IN THE FIELD
Maintenance Magazine 142 – décembre 2018
Un concept de composant optimal ne signifie pas nécessairement un système optimal. Si l’axe de sortie est plus rigide que les roulements, ces derniers peuvent connaître des problèmes de désalignement. (Photo: NSK)
Les composants intégrant une lubrification via des résines imprégnées qui délivrent le lubrifiant progressivement, rendent les tâches de maintenance en partie superflues. (Photo: NSK)
L’évitement de la contamination du lubrifiant commence dès la phase de conception. Un système avec une lubrification automatique rate son but si la qualité du lubrifiant est médiocre. (Photo: ISL)
Aujourd’hui, l’un des principaux défis de notre industrie consiste à maintenir une disponibilité maximale. La lubrification et autres tâches de maintenance sont autant de piliers importants. Mais bien souvent, des éléments comme la pénurie de personnel, des installations et des budgets de plus en plus complexes sapent les fondements de la politique de maintenance. Une conception spécifique des composants et des installations peut toutefois apporter un soulagement aux services de maintenance qui croulent sous la pression du travail.
Les composants implémentés dans un environnement peu sain ou difficilement accessible sont les éléments les plus logiques à surveiller. Mais un concept spécifique peut aussi s’avérer intéressant pour des installations critiques ou coûteuses car malgré des plannings de maintenance performants, il y a toujours un risque d’erreurs techniques ou humaines. Le prix de revient est aussi de plus en plus discuté lors de la phase de conception. Jadis, des composants développés spécifiquement coûtaient beaucoup d’argent. Les évolutions dans l’industrie manufacturière ont bouleversé cette réalité. Le surcoût d’un concept spécial s’amortit aujourd’hui de mieux en mieux et cette tendance semble se poursuivre.
La lubrification reste l’une des tâches principales de la maintenance. Il est donc logique que les concepteurs recherchent des solutions pour limiter ce besoin de lubrification, voire le supprimer totalement. Pour y parvenir, on peut agir sur plusieurs fronts : adapter le choix et la qualité du matériau, optimaliser la combinaison des matériaux en contact et prévoir une forme de protection.
Avant de poser un choix effectif, il peut s’avérer intéressant d’étudier les conditions de travail. Plusieurs questions pourraient être posées. A quelle vitesse les surfaces entrent-elles en contact ? Jusqu’à quel point les températures de deux composants augmentent-elles? Quels sont les autres facteurs ambiants (pression, vibrations, humidité, produits chimiques, danger d’explosion, …) auxquels l’installation est confrontée ? Quelle est la charge exacte sur les pièces ? S’il s’agit d’une installation existante, une analyse des composants à remplacer peut s’avérer pertinente. On peut alors constater à quelle forme d’usure on a affaire : mécanique (des piqûres, par exemple) ou chimique (comme la corrosion).
Avec ces éléments à l’esprit, on peut imaginer un concept. Il ne s’agit pas d’une route unique et droite. Le concepteur peut emprunter diverses trajectoires. Une première possibilité est l’amélioration des types de matériaux. C’est la logique en soi. Au plus les composants distincts sont bons, au plus le système est bon, non ? Pas tout à fait parce qu’il y a certaines situations où l’utilisation de matériaux trop performants conduit justement à une dégradation plus rapide et même à un arrêt.
Un exemple: si vous voulez un bon entraînement performant, vous allez incontestablement accorder une grande attention à l’évitement de vibrations et choisir dès lors des composants très rigides. Ils sont plus chers à l’achat mais ils ont un faible jeu, ce qui les rend moins sensibles aux vibrations. Et donc le travail, quel qu’il soit, sera plus précis et exécuté dans les tolérances. Jusqu’ici, c’est de la musique douce aux oreilles. Mais, il y a anguille sous roche. Voyons un peu le système global. Un axe de sortie rigide qui agit sur un roulement moins rigide va avoir un effet négatif sur la charge. Les alignements ne sont jamais totalement parfaits, donc il y aura un risque de désalignement et d’usure. Si l’axe est extrêmement rigide, l’erreur d’alignement va entraîner une usure plus rapide du roulement. Sous l’influence de la rigidité de l’axe, cela va ‘se déplacer’ vers la charge. En soi, ce n’est pas un problème pour de nombreux roulements, mais si la capacité de charge maximale est dépassée (radiale ou axiale), l’usure sera rapide et conduira finalement à un arrêt. En d’autres termes, le choix d’un matériau de qualité pour un seul composant ne permet pas nécessairement d’avoir un meilleur système. Un concept adapté peut offrir une réponse, sous la forme d’un axe ayant une rigidité et un jeu moindres. On pourrait aussi choisir un roulement plus rigide, mais lorsque deux matériaux rigides inter-agissent, le besoin en lubrification augmente. C’est précisément ce que l’on veut éviter avec un concept à faible lubrification.
Une seconde manière de minimaliser la maintenance consiste à surdimensionner les composants et les faces critiques du composant concerné. Utiliser des matériaux ayant une plage de température plus importante ou pouvant supporter plus de pression sont deux exemples. Les composants sont moins sollicités et s’usent moins rapidement, bien que cette manière de travailler soit moins écologique.
Troisièmement, on peut surveiller la lubrification. Dans ce segment industriel, les innovations se suivent à un rythme soutenu. Il y a aujourd’hui des lubrifiants sur le marché qui satisfont à des tâches pour lesquelles ils étaient inadéquats jadis. De plus, des innovations voient le jour dans d’autres domaines. Pensez à la poursuite du développement des composants autolubrifiants. Les résines, imprégnées d’huile, délivrent le lubrifiant progressivement. <<
Par Sammy Soetaert
