La réduction de la friction peut économiser de l'énergie et des milliards de dollars

Quand il s'agit de friction, Lars Pleth Nielsen est un homme qui parle beaucoup.

« Le frottement dépend des caractéristiques des surfaces – à quel point elles sont plates, rondes ou rugueuses », explique Pleth Nielsen, directeur du Centre de tribologie de l'Institut technologique danois. « Le frottement dépend également du type de support dans lequel se trouvent les surfaces, s'il est humide ou sec, ou des particules qu'il y a dans le support. C'est un domaine multidisciplinaire car il implique différents domaines, tels que la mécanique, la chimie et la dynamique des fluides. Il faut aller jusqu'au niveau atomique pour mieux comprendre en détail ce qui se passe en termes de friction. »

Le Centre de tribologie travaille au développement de revêtements de surface pour réduire la friction, la corrosion et l'usure dans différentes applications. Elle gère même une installation de revêtement sept jours sur sept, soutenant principalement l'industrie danoise avec des solutions.

Pleth Nielsen lui-même a passé la majeure partie de sa vie professionnelle à travailler avec des surfaces.

« J'ai un doctorat. en physique des surfaces, où je me suis spécialisé dans les actions et les mouvements des atomes individuels sur les surfaces », dit-il. « Aujourd'hui, en plus de mon travail à l'Institut technologique danois, je suis également président d'ENIWEP – le réseau européen de prévention de l'usure industrielle. »

ENIWEP est un EUREKA (le réseau paneuropéen de recherche et initiative intergouvernementale) action-cadre dédiée à la prévention de l'usure industrielle. Ce projet vise à améliorer l'interaction entre l'industrie et la recherche en tribologie et à faciliter le transfert de la science vers la technologie dans l'industrie.

« Un exemple est un projet financé par les gouvernements espagnol, allemand et belge », explique Pleth Nielsen. "Dans ce projet, nous développons des revêtements en carbone à faible friction, de type diamant pour les applications sous vide et spatiales."

Selon Pleth Nielsen, les estimations montrent qu'entre 2 et 4 pour cent du produit intérieur brut (PIB) d'un pays industrialisé sont perdus à cause de la friction et de l'usure des pièces mécaniques.

« Vous pouvez voir l'usure et la problèmes de friction dans les principaux domaines d'activité, tels que les industries alimentaire et automobile », a-t-il déclaré. « La friction est l'une des principales raisons pour lesquelles les choses ne fonctionnent que pendant un temps limité. Bien sûr, c'est un coût supplémentaire pour les entreprises de mettre des revêtements à faible friction sur les surfaces, c'est donc un obstacle à surmonter. Mais ces dépenses supplémentaires entraîneront certainement des bénéfices à long terme. Au début, certains de nos clients ne sont pas vraiment conscients des coûts énormes impliqués dus uniquement aux frictions. Mais lorsqu'ils voient qu'ils peuvent produire une qualité supérieure pendant une période prolongée, ils se rendent compte que le coût des revêtements et des surfaces sur mesure est plus que contrebalancé par les gains. »

Pleth Nielsen désigne une entreprise danoise qui fabrique des boîtes de conserve utilisées pour des applications alimentaires.

« S'ils font fonctionner leurs machines pour plier et emboutir des boîtes de conserve sans revêtement, les outils s'usent après seulement 30 minutes dans le processus de production », dit-il. « Avec nos revêtements, ils peuvent fonctionner pendant plusieurs mois sans aucune lubrification et sans avoir à laver les bidons produits afin d'éliminer les lubrifiants. C'est une économie substantielle en termes d'argent. En termes environnementaux, cela signifie qu'ils n'ont pas besoin d'utiliser des lubrifiants chimiques malsains, tout en économisant à la fois de l'électricité et de l'eau pour nettoyer les boîtes produites. »

La nécessité de la friction
La friction est une force qui apparaît chaque fois que deux objets se frottent l'un contre l'autre. C'est le contraire du mouvement. Quelle que soit la direction dans laquelle quelque chose se déplace, la friction l'entraîne dans l'autre sens. Pourtant, nous avons besoin de frictions. Sans elle, nous ne serions pas capables de marcher, de nous asseoir sur une chaise ou de monter des escaliers. Tout continuerait à glisser.

Réduction de la friction
La réduction de la friction est un objectif dans de nombreuses solutions Trelleborg. Le principal exemple se trouve dans les solutions d'étanchéité où la fonction d'étanchéité doit être réalisée sans que le frottement n'affecte trop les performances du système. Qu'il s'agisse d'accélérer le mouvement sur un toboggan d'évacuation ou d'optimiser le déplacement des pneus sur différentes surfaces, la gestion de la friction est tout aussi importante.

Dans l'environnement industriel, où la réduction de la friction peut avoir un impact réel sur le PIB, l'ingénierie des solutions d'étanchéité et des tuyaux se concentre sur l'obtention des meilleures caractéristiques de friction à partir des conceptions de produits et des formulations de matériaux.

Plus précisément, Trelleborg a développé des matériaux d'étanchéité à base de PTFE Turcon (poly-tétra-fluoro-éthylène) qui améliorent l'efficacité dans les applications hydrauliques dynamiques, tandis que la technologie de friction utilisée dans le tuyau Scirocco II réduit les coûts lors du traitement des solides.

Pour plus d'informations, contactez [email protected] ou visitez www.trelleborg.com.