Comportement tribologique de la fonte grise lamellaire 250 contre les polytétrafluoroéthylènes : Rôle des particules d'usure

par Christelle Kowandy

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Caroline Richard.

Soutenue en 2007

à Compiègne .

mots clés

• Film de transfert
• Coefficient de frottement
• Tribologie (technologie)
• Usure (mécanique)
• Frottement
• Polytétrafluoréthylène
• Traitement d'images
• Analyse des données
• Fonte
• Composés lamellaires

Résumé

Les compresseurs utilisés pour le soufflage des bouteilles en plastique sont généralement constitués d'un cylindre, d'un piston et de segments qui doivent assurer l'étanchéité entre les pièces et jouer un rôle de lubrifiant. Les segments sont donc en matériaux dits «autolubrifiants» tels que le polytétrafluoroéthylène (PTFE). Cependant des débris d'usure sont générés lors du frottement. Leur morphologie est indicatrice des mécanismes d'usure. Des essais de frottement ont été menés avec un tribomètre alternatif en contact plan/plan. Les matériaux testés étaient en polytétrafluoroéthylène, pur ou renforcés contre de la fonte grise lamellaire. Après caractérisation des matériaux, les attributs morphologiques des débris ont été déterminés par des techniques de traitement d'images. Des mécanismes d'usure ont été proposés ainsi que des corrélations entre les caractéristiques des débris, les taux d'usure et le tribosystème grâce à la fouille de données.

Titre traduit

Tribological behaviour of lamellate grey cast iron against polytetrafluoroethylenes : Role of wear particles

Résumé

The compressors used for the blowing of the plastic bottles generally consist of a cylinder, a piston and segments which must ensure at the same time the sealing between the parts and the lubrication. The segments must be in materials known as "self-lubricating" such as polytetrafluoroethylene. However, during the contact, wear partic1es can be generated. Their morphology is an indicator of the wear process. Mechanical tests of friction were carried out with an alternate tribometer in a plane contact configuration. The materials tested were polytetrafluoroethylenes, pure or reinforced against lamellate grey cast iron. After the characterization of materials, the morphological partic1e attributes are determined by image analysis technique. Wear mechanisms are proposed and correlations between the characteristics of the wear particles, the wear rates and the tribosystem are obtained thanks to the data mining.