Frottement des plastiques

1 - Frottement de glissement

• 1.1 - Théorie
  Figure 1 - Vue schématique macroscopique en coupe des surfaces de glissement au contact
• 1.2 - Expérimentation fondée sur la théorie du glissement
  Figure 2 - Pénétration d’une sphère dans un plan Figure 3 - Relation entre et F [équations  et ] pour différents polymères soumis à différentes contraintes Tableau 1

2 - Influence de la structure des plastiques

• 2.1 - Structure moléculaire
  Figure 4 - Variation du coefficient de frottement cinétique sur l’acier en fonction des énergies cohésives (moléculaire et spécifique) et la contrainte Figure 5 - Contact entre les extrémités de deux tubes cylindriques : tribomètre Suzuki Tableau 2
• 2.2 - Super‐structure
  Figure 6 - Effet de la masse moléculaire sur le coefficient de frottement cinétique du polyéthylène (PE) Figure 7 - Variation du coefficient de frottement cinétique avec le taux de cristallinité Figure 8 - Échantillon avant et après étirage Figure 9 - Cliché de diffraction X avant et après étirage de polyéthylène haute densité Figure 10 - Variation du coefficient de frottement cinétique avec le degré d’orientation et le degré de cristallinité d’un polyéthylène étiré, suivant la direction de prélèvement des échantillons [(figure ] Figure 11 - Effet de l’étirage sur pour le polycarbonate (courbes I et II ) et le polyamide 6 (courbes III et IV) Tableau 3

3 - Aspect pratique du frottement

• 3.1 - Coefficient de frottement
  Figure 12 - Variation de avec la force de contact pour le frottement de divers plastiques sur de l’acier Figure 13 - Variations de avec la durée de frottement pour un polyamide Figure 14 - Comparaison des coefficients pour différents matériaux Figure 15 - Comparaison des valeurs du coefficient pour des essais de frottement métal /plastique, métal/métal et plastique/plastique Figure 16 - Coefficients de frottement de plastiques avec d’autres matériaux
• 3.2 - Valeurs expérimentales de et de
  Figure 17 - Coefficients de frottement de quelques plastiques amorphes et semi-cristallins sur différents plastiques Tableau 4

4 - Valeur limite du facteur pv

• 4.1 - Considérations théoriques
  Figure 18 - Variation de la température en fonction du produit pv
• 4.2 - Expérimentation et résultats
  Figure 19 - Tribomètre Figure 20 - Variation de en fonction du produit pv pour le frottement du POM sur de l’acier S 45 C à différentes vitesses de glissement Figure 21 - Variation de en fonction du produit pv pour divers couples de matériaux à température ambiante Tableau 5

5 - Amélioration des propriétés tribologiques des plastiques

• 5.1 - Mélanges de polymères
  Figure 22 - Variations de et V s dans des mélanges PS + PB et SAN + PB
• 5.2 - Composites
  Figure 23 - Variation du coefficient en fonction de la pression de contact p pour le polyamide et des mélanges PA + PB ou PA + PTFE Figure 24 - Valeur du coefficient de composites à matrice polyimide dans des essais de frottement sur de l’acier, pour différentes valeurs de p et v Figure 25 - Variation du coefficient en fonction de la température pour divers composites Tableau 6