Les solutions tribologiques GGB rapprochent le monde industriel du futur. Nos produits sont utilisés dans des dizaines de milliers d'applications critiques chaque jour sur la planète. Notre objectif est de fournir des solutions de surface fiables et sans entretien pour quasiment toutes les applications, peu importe où les exigences conduisent nos produits.
Les différentes solutions de revêtements polymère GGB englobent certaines des technologies de revêtements les plus avancées qui existent. Notre gamme de produits TriboShield® compte 7 formulations standard qui couvrent tout le champs des capacités mécaniques, thermiques et chimiques offertes par les revêtement actuels. Ils sont également applicables sur quasiment toutes les surfaces, quels que soient la forme ou la matériau, ce qui rend leur potentiel presque illimité. Et lorsqu'il s'agit de travailler avec vos solutions existantes de paliers et de revêtements polymère et d'en améliorer les performances, notre gamme de produits TriboMate® est spécialement conçue pour être appairée - ce qui permet d'optimiser les performances.
Dotés d’un faible coefficient de frottement et d’une excellente résistance à l’usure, les paliers métal-polymère GGB répondent parfaitement aux exigences de centaines d’applications dans des secteurs industriels nombreux et variés. En fonction des besoins de l'application, les paliers métal-polymère peuvent être produits dans de nombreuses formes et dimensions.
Les paliers en polymères thermoplastiques GGB offrent une excellente résistance à l'usure et un faible coefficient de frottement dans des conditions de fonctionnement à sec ou lubrifiées, et ce pour un large éventail d'applications. Ces paliers sont fabriqués à partir d'un matériau thermoplastique traité par moulage par injection. Cette méthode de fabrication permet de produire des dimensions illimitées, ainsi que des pièces aux conceptions et caractéristiques spécifiques.
Cette gamme de paliers GGB est obtenue par enroulement filamentaire de fibres de verre imprégnées de résine époxy avec différentes couches de frottement offrant un faible coefficient de frottement et une grande résistance à l’usure. Ces paliers autolubrifiants sont particulièrement efficaces dans les applications où le mouvement relatif n'est pas suffisant pour permettre la circulation de l'huile ou de la graisse utilisée avec les paliers plus conventionnels. Les paliers à enroulement filamentaire GGB sont disponibles sous forme de bagues, plaques, segments de palier et formes spéciales, en fonction du type de matériau.
Les paliers bimétalliques et métalliques offrent une excellente résistance à la corrosion dans les applications industrielles en extérieur et dans les environnements aquatiques, marins et offshore. GGB propose une large gamme de tailles, formes et matériaux pour les paliers métalliques et bimétalliques.
Développés pour compenser les défauts d’alignement, les paliers auto-aligneurs EXALIGN®, MINI et UNI GGB permettent, contrairement aux sous-ensembles de paliers traditionnels, d’améliorer de façon significative la performance de vos équipements en réduisant les contraintes mécaniques et le frottement. Offrant des performances supérieures dans une grande variété d'applications, les paliers auto-aligneurs GGB sont disponibles en configurations standard et sur-mesure.
GGB met le monde en mouvement depuis plus de 120 ans avec des paliers, des revêtements et des systèmes tribologiques de pointe. Des revêtements polymère et des paliers métal-polymère aux paliers composites par enroulement filamentaire et aux ensembles de paliers d'arbre auto-aligneurs, nos solutions sont spécialement conçues pour réduire les frottements et optimiser les performances et la durée de vie.
La tribologie est la science de l’usure, des frottements et de la lubrification. Elle consiste à étudier les phénomènes susceptibles de se produire quand des surfaces entrent en mouvement relatif avec d’autres éléments tribologiques dans des systèmes naturels ou artificiels. Cela inclut la conception du palier et la lubrification.
A GGB, TriboU est destiné aux ingénieurs, utilisateurs ou non des solutions d'ingénierie de surfaces GGB, pour leur permettre de comprendre et mettre en œuvre les concepts tribologiques de base dans la conception, la fabrication et l'utilisation des équipements industriels.
A GGB, nous n'avons pas peur de prendre des risques pour nos clients. Nous sommes passionnés par notre métier et nous pensons que cette même passion contribue au niveau d'innovation qui permet d'améliorer le potentiel humain. Nous sommes fiers de travailler en étroite collaboration avec nos clients dès les premières étapes de la conception d'un projet afin de réfléchir de manière ouverte et audacieuse et aller au-delà des solutions traditionnelles d'ingénierie de surfaces. Nous proposons des partenariats fiables basés sur la confiance, l'empathie, la détermination, la collaboration et le respect.
GGB cherche à établir des relations de collaboration à long terme avec chacun de ses clients. Notre expertise diversifiée nous permet de comprendre les défis auxquels vous êtes confrontés. Lorsque vous vous associez avec nous dès le début, notre équipe d'ingénieurs GGB est en mesure d'examiner vos ensembles et de s'assurer que le palier et les composants environnants sont optimisés en termes de performances et de rentabilité.
La tribologie est la science de l'usure, des frottements et de la lubrification. Elle étudie les phénomènes qui se produisent lorsque des surfaces entrent en mouvement relatif avec d’autres éléments tribologiques dans des systèmes naturels ou artificiels. Cela inclut la conception et la lubrification des paliers.
La tribologie n’est pas une science isolée, mais plutôt une entreprise complexe et multidisciplinaire où les avancées résultent du travail collaboratif mené par des chercheurs en génie mécanique, production, science et ingénierie des matériaux, chimie et génie chimique, en physique, mathématiques, génie biomédical, informatique et bien d’autres disciplines.
Un des principes fondamentaux de la tribologie est la pensée analytique et systémique.
Les frottements et l’usure ne sont pas des propriétés de matériaux. Ce sont des réponses à un système tribologique spécifique, qui comprend généralement un palier, un arbre et un mélange de lubrifiants, soumis à l’influence de plusieurs facteurs. Le sous-système tribologique de la figure 1 donne un aperçu des facteurs communs qui ont un impact sur les valeurs de frottement et d'usure :
Ce système tribologique comporte une résistance/des entrées opérationnelles, une structure, des sorties et des pertes fonctionnelles. La résistance collective comprend les paramètres techniques et physiques de charge, tels que les charges, la vitesse et la durée de glissement, ainsi que le mouvement et les conditions de températures, qui ont une incidence sur la structure du système. La structure du système est déterminée par les propriétés des principaux éléments qui la composent : la base, qui fait face à un corps antagoniste, l’environnement extérieur et le support intermédiaire.
La plus grande difficulté réside dans le fait que les valeurs de frottement et d’usure ne peuvent pas facilement être transférées d’un système à un autre, comme par exemple d’un banc d’essais tribologiques à une application en conditions réelles. Les comparaisons entre les valeurs mesurées ne peuvent être effectuées que si elles se rapportent à un système tribologique similaire. Le comportement tribologique des matériaux ne peut être évalué que pour des applications spécifiques basées sur des essais de modélisation et de simulation qui reproduisent les conditions de fonctionnement et un environnement de test propres à l’application.
Le frottement est une force qui s’oppose au mouvement relatif qui se produit entre 2 corps en contact. Le frottement peut être étudié au niveau macroscopique grâce aux lois du frottement formulées par les physiciens Guillaume Amontons et Charles-Augustin de Coulomb. Ces physiciens ont mis en évidence une relation linéaire entre la force de frottement résultante et la charge normale appliquée.
Dans la mesure où le mécanisme actuel de glissement par frottement se produit au niveau microscopique, cela signifie que les lois du frottement sur lesquelles repose la tribologie sont indissociables de l’étude de la topographie des surfaces. L’expert en tribologie distingue la zone où s’est réellement produit le point de contact et la zone nominale de contact (dimensions géométriques), qui tient compte des espaces vides et des parties sans contact du corps solide. Les mécanismes responsables du processus de transformation de l’énergie dans les zones proches de la surface sont les suivants :
1
L’usure se définit comme la perte de matière irréversible qui se produit au moment où 2 surfaces entrent en mouvement l’une par rapport à l’autre. Les mécanismes d’usure sont les processus physiques et chimiques élémentaires qui apparaissent dans la zone de contact où s’opère le glissement entre 2 corps et qui altèrent la forme et la matière de ces 2 corps. Les mécanismes d'usure comportent les éléments suivants :
Les mécanismes de frottement et d‘usure sont fortement affectés par la structure du système tribologique, ainsi que par la résistance collective induite :
µ = f(structure-tribologique(t), résistance collective induite(t))
w = f(structure-tribologique(t), résistance collective induite(t))
Les mécanismes de frottement et d’usure n’apparaissent pas de manière isolée, mais plutôt grâce à la superposition de mécanismes qui s’avèrent être difficiles à quantifier et à contrôler. Cette superposition observée dans les systèmes tribologiques techniques se produit dans des proportions non détectables, qui varient selon le lieu et le moment, rendant ainsi presque impossible le calcul des processus de frottement et d’usure lors d’un tribocontact. C’est pourquoi les tests tribologiques sont d’une importance primordiale pour estimer le comportement tribologique des matériaux. Si nous voulons interpréter et comprendre les données tribologiques mesurées et les études axées sur le mécanisme, nous avons besoin d’une connaissance parfaite des mécanismes qui se produisent lors d’un tribocontact.
Les experts en tribologie classent les conditions de frottement, d’usure et de lubrification selon les modalités suivantes :
Les tests tribologiques permettent d’obtenir des informations sur les performances tribologiques des matériaux et d'améliorer la conception de nos paliers. Nous pouvons alors cibler des compositions de matériaux afin d'obtenir des propriétés tribologiques spécifiques et améliorées.
Les résultats des tests tribologiques et les méthodes d’analyse des surface nous aident à évaluer la performance tribologique, qui découle des frottements, de l’usure, des mécanismes de rupture, de la cinétique des films de transfert des matériaux de paliers que nous utilisons et des prototypes que nous développons sur la base de facteurs et d' influences diverses. Ces informations nous permettent d'observer et comprendre des variables comme les effets produits par divers matériaux incluant des charges, la concentration de charges, les effets de synergie entre les différentes charges, la structure des matériaux ainsi que l’impact d'autres éléments du système tribologique.
L’optimisation tribologique des surfaces de contact passe par :
Cet article publié en 2016 dans le magazine anglais Eureka propose un aperçu chronologique des avancées technologiques qui ont bouleversé l’industrie des paliers grâce à la recherche tribologique. L’article dévoile que les roulements étaient déjà utilisés dans l’Égypte Ancienne et qu’en 40 avant JC les Romains utilisaient des roulements à billes. L’article se poursuit en mettant en lumière l’importance du rôle du traitement thermique de l’acier trempé et des céramiques à base d’oxyde. L’article mentionne enfin que GGB a commercialisé le tout premier palier lisse autolubrifiant en métal-polymère.
La tribologie joue un rôle majeur dans toutes les applications où 2 surfaces entrent en contact par le biais d'un mouvement relatif. Certains secteurs imposent un niveau d’exigence très élevé vis-à-vis des systèmes tribologiques en raison de la criticité de leur mission ou de leur mode de fonctionnement en continu ou dans des conditions extrêmes.
Cela dépend considérablement de l’application. Certaines applications ne génèrent que peu de frottements (ex. : les matériaux de paliers) tandis que d’autres produisent beaucoup de frottements (ex. : les systèmes de freinage). Pour la plupart des applications, réduire l’usure des matériaux est primordial. Dans de nombreuses applications, l’objectif premier consiste à trouver le juste équilibre entre un faible niveau de frottement et une bonne résistance à l’usure.
En ce qui concerne la conception d’expériences destinées à décrire les frottements et l’usure, les tests tribologiques entrent dans l’une des 6 principales catégories, qui vont des essais sur le terrain (Catégorie I) à des modèles de tests plus simples, effectués en laboratoire (Catégorie VI).
Catégorie I : un essai en conditions réelles est effectué dans des conditions de fonctionnement normales, voire des conditions de fonctionnement prolongées. Il en résulte une piètre répétabilité, mais reste proche des exigences réelles auxquelles le système tribologique sera confronté
Catégorie II : ces essais génèrent des résultats proches de ceux obtenus dans des conditions normales de fonctionnement et peuvent être conduits sur une période donnée afin de répliquer des conditions de fonctionnement prolongées, tout en limitant l’impact environnemental de ces essais.
Catégorie III : composants, sous-systèmes ou assemblages sont testés dans un laboratoire dont les conditions sont proches des conditions de fonctionnement normales ou prolongées et avec une répétabilité moyenne.
Catégorie IV : les essais en laboratoire sont réalisés en série avec des composants standard en utilisant des équipements de contrôle de taille réduite.
Catégorie V : les essais sont menés sur la base d’échantillons avec des appareils de test dans des conditions proches des conditions normales de fonctionnement. Les résultats ainsi obtenus offrent une excellente répétabilité.
Catégorie VI : un banc d’essai est réalisé au moyen d’un équipement de test de laboratoire simple.
Il est important de rappeler que dans les catégories I à III, la structure du système de l’agrégat tribologique original reste constante, et seule la résistance collective est simplifiée. Les catégories II et III offrent des résistances collectives plus facilement reproductibles que la catégorie I. En revanche, dans les catégories IV à VI, la structure du système est simplifiée, ce qui présente l’inconvénient de diminuer la prévisibilité de la transférabilité des résultats de tests par rapport à des systèmes tribologiques techniques pratiques comparables. Les catégories IV à VI offrent une meilleure métrologie du sous tribo-contact ainsi que des coûts et un calendrier d'essais réduits.1 Ainsi, en montant dans la catégories de tests, la durée et le coût des tests augmentent de manière significative, mais la transférabilité des résultats des tests augmente également.
Les tests tribologiques des matériaux utilisés pour la fabrication des paliers sont divisés en 4 grandes catégories :
1 Horst Czichos, Karl-Heinz Habig: Tribologie Handbuch: Tribometrie, Tribomaterialien, Tribotechnik, Vieweg+Teubner Verlag, 2010
GGB développe des paliers aux performances tribologiques optimisées en s’appuyant sur les résultats obtenus suite aux tests effectués. Nous combinons notre connaissance de la science et des performances des matériaux avec une compréhension approfondie des performances tribologiques de nos produits et de la manière dont ils doivent satisfaire aux exigences des applications de nos clients.
Les lubrifiants font partie intégrante de la tribologie, mais dans certains cas la lubrification peut être intégrée dans les matériaux des composants du système tribologique.
C’est pourquoi les concepteurs de paliers élaborent des matériaux spécifiques capables de fonctionner à sec et offrant des performances tribologiques supérieures en matière de frottement et d’usure, ce qui réduit ou supprime la nécessité d'avoir recours à des lubrifiants liquides.
Parce-que l’arbre est un élément essentiel de la structure du système tribologique du sous-système dans lequel est monté le palier. Ses propriétés ont un impact direct sur les frottements et l’usure ainsi que sur tout un ensemble de phénomènes qui se produisent lorsque l’arbre et le palier entrent en contact. Les principales caractéristiques de l’arbre sont les suivantes :
Le champ d’application du système tribologique revêt une importance extrême dans le choix d’un palier. Les éléments listés ci-dessous doivent être considérés avec la plus grande attention :
1. La pression collective générée par :
2. Le matériau de l'autre surface en contact avec l'arbre :
3. L'interface et le profil de ses propriétés
4. Le milieu ambiant et ses propriétés
5. La conductivité thermique du système tribologique
Nos experts vous aideront à trouver la solution qui répond le mieux à votre application spécifique.