La lubrification sèche à base de poudre lubrifiante joue un rôle important dans de nombreux procédés de fabrication. Pourtant ce domaine présente une technicité toute particulière et nécessite bien souvent les conseils d’un expert, voire la formulation de produits sur mesure. Découvrez en 6 étapes comment Afer Industrie peut vous accompagner dans le développement d’une solution de lubrification sèche sur-mesure.
Que ce soit pour garantir des mouvements sans friction même sous de fortes charges, faciliter le démoulage de pièces très chaudes ou éviter que des composants ne se grippent avec le temps, les poudres lubrifiantes ont des propriétés qui vont bien au-delà de celles des lubrifiants classiques comme les huiles ou les graisses.
S’il existe 4 grandes familles de lubrifiants secs : le graphite, le disulfure de molybdène, le nitrure de bore et le PTFE, il existe aussi une grande variété de possibilités pour les mettre en oeuvre (base de dissolution, conditionnement, viscosité, additifs, grades…).
➡️ Lisez notre article « Comment choisir sa poudre lubrifiante ? Graphite, disulfure de molybdène, nitrure de bore et PTFE [Comparatif] »
Et chaque application peut avoir ses spécificités nécessitant des adaptations ou des arbitrages en fonction des caractéristiques attendues du lubrifiant.
Alors pour mettre toutes les chances de votre côté et réussir votre application, suivez ces 6 étapes et formulez avec Afer Industrie le produit parfaitement adapté à votre besoin.
Étape 2 : L’étude de faisabilité de votre application de lubrification sèche
Étape 3 : La visite de votre site et de votre installation
Étape 4 : L’élaboration du cahier des charges
Étape 5 : Formulation par le chimiste et tests préalables
Étape 6 : La réalisation de tests en conditions réelles et le premier batch de production
Pour aller plus loin :
Étape 1 : La prise de contact
Le point de départ d’une étude personnalisée est bien évidemment la prise de contact avec les experts d’Afer Industrie. Vous pouvez solliciter nos docteurs et ingénieurs chimistes soit directement par téléphone soit en utilisant le formulaire de contact ci-dessous.
En fonction de votre application et de votre secteur d’activité, nous mettons à votre disposition un binôme de spécialistes dédiés : un ingénieur ou un docteur en chimie ainsi qu’un commercial spécialiste de votre secteur. Ils seront vos interlocuteurs de confiance pour toute la suite de l’étude.
Étape 2 : L’étude de faisabilité de votre application de lubrification sèche
La première étape pour notre équipe d’experts est de bien comprendre votre besoin et le contexte de votre application. Pour cela une réunion est organisée avec vous pour évaluer :
- Les caractéristiques techniques attendues du lubrifiant
- Les étapes avales et amonts de production
- La complexité et l’adaptation à l’environnement de production existant
- Les conditionnements nécessaires
- Les volumes annuels de produits à fournir
- Le budget nécessaire
- …
A titre d’information, les principaux acteurs du secteur ne sont pas toujours en mesure de s’adapter aux volumes demandés par les clients notamment lorsqu’il s’agit de petits volumes annuels. L’un des atouts d’Afer Industrie est de savoir se positionner sur une large gamme de volumes annuels : des petits volumes de plusieurs dizaines de kilos par an à plusieurs centaines de tonnes par an.
Étape 3 : La visite de votre site et de votre installation
Afin de compléter la première analyse de faisabilité, une analyse terrain est faite par votre binôme Afer Industrie qui se déplace sur votre installation avec vous pour observer plus précisément l’environnement de l’application étudiée.
Cette visite sur site permet à notre équipe de vous poser de nouvelles questions et d’identifier des contraintes qui n’avaient pas été précisées à l’étape précédente. Elle permet aussi de voir plus clairement comment va être utilisé le produit et par qui.
Il se peut en effet que certaines formulations nécessitent des manipulations particulières par les opérateurs avant ou durant la dépose. Le tout est de savoir si les opérateurs ont le temps et les qualifications pour ce faire ou s’il faut limiter leur intervention sur cette étape.
A l’issue de cette visite et de cette première étude de faisabilité, le binôme ingénieur chimiste / commercial est en mesure de vous préparer un cahier des charges complet qui sera la base pour la suite des échanges.
Étape 4 : L’élaboration du cahier des charges
Une fois tous les éléments rassemblés sur le contexte de l’application, sur les contraintes techniques et sur les caractéristiques finales attendues, vos experts Afer Industrie établissent un cahier des charges reprenant toutes les informations importantes et les paramètres à prendre en compte comme :
- Le mode d’application : en aérosol ou pulvérisation, en trempage, par pinceau ou spatule
- La base : eau (base aqueuse) ou alcool, acétone, … (base solvant)
- Les caractéristiques rhéologiques :
- Viscosité du lubrifiant (liquide ou pâteux)
- Écoulement une fois déposé sur le support (thixotropie)
- Epaisseur à déposer sur le support
- La résistance mécanique attendue : coefficient de frottement, sensibilité à l’usure, charge à supporter, vitesse de mouvements
- La résistance à la température :
- Le type d’atmosphère en production et en utilisation : air ambiant, sous vide d’air, en atmosphère anhydre
- L’importance de la conductivité du lubrifiant pour l’application
- L’importance de la couleur du lubrifiant
- Les contraintes HSE pouvant interdire l’utilisation de solvant à base d’alcool
- Le mode de stockage (à très basse température il y a un risque de gel pour les bases aqueuses)
- L’utilisation de mélangeur pour éviter la sédimentation des poudres
- Les conditionnements nécessaires
- Les coûts
- Les volumes annuels
- …
C’est une fois que vous et votre équipe d’experts êtes d’accord sur l’ensemble de ce cahier des charges, que la prochaine étape qui consiste à réaliser 2 à 3 formulations d’essai peut démarrer.
Étape 5 : Formulation par le chimiste et tests préalables
Nos chimistes, à partir de tous les éléments du cahier des charges, vont définir 2 ou 3 formulations cibles.
Au-delà du choix de l’ingrédient de base du lubrifiant solide parmi : le graphite, le disulfure de molybdène (MoS2), le nitrure de bore ou le PTFE ; l’ingénieur ou le docteur en chimie va définir le pourcentage de poudre nécessaire, une liste d’additifs à incorporer et les proportions de tous ces composés pour obtenir le lubrifiant final.
En effet, pour obtenir le produit parfaitement adapté à votre besoin, la formulation nécessite potentiellement d’ajouter des agents :
- liants, pour faciliter l’accroche de la poudre lubrifiante
- épaississants, pour obtenir la bonne viscosité
- rhéologiques, pour éviter les coulures
- mouillants, pour favoriser la dissolution
- de conservation, pour éviter à l’eau de “tourner” dans le cas des bases aqueuses
- de pigmentation, pour obtenir la bonne couleur et éviter les erreurs de références ou les doubles-déposes
- …
C’est donc une vraie expertise de formulation que vous apporte Afer Industrie pour résoudre vos problématiques.
Mais au-delà de la recette, avant de réaliser des tests sur vos pièces, la formulation doit subir des tests accélérés de vieillissement afin d’analyser son comportement dans le temps et vérifier sa stabilité.
Cette formulation sur-mesure peut prendre de quelques jours à quelques semaines le temps de disposer de tous les composants (souvent en stock mais parfois uniquement en commande auprès de nos fournisseurs de matière première) et de réaliser ces tests de vieillissement.
Étape 6 : La réalisation de tests en conditions réelles et le premier batch de production
Enfin, avant de retenir une formulation et de mettre en place un premier batch en production grandeur nature, notre équipe réalise avec vous tous les tests nécessaires. Le but est de bien vérifier que tous les éléments du cahier des charges sont respectés et que le comportement du lubrifiant est bien conforme aux attentes sur des pièces ou assemblages réels.
Parfois, des ajustements dans la formulation sont nécessaires parce que des nouvelles contraintes ont été identifiées ou parce que les supports réels n’ont pas tout à fait les mêmes propriétés que ce qui a été décrit dans le cahier des charges. Dans ce cas, notre équipe propose des adaptations dans la formulation et réalise de nouveaux essais.
Une fois les essais préalables concluants, notre équipe est prête à mettre la formulation à l’épreuve du terrain. Bien souvent, l’essai porte sur une production complète sur une équipe d’opérateurs afin de se mettre dans les conditions d’opération les plus proches de la réalité.
Si les tests montrent que de nouvelles adaptations sont nécessaires, celles-ci sont étudiées et formulées. Si les tests sont positifs et remplissent toutes les attentes, le client peut passer commande auprès d’Afer Industrie qui se chargera de formuler et de préparer les quantités nécessaires.
En fonction de la complexité de l’application, l’approvisionnement en produits et de la technicité de la formulation, la mise au point d’une formulation sur-mesure utilisable en production réelle peut prendre de 1 à 12 mois.
Conclusion
La formulation sur-mesure d’un lubrifiant solide peut parfois s’avérer la meilleure solution car les produits du marché ne sont pas toujours adéquats. Toutefois, votre application peut nécessiter une simple adaptation dans la formulation d’un produit existant dans notre catalogue mais il est aussi possible que votre application requiert une formulation totalement spécifique. C’est pourquoi il est important que nos experts puissent vous accompagner au plus tôt dans la définition de votre besoin.
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