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Définitions et compositions des fluides de coupe.

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FUCHS LUBRIFIANT FRANCE - Fuchs présente un fluide de coupe sans bore

 

Définitions et compositions des fluides de coupe

Les fluides de coupe se répartissent en 2 grandes catégories :

- Les huiles entières (ou insolubles ou pleines), « straight oils », utilisées principalement pour leur propriété lubrifiante, sont :

 Soit des huiles minérales, formulées à partir d’huiles de bases pétrolières obtenues par distillation sous vide du résidu de distillation atmosphérique d’un pétrole brut. Jusque dans les années 1970, elles étaient peu raffinées et riches en Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). Depuis les années 1980, les huiles sont sévèrement raffinées et leur teneur en HAP a fortement diminuée. Cependant, lors de leur utilisation, particulièrement à forte température, ces huiles peuvent notamment se charger en HAP.

 Soit des huiles synthétiques composées à partir d’hydrocarbures (polyalkylbenzènes). Ces huiles peuvent, comme les précédentes, s’enrichir en composés toxiques lors de leur utilisation.

- Les fluides aqueux (solubles), « water-based metalworking fluids », utilisés principalement pour leur qualité de refroidissement des pièces en métallurgie. Il s’agit :

 Soit des huiles solubles (ou émulsions), contenant plus de 50% d’huile minérale ou végétale,

 Soit des fluides semi-synthétiques (ou micro émulsions), contenant moins de 50% d’huile minérale ou végétale,

 Soit des fluides synthétiques (ou solutions vraies), ne contenant pas d’huile.

 

La composition des fluides de coupe est complexe et renferme :

o des composants principaux :

- huiles minérales entières : hydrocarbures non substitués (paraffiniques, alicycliques, naphténiques et aromatiques) ;

- huiles minérales raffinées : fraction variable de solvants pétroliers, white-spirit ou fuel ;

- huiles synthétiques : polyalkyl-benzènes.

o de nombreux additifs :

- additifs d’onctuosité, qui augmentent les qualités lubrifiantes (esters d’acides gras, etc.) ;

- additifs anti-usure, qui limitent l’usure de l’outil (dithiophosphate de zinc, etc.) ;

- additifs extrême-pression, qui réduisent les risques de grippage entre les surfaces en frottement par formation d’un film protecteur (paraffines chlorées, etc.) ;

- inhibiteurs de corrosion, qui empêchent la corrosion des métaux (borates d’alcanolamines, mono- di- et triéthanolamine, mercaptobenzothiazole, sulfate d’hydrazine, chromates, etc.) ;

- émulgateurs, qui permettent la formation d’une émulsion stable d’huile dans l’eau (acide abiétique, diéthanolamides, acide oléique, etc.) ;

- biocides, qui limitent la prolifération de micro-organismes (formaldéhyde et libérateurs de formaldéhyde, isothiazolinones, phénols, morpholines, éthylènediamine, etc.).

o Des substances dissoutes et des particules liées à leur utilisation :

en effet les fluides de coupe se chargent au cours de leur utilisation en copeaux et particules de métaux ainsi qu’en composés chimiques néoformés tels que des hydrocarbures aromatiques polycycliques. Ces éléments sont, en règle générale, connus pour être toxiques ; par exemple, certains composés métalliques sont cancérogènes (certains dérivés du nickel, du chrome, du cadmium,…).

Les fluides de coupe peuvent être appliqués manuellement sur la zone de travail ou être appliqués sous forme de vapeur à l’aide d’un conduit d’air à haute vélocité ou encore vaporisé, en flot continu, à travers une buse et grâce à une pompe à faible pression. Un système de distribution est généralement utilisé afin de contrôler le volume de fluide de coupe ainsi que la pression avec laquelle il est vaporisé. Le fluide est ensuite récolté par un système gravitationnel, à vélocité ou par des convoyeurs, et envoyé dans des bassins de décantation dans le but de faire sédimenter les particules contenues dans le fluide souillé.

Lors de l’application des fluides de coupe, des aérosols peuvent être générés. L’aérosolisation résulte d’une combinaison de plusieurs facteurs :

‐ Le type de fluide de coupe ;

‐ La pression d’application ;

‐ La nature de la buse ;

‐ La température de la zone de travail ;

‐ Le type d’équipement et la vitesse utilisée l’absence de garde éclaboussures ;

‐ Le type de ventilation.

Les aérosols de fluides de coupe contiennent un mélange de substances incluant les composantes chimiques de ce dernier ainsi que les additifs. On y retrouve aussi des particules de métal et des contaminants biologiques.

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