Article de référence | Réf : M3016 v1

Lubrification en mise en forme - Frottement et usure : caractérisation

Auteur(s) : Éric FELDER

Relu et validé le 24 août 2021

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Présentation

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RÉSUMÉ

Les essais de frottement et d'usure sont une voie indispensable pour préciser les performances d'un lubrifiant de mise en forme. La mise en œuvre d'un essai de frottement ou d'usure peut permettre de comparer les performances de divers lubrifiants ou modes de lubrification. Ces essais peuvent également fournir une loi de frottement ou d'usure permettant une simulation numérique du procédé de mise en forme, par exemple pour permettre la conception d'une nouvelle opération (forgeage, emboutissage, laminage, étirage...) et alléger les essais de mise au point.

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ABSTRACT

Lubrication in forming

Friction and wear testing are an indispensable way to refine how a forming lubricant performs. A friction or wear test can be used to compare the performance of various lubricants and lubrication methods. These tests can also provide a friction or wear rule for digital simulation of the forming process; for example, designing a new operation (such as forging, stamping, rolling or drawing)

Auteur(s)

  • Éric FELDER : Ingénieur Civil des Mines de Paris - Docteur ès Sciences - Maître de Recherches Groupe Surfaces et Tribologie CEMEF (Centre de Mise en Forme des Matériaux) UMR 7635 CNRS-École des Mines de Paris

INTRODUCTION

Dans ce dossier, qui fait suite au fascicule [M 3 015], nous présentons les essais de frottement et d'usure, voie indispensable pour préciser les performances d'un lubrifiant de mise en forme. Nous allons ainsi successivement présenter :

  • les objectifs et les conditions de mise en œuvre des essais ;

  • les essais tribométriques standards ;

  • les essais d'écrasement plastique ;

  • comment caractériser l'usure.

Quelques compléments sur les moyens d'essais sont présentés dans les dossiers suivants qui traitent encore ce sujet.

Il faut noter que le développement des techniques de simulation numérique Lubrification en mise en forme- Frottement et usure : caractérisation[1] Lubrification en mise en forme- Frottement et usure : caractérisation[2] Lubrification en mise en forme- Frottement et usure : caractérisation[3] a permis, durant ces dernières années, de s'affranchir de la plupart des hypothèses simplificatrices, mais parfois peu réalistes, sur la géométrie des opérations de mise en forme ou des essais et la rhéologie du métal ; de ce fait, il a fortement modifié l'approche de ces problèmes et la mise en œuvre des essais de frottement. Les méthodes de simulation numériques apportent en effet la possibilité d'analyser finement les conditions de contact métal/outil dans les essais et les procédés : pression de contact, vitesse de glissement, température... La simulation numérique apporte ainsi une amélioration de la fiabilité des résultats des essais par optimisation des conditions de mise en œuvre des essais, de leur interprétation et de leur application. Nous illustrons ce point dans ce dossier. La simulation numérique permet également de modéliser les phénomènes physiques qui, à l'échelle microscopique, conditionnent les performances du lubrifiant, ce dernier aspect, le plus complexe, est toutefois le moins achevé (voir les dossiers suivants qui traitent ce sujet).

Ce dossier fait partie d'une série de textes sur la « Lubrification en mise en forme ».

Les symboles utilisés dans ce texte ont, pour la plupart, été introduits en [M 3 015]. Le lecteur se reportera utilement à son tableau de symboles.

Les références bibliographiques sont données dans la fiche « Pour en savoir plus » : Lubrification en mise en forme- Frottement et usure : caractérisation[Doc. M 3 016].

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m3016


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - WAGONER (R.L.), CHENOT (J.-L.) -   Metal forming analysis.  -  Cambridge University Press, New York, 201 fig. (avec problèmes et exercices), 376 p. (2001).

  • (2) - CHENOT (J.L.), FOURMENT (L.), DUCLOUX (R.), WEY (E.), RAVASSARD (P.) -   Développement du logicien FORGE3® en collaboration avec l'industrie.  -  Congrès Français de Mécanique, Troyes, 12 p., sept. 2005.

  • (3) -   *  -  Computer codes FORGE : http://www.transvalor.com

  • (4) - FELDER (E.) -   Interactions métal-cylindres en laminage.  -  Cahiers CESSID 85-171, Maizières les Metz, 166 p. (1985).

  • (5) - SCHEY (J.A.) -   Tribology in metalworking – Friction lubrication and wear.  -  American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 736 p. (1983).

  • (6) - BAQUE (P.), FELDER (E.), HYAFIL (J.), d'ESCATHA (Y.) -   Mise en forme...

1 Fournisseurs

(liste non exhaustive)

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