Introduction à la tribologie
Objectifs du cours
La science des frottements, de l’usure et de la lubrification
La tribologie est la science et la technologie qui traite de l’interaction de surfaces quand elles se trouvent en mouvement relatif. Cette discipline comporte ainsi l’étude des frottements, de l’usure et de la lubrification de surfaces en contact, ainsi que celle de leurs interactions à leur interface. Ces interactions peuvent être une transmission de forces, la conversion d’une énergie mécanique, les propriétés chimiques des surfaces en question, ou les phénomènes enclenchés par leur morphologie et leur topographie. L’essence même de la tribologie est donc de comprendre ces interactions en vue de résoudre les problèmes qui en découlent, et de trouver des solutions adéquates.
Les implications économiques de la tribologie sont significatives quand on considère, selon des recherches récentes, que plusieurs pour cent du Produit National Brut (PNB) de nombreux pays industrialisés pourraient être sauvés, si l’on apportait des solutions aux problèmes tribologiques. Ce pourrait être aussi simple que l’application d’un revêtement à faible coefficient de frottement sur une surface, l’amélioration du lubrifiant dans une interface coulissante, ou la réduction d’usure en modifiant le design du système.
La tribologie est vraiment une science interdisciplinaire et doit, par conséquent, être considérée sous un angle holistique. Les ingénieurs sont souvent mal préparés à résoudre les problèmes de cette branche car ils n’en voient qu’un aspect : un ingénieur en mécanique pourrait certainement comprendre les subtilités mécaniques de surfaces en contact, mais pas les interactions chimiques possibles, ou le potentiel d’une diminution de frottement grâce à un lubrifiant. De même, la plupart des cours d’ingénierie de premier cycle négligent l’étude de la tribologie – ou ne couvrent le sujet que très brièvement. Cette situation ne donne pas aux diplômés d’aujourd’hui les outils nécessaires pour résoudre les problèmes tribologiques du monde réel.
Le cours débute avec les bases de topographie de surface, les principes de la mécanique de contact, ainsi que les concepts fondamentaux de déformation à différentes échelles. Le cours se concentre ensuite sur les différents modes de frottements et d’usure, en mettant l’accent sur l’usure par adhésion et abrasion/érosion, l’usure des céramiques, des polymères et des couches de recouvrement. Deux sessions sont consacrées à des modèles de tests tribologiques, aux configurations instrumentales actuellement disponibles, et aux meilleurs moyens d’interpréter les données de tests.
A la fin du cours, le participant aura une bonne compréhension des principes de base tribologiques, des méthodes de tests, et aura atteint un précieux point de départ pour appréhender les problèmes tribologiques de ce monde.
Public cible
Ce cours est destiné aux ingénieurs qui ont rencontré des problèmes pratiques de frottement et d’usure, et qui désirent apprendre comment les résoudre. Il s’adresse également aux chercheurs actifs dans la science des surfaces, dans la recherche des revêtements (films), dans les essais sur les matériaux, ou dans le développement de produits.
Contenu
Premier jour
- Présentations et introduction au cours
- Introduction à la tribologie et son historique
- Topographie de surface et mécanique de contact
- Modes de frottements et usure
- Usure par adhésion
- Usure par abrasion/érosion
- Tests tribologiques l
- Etude de cas sur le frottement et l’usure
Deuxième jour
- Usure des céramiques
- Usure des polymères
- Usure de films et couches minces
- Lubrification
- Test tribologique ll
- Tribologie de petite échelle et nanotribologie
- Questions et feedback
Enseignant(s)
Dr Nicholas Randall est un ingénieur agréé CEng MIM et détient un Bachelor en Sciences (Sciences des Matériaux & Management) de l’Université de Brunel à Londres (1994). En 1997, il obtient un doctorat à l’Université de Neuchâtel, après avoir étudié pour sa thèse les phénomènes tribologiques à l’échelle nanométrique. Tribologiste actif, il travaille avec CSM Instruments de 1997 à 2013 comme Manager des Services Après-ventes, puis comme Vice-Président de Business Development dans la filiale qu’il crée aux USA. Il poursuit sa carrière comme Lead Scientist chez Anton Paar Tritec qui, en 2013, fait l’acquisition de CSM Instruments. Depuis 2019, il rejoint Alemnis comme Vice President, une entreprise spécialisé dans les tests mécaniques de petites échelles
Dr Randall a largement publié dans le champ d’expérimentation sur les propriétés mécaniques des surfaces, et en particulier sur les tests liés à la tribologie. Il est président du comité ASTM G02.40, dont le but est de développer des tests tribologiques standards pour une usure non-abrasive. Il a écrit dans le manuel ASM Biomaterials Testing un chapitre ayant trait aux tests tribologiques pour les biomatériaux, ainsi qu’un autre chapitre sur les méthodes expérimentales en tribologie pour le Springer book Tribology for Scientists and Engineers. Il a enseigné la tribologie pendant plus de 25 ans
| Date et Lieu (jj.mm.aaaa) |
14.11.2024 - 15.11.2024 | Neuchâtel, FSRM |
| Coût (EARLY BIRD) | CHF 1'300.00 |
| Coût | CHF 1'500.00 |
| Langue | Français |
| Inscription | Deux semaines avant le cours |
| Organisation | FSRM, Fondation suisse pour la recherche en microtechnique |
| Informations et inscription | Gilles Delachaux, FSRM, e-mail: fsrm@fsrm.ch |
