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CHINA 2025 IMPOSE DES EXIGENCES PLUS ÉLEVÉES AUX LUBRIFIANTS POUR LE TRAVAIL DES MÉTAUX.

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La Chine est déjà le plus grand pays producteur du monde, avec la plus forte production et vente d’acier, de métaux non ferreux et de machines d’ingénierie. En 2045, le pays le plus peuplé du monde vise non seulement à être le plus grand, mais aussi le leader incontesté de tous les pays manufacturiers forts, dans le cadre du plan «Made in China 2025» récemment conçu. Pour l’industrie manufacturière, cela signifie une orientation vers une industrie avancée, innovante, intelligente, économe en énergie et durable.

Le Professeur Zhang Chenhui, s’exprimant à la Semaine F + L 2018 à Macao, a déclaré que le développement rapide des industries liées à la métallurgie avait une influence considérable sur la politique et la consommation de lubrifiants pour le travail des métaux dans la région. Bien que cela offre l’opportunité de développer la demande de fluides pour le travail des métaux (MWF), il existe également une exigence plus élevée en termes d’efficacité, de précision et de qualité de surface améliorée, et plus écologique.

Zhang a reçu un doctorat de l’Université de Tsinghua, à Pékin, en 2004, et a une expérience considérable dans la lubrification à base d’eau, la super lubrification et la technologie de revêtement de surface. Il a déjà été lauréat de la National Science Foundation pour les jeunes chercheurs exceptionnels (2013) et a publié 60 articles sur l’Index des citations scientifiques (SCI) dans Langmuir, Soft Matter et Applied Surface Sciences.

La consommation mondiale de MWF en 2017 devrait toucher 2,5 millions de tonnes. La Chine est déjà le principal consommateur de lubrifiants de traitement des métaux et connaît des taux de croissance annuels étonnants de 7% à 20%. Cependant, Zhang fait remarquer qu’en Chine, et dans de nombreuses régions d’Asie, les consommateurs continuent d’adopter des lubrifiants à base de minéraux en raison de leur sensibilité au prix. Il prédit que les fluides à base synthétique seront témoins d’une croissance significative dans la région en raison de leurs capacités supérieures, telles que l’augmentation de la durée de vie de l’outil et un excellent état de surface.

Les industries de l’usinage (35%) et de l’automobile (35%) sont les principaux utilisateurs de MWF en Chine – les articles en métal sont loin derrière (12%). Au sein des processus individuels d’usinage des métaux, la coupe et le formage sont les principaux clients avec une part combinée de 74% de tous les MWF, suivis des processus de protection (13%) et de traitement (8%).

La croissance des industries qui dépendent des fluides métallurgiques en Chine stimule la demande de lubrifiants. « Avec une demande plus élevée, vient une plus grande exigence de performance », explique Zhang. Le professeur de l’Université de Tsinghua a souligné plusieurs tendances de rendement au cours de sa présentation, notamment l’obligation pour les FMM de devenir plus multifonctionnelles; de plus en plus personnalisable; plus écologique nouvelles méthodes de lubrification; et les exigences individuelles en matière de lubrifiant pour différents métaux.

Zhang a souligné que le développement des procédés de travail du métal impose une exigence plus élevée sur les huiles de base, les additifs et les lubrifiants à base d’eau – forçant les FFC à être plus polyvalents pour répondre aux divers besoins des clients. Les attentes des consommateurs comprennent le refroidissement, la lubrification, le nettoyage, l’antirouille, la stabilité, les propriétés antibactériennes et vertes.

En dépit d’une tendance vers les FMA multifonctionnelles, ou d’une approche «taille unique», un mouvement vers des FMA personnalisées selon les exigences du client est également répandu, confirme-t-il.

Le renforcement des lois et réglementations environnementales et la sensibilisation accrue des consommateurs à la protection de l’environnement gagnent du terrain. Zhang suggère que de plus en plus de substances chimiques sont interdites, générant un plus grand besoin de technologies plus sûres, plus saines, plus respectueuses de l’environnement et biostables. Les problèmes écologiques courants dans les installations de traitement des eaux comprennent les marées rouges, les risques biologiques liés à l’eau, la pollution de l’eau et les problèmes de sécurité et de santé tels que l’irritation cutanée, les irritations respiratoires et les explosions.

Zhang a mis en évidence une gamme d’exigences individuelles en matière de technologie des lubrifiants pour les différents types de processus de travail des métaux.

Bien qu’il admette qu’il y a beaucoup de types de formage, l’accent devrait être mis sur l’amovibilité, l’onctuosité et la viscosité dans un environnement à haute pression et haute température. Le frottement dans le traitement de formation de métal est dans un état mixte de frottement à sec, de frottement liquide et de frottement frontal. Une lubrification insuffisante peut entraîner un défaut de type de plaque et des défauts de surface.

Dans les applications de laminage, il existe une tendance à la vitesse élevée, à une meilleure qualité de surface, à une grande largeur, à une épaisseur plus faible, à une réduction importante et à un contrôle de la tension superficielle après laminage. Zhang souligne que ces exigences nécessitent un fluide de laminage de haute qualité. Pour l’huile de base, une faible viscosité est nécessaire pour minimiser l’épaisseur du film; il doit avoir une faible teneur en soufre et une faible teneur en composés aromatiques, un point d’éclair élevé et une plage d’ébullition étroite. Les exigences d’additifs comprennent une propriété de lubrification élevée, une efficacité économique et une performance stable. Dans les cas où les lubrifiants à base d’eau sont acceptables – ils devraient être respectueux de l’environnement, avec suffisamment de propriétés lubrifiantes, et les problèmes de corrosion doivent être atténués, souligne Zhang.

Le mouvement relatif entre la pièce et l’outil pendant la coupe élimine l’excès de métal et permet d’obtenir la forme et la précision souhaitées. Pour la coupe, une lubrification appropriée est essentielle pour réduire la température de coupe, améliorer la qualité de la surface, éliminer les copeaux de coupe, améliorer la durée de vie de l’outil et améliorer la précision de l’usinage. Zhang dit que l’huile de base doit posséder une viscosité suffisante pour former un film EHL (lubrification hydrodynamique élasto) et dissoudre les additifs. Les additifs devraient pouvoir facilement pénétrer dans la zone de coupe et fournir des propriétés lubrifiantes et une protection anti-usure.

 Les alliages d’aluminium et de magnésium sont de plus en plus populaires en raison de leur poids léger et de leur capacité à économiser de l’énergie. Les fluides d’usinage pour ces types d’alliages non ferreux doivent résoudre des problèmes clés tels que la stabilité de l’eau dure et la corrosion des métaux non ferreux, confirme Zhang. Les métaux difficiles à fabriquer tels que les alliages de titane, les alliages à base de cobalt et les alliages à base de nickel sont souvent utilisés dans l’aérospatiale, la construction navale et les applications médicales. Dans ce cas, les fluides de coupe doivent fournir une qualité de surface améliorée et une lubrification supérieure, afin de minimiser l’usure «sérieuse» de l’outillage. Les fluides appropriés favorisent également des vitesses d’usinage plus élevées et améliorent l’efficacité.

Les propriétés de poids léger et de haute résistance des matériaux composites gagnent également en prévalence. Les matériaux structuraux d’ingénierie les plus largement adoptés sont les matériaux composites renforcés de fibres tels que le composite renforcé de fibre de verre, le composite renforcé de fibre de carbone, le composite renforcé de fibres d’aramide et les composites renforcés de fibres de bore. Les composites sont largement utilisés dans le transport ferroviaire, les navires et les applications énergétiques. Les exigences techniques du matériau composé comprennent la résistance à l’usure de l’outil et la conductivité thermique, la qualité de surface améliorée et la réduction de la pollution par les poussières.

Enfin, Zhang a décrit un passage à la technologie de micro-lubrification, également connue sous le nom de lubrification à quantité minimale (MQL) en Chine. Cette approche a de nombreux avantages

- comprenant un plus petit volume de lubrifiant, une maintenance réduite des fluides de coupe, un coût réduit, des avantages environnementaux et des économies d’énergie, et peut être plus propice à l’évacuation des copeaux. Par conséquent, le processus est de plus en plus adopté par les entreprises, bien que Zhang avertisse que les exigences techniques pour la lubrification sont beaucoup plus élevées pour assurer une meilleure lubrification, une performance extrême pression et des vitesses de formation de film d’huile plus rapides.

 Source : F & L Asie

23 MAI 2018

 

 

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