit au plus faible facteur de frottement (µ d ≤ 0,1 à basse vitesse).
Dans une même famille de polymères, par exemple les polyéthylènes haute
densité, on constate que le taux d’usure diminue lorsque la masse moléculaire augmente. Cette propriété est mise en œuvre dans la réalisation de composite résistant
à l’usure.
Tableau 23.3 Valeurs indicatives du facteur de frottement de polymères.
23.4.5 Frottement des élastomères
Le contact d’un élastomère avec une surface dure rugueuse se caractérise par
une déformation de l’élastomère qui vient envelopper les aspérités de la surface
antagoniste. Ceci induit une composante tangentielle de la force. La force de frottement peut être divisée en deux termes, un terme de déformation et un terme d’adhésion. Le terme de déformation, communément appelé composante d’hystérésis, du
frottement est engendré par le retard à la restitution de l’élastomère après déformation par les aspérités. La force de frottement s’exprime donc par:
F = F adhésion + F hystérésis
L’adhésion est un effet de surface tandis que l’hystérésis est un phénomène
volumique lié au comportement viscoélastique des élastomères. Ces deux phénomènes font que le facteur de frottement dynamique des élastomères varie dans une
large plage: 0,5 à 2 selon les conditions.
µ 0
µ d
Environnement
Résine acétal/Acier
0,1-0,3
0,1-0,2
0,05-0,1
0,1-0,2
0,1-0,3
0,01-0,1
Air sec
Eau
Huile
Résine acétal/Résine acétal
0,4-0,6
0,15-0,25
Air sec
Polyamide/Acier
0,35-0,6
0,35-0,5
0,05-0,2
0,3-0,6
0,3-0,5
0,02-0,15
Air sec
Eau
Huile
Polyamide/Bronze
0,35-0,65
0,35-0,55
0,1-0,25
0,3-0,6
0,3-0,5
0,08-0,15
Air sec
Eau
Huile
PTFE/Acier
≤ 0,05
0,1-0,25
(U ≤ 0,5 m/s)
Air sec
Polyimide/Acier
0,4-0,5
0,2-0,5
Air sec