Qu’est-ce que le coefficient de friction ?
Dans cet article, nous traiterons des plastiques qui ont de très bas coefficients de friction, aussi appelés coefficients de frottement. Ces matériaux facilitent le glissement et ont la capacité de résister à la friction et à l’usure de façon impressionnante.
Débutons en examinant de quelles manières un faible coefficient de friction peut jouer un rôle majeur dans l’optimisation des systèmes et des pièces qui les composent. La friction se définit par la force naturelle de résistance au glissement, donc la difficulté avec laquelle une surface glisse sur une autre, ainsi que l’énergie nécessaire pour y arriver. Le rapport entre la force de glissement et la force de maintien est exprimé par le coefficient de friction statique et le coefficient de friction dynamique d’un matériau.
Coefficient de friction statique : le coefficient de friction statique représente la force initiale nécessaire au glissement d’une surface sur une autre. Il fait ainsi référence à un objet qui est immobile.
Coefficient de friction dynamique : pour sa part, le coefficient de friction dynamique ou cinétique fait référence à la force de friction mesurée durant le mouvement.
5 plastiques dotés de coefficients de friction extrêmement bas :
1. PTFE (Téflon, Fluorosint® 207)
Coefficient de friction dynamique : 0,10
Le polytétrafluoroéthylène, mieux connu sous le nom de Téflon, est un plastique aux propriétés uniques ; c’est un matériau de choix pour des applications où les contraintes chimiques et thermiques sont trop importantes pour les matériaux traditionnels. C’est un plastique chimiquement inerte qui résiste à une grande variété de produits chimiques. Il résiste aussi de façon très impressionnante à l’usure grâce à sa surface extrêmement lisse et glissante.
On l’utilise dans plusieurs secteurs d’activités, dont le secteur chimique et l’industrie alimentaire, ainsi que pour des applications médicales et pharmaceutiques.
Pour en apprendre plus sur le Téflon, consultez notre article: 4 mythes sur le téflon
2. Nylon avec additifs (NYLOIL®)
Coefficient de friction dynamique : 0,12
Les nylons sont des plastiques dotés d’une importante résistance à l’usure et à la compression. C’est d’ailleurs pourquoi ils sont des matériaux de choix lors de la fabrication de coussinets (bushings) durables et résistants. Le NYLOIL® est un nylon enrichi d’un lubrifiant végétal lui permettant de s’autolubrifier et de réduire ainsi la friction.
Pour en apprendre davantage sur les plastiques autolubrifiants, consultez notre article :
Industrie alimentaire : pourquoi opter pour des matériaux autolubrifiants ?
3. UHMW (TIVAR® 88)
Coefficient de friction dynamique : 0,12
Les UHMW sont des polyéthylènes conçus pour résister aux contraintes mécaniques les plus exigeantes. Ce sont des plastiques légers et très résistants à la friction ainsi qu’à l’abrasion. Le TIVAR® 88 est un UHMW notamment prisé pour la conception de revêtements permettant de réduire l’usure des surfaces et le niveau de bruit des environnements de production. Il facilite aussi le transport des matières en vrac. Ces plastiques de haute performance sont développés pour des applications industrielles.
4. UHMW (TIVAR® HPV)
Coefficient de friction dynamique : 0,09
Le TIVAR® HPV est un UHMW doté d’un additif de lubrification lui permettant de s’autolubrifier et ainsi réduire son coefficient de friction. Il est idéal pour des applications où les contraintes mécaniques, chimiques et thermiques sont trop importantes pour les UHMW standards. Lorsque les contraintes comme la vitesse, la pression ainsi que la température sont élevées, le TIVAR® HPV a une durée de vie supérieure à celle de l’UHMW d’usage général.
5. PET-P (Ertalyte® TX)
Coefficient de friction dynamique : 0,19
Le polyéthylène téréphtalate (PET-P) est un thermoplastique fréquemment utilisé dans le secteur alimentaire lors de la conception de pièces mécaniques soumises à des charges et une force de friction importantes. L’Ertalyte® TX est un polyester enrichi d’un lubrifiant solide qui réduit son coefficient de friction, lui permettant ainsi de faciliter le glissement. Il est reconnu pour sa résistance supérieure au frottement et à l’usure ainsi que pour son excellente résistance mécanique.
D’autres plastiques à considérer
PEEK (Ketron®)
Coefficient de friction dynamique : 0,32
En raison de sa résistance à une grande variété de contraintes et le maintien de son niveau de performance dans des environnements exigeants. Le PEEK est un plastique de pointe utilisé dans des applications nécessitant des matériaux hautement spécialisés comme ceux que l’on retrouve dans le domaine aérospatial.
Bien que son coefficient de friction soit plus élevé que les autres plastiques de cette liste, il n’en demeure pas moins que le PEEK est prisé pour sa résistance à l’usure, à la chaleur ainsi qu’aux attaques chimiques.
Acétal (Acetron® GP)
Coefficient de friction dynamique : 0,25
L’acétal est un plastique très fort, dur et rigide qui possède une bonne résistance à l’usure. Ce matériau facilement usinable permet de concevoir des pièces mécaniques rigides et résistantes qui auront une durée de vie avantageuse. De plus, il absorbe très peu l’eau, ce qui en fait un choix adapté aux environnements humides.
