Galeries métalliques : Qu'est-ce que c'est et comment y remédier ?

Le grippage du métal est un problème courant auquel vous êtes confronté lorsque vous travaillez avec des pièces métalliques, et c'est un problème que vous ne devez pas ignorer. S'il n'est pas traité correctement, il peut endommager les outils, entraîner des temps d'arrêt coûteux et briser des pièces.

Pour éviter ce problème, vous devez comprendre ce qui le provoque, quand il se produit et quels sont les matériaux les plus exposés. Je vous présenterai également des méthodes simples de prévention et des conseils pour réparer les pièces endommagées en cas de grippage.

Qu'est-ce que la galène métallique ?

Voici une définition simple du grippage des métaux : c'est lorsque deux surfaces métalliques glissent l'une contre l'autre, collent et se déchirent sous l'effet de la pression. Cette adhérence se produit aux points de contact et peut causer de graves dommages lorsque les pièces se déplacent ou se séparent.

Il est souvent présent dans les boulons, les roulements, les pistons et les pièces métalliques coulissantes. Il s'aggrave avec les charges élevées, une mauvaise lubrification, la chaleur et les métaux tendres comme l'aluminium et l'acier inoxydable. Le grippage peut être minime ou très visible, mais il affecte toujours les performances de la pièce.

Quand la galle se produit-elle ?

Le grippage du métal commence généralement lorsque les fines couches d'oxyde protectrices des pièces métalliques s'usent. Une fois cette couche éliminée, les surfaces métalliques nues entrent en contact direct et se collent les unes aux autres à certains endroits.

Au fur et à mesure que les pièces se déplacent, la pression et le frottement déchirent ces points de collage. Il s'agit d'un type d'usure par adhérence, où des morceaux de métal adhèrent, se détachent et créent des zones rugueuses et des bosses. Les métaux plus souples et ductiles sont plus susceptibles de s'écailler car ils se déforment et se collent facilement sous la pression.

Tout type de machine métallique exposée à un frottement excessif risque également de se gripper, surtout si elle n'est pas correctement lubrifiée.

Types de métaux sujets à l'écaillage

Certains métaux sont plus sujets au grippage que d'autres. C'est pourquoi il est important de connaître ces types pour vous aider à choisir le bon matériau et à assurer le bon fonctionnement de vos pièces pendant longtemps :

Acier inoxydable

Acier inoxydable peut se galvauder lorsque les pièces glissent et se pressent l'une contre l'autre. Il peut se déchirer ou se bloquer, ce qui affaiblit votre installation. Pour éviter cela, choisissez la bonne qualité d'acier inoxydable, traitez la surface et utilisez toujours une lubrification appropriée.

Aluminium

L'aluminium est mou et a tendance à se galvauder lorsque des pièces chargées frottent l'une contre l'autre. Les surfaces peuvent coller, se déformer et s'user rapidement. Vous pouvez éviter ce phénomène en utilisant des alliages d'aluminium plus durs, en ajoutant des revêtements ou en appliquant des lubrifiants.

Titane

Titane se lie à elle-même sous la pression, en particulier dans les pièces mobiles ou rotatives. C'est pourquoi il est difficile d'effectuer certains travaux. Pour y remédier, utilisez des surfaces lisses, une bonne lubrification et veillez à ce que les pièces que vous associez soient bien assorties.

Différents facteurs à l'origine de l'écaillage du métal

Avant d'aborder les mesures préventives, il est préférable de connaître les facteurs à l'origine de la formation de galles, tels que les suivants :

Haute pression

Lorsque vous poussez deux surfaces métalliques l'une contre l'autre en exerçant une forte pression, les points de contact sont soumis à des contraintes. Cette contrainte rend le métal mou et le déforme. Si la pression reste élevée, les surfaces peuvent commencer à coller et à se déchirer. Plus la pression est forte, plus le risque de grippage est élevé.

Mouvement relatif

Lorsque des pièces métalliques se déplacent l'une contre l'autre sous l'effet de la pression pendant qu'elles sont en contact, par exemple en glissant, en se tordant ou en tournant. Le frottement constant crée de la chaleur et détruit les couches superficielles. À mesure que ces surfaces s'usent, elles commencent à se coller l'une à l'autre et de petits morceaux de métal passent d'une surface à l'autre. C'est ainsi que le grippage commence et s'aggrave avec la poursuite du mouvement.

Appariement de métaux similaires

Si vous utilisez des métaux ayant les mêmes propriétés, par exemple de l'inox contre de l'inox, ils ont plus de chances de coller l'un à l'autre. Leurs atomes se lient facilement lorsqu'ils sont pressés l'un contre l'autre et déplacés, ce qui accélère le grippage.

Manque de lubrification

Si vous n'utilisez pas suffisamment de lubrifiant, les pièces métalliques frotteront directement les unes contre les autres. Cela augmente le frottement et la chaleur, ce qui facilite l'adhérence, le blocage et la déchirure des surfaces.

Débris

Si de petits copeaux, de la saleté ou des particules métalliques s'infiltrent entre les pièces mobiles, ils agissent comme de minuscules outils de coupe. Ils rayent et endommagent les surfaces, ce qui provoque galvaudage éventuellement.

Texture de la surface

La texture d'un métal influe sur la facilité avec laquelle le grippage peut se produire. Si la surface est rugueuse, elle présente de minuscules pics et vallées qui peuvent s'accrocher et coller lorsque vous pressez les pièces ensemble. Cela entraîne des déchirures et des dommages. Si la surface est trop lisse, elle ne s'accroche pas aussi facilement, mais la grande surface de contact peut encore faire coller les métaux lorsqu'ils se déplacent.

Les surfaces fraîchement coupées ou usinées posent également problème. En l'absence de couche protectrice, le métal nu adhère facilement sous l'effet de la pression et du mouvement. Les pièces neuves sont donc plus susceptibles de s'abîmer si l'on ne prend pas les précautions qui s'imposent.

Température, humidité et environnements corrosifs

Les températures élevées rendent le métal plus mou et plus collant. L'ajout d'humidité peut provoquer la corrosion, qui modifie la surface et élimine toute couche protectrice. Dans les environnements corrosifs, comme les endroits où l'on trouve de l'eau salée, des produits chimiques ou des vapeurs acides, la corrosion se produit plus rapidement et laisse la surface rugueuse et exposée.

Comment prévenir la galle ?

Maintenant que vous connaissez la cause du grippage du métal, il vous sera plus facile de comprendre comment l'éviter. Voici les moyens les plus courants de prévenir le grippage :

Solutions de lubrification

Le moyen le plus simple de lutter contre le grippage est d'utiliser des lubrifiants appropriés. Les huiles, les graisses et les produits antigrippants créent une fine couche entre les surfaces métalliques. Cela réduit le contact métal contre métal, diminue la friction et maintient la chaleur sous contrôle.

Gestion de la charge

Une pression élevée, la chaleur et la vitesse augmentent le risque de grippage. Vous pouvez réduire ce risque en diminuant la charge, en serrant les boulons au couple correct et en ralentissant les pièces mobiles lorsque cela est possible. Il est également possible de réduire la température grâce à des systèmes de refroidissement.

Revêtement de surface

Étant donné que le grippage commence à la surface, l'ajout de revêtements protecteurs peut s'avérer utile. Des options telles que nitrurationLes revêtements à base de résine, d'anodisation ou de téflon rendent les surfaces plus dures ou plus lisses, ce qui empêche le métal d'adhérer.

Sélection et traitement des matériaux

Il est important de bien choisir les matériaux, car certains métaux se grippent plus facilement que d'autres. Consultez toujours un tableau de grippage des métaux lorsque vous choisissez des paires de matériaux. Dans la mesure du possible, évitez d'utiliser des métaux similaires ensemble.

Par exemple, l'acier inoxydable se marie mieux avec le laiton, le bronze ou les pièces zinguées. De même, il est préférable de choisir des qualités d'acier inoxydable telles que 304 ou 316 plutôt que 410 en raison de leur résistance. Le traitement thermique et les procédés de surface peuvent également améliorer les performances.

Augmentation de la surface de contact

La répartition de la charge sur une plus grande surface réduit la pression de contact. Moins de pression signifie moins de risque de grippage. Vous pouvez ajuster votre conception pour augmenter la surface de contact là où c'est nécessaire.

Optimiser l'état de surface

Visez une finition suffisamment lisse pour réduire le frottement, mais pas trop polie. Un tableau de grippage des métaux recommande souvent des finitions de surface pour différentes paires de matériaux.

Considérations relatives à la conception

Des conceptions intelligentes réduisent le risque de grippage. Réduisez la pression de contact et ajoutez des rainures ou des canaux pour retenir les lubrifiants. L'association d'un matériau dur et d'un matériau souple est également plus efficace que l'association de deux matériaux similaires.

Utiliser des pièces propres et intactes

Veillez à ce que les pièces soient toujours propres et exemptes de rayures. La saleté, la poussière et les dommages de surface aggravent le grippage. Manipulez, stockez et expédiez les pièces avec précaution afin de protéger les surfaces et d'éviter les problèmes lors de l'assemblage.

Occurrences courantes de la galle

Dans ce genre de situation, on observe souvent un grippage du métal :

Fixations filetées : Les boulons et les écrous, en particulier ceux en acier inoxydable, peuvent coller ou se gripper s'ils ne sont pas correctement installés. C'est ce qu'on appelle le grippage du filetage ; c'est l'une des raisons pour lesquelles les fixations en acier inoxydable se bloquent.

Tiges et sièges de soupape : Dans les moteurs, les soupapes glissent contre le siège sous l'effet de la chaleur et de la pression. Ce frottement provoque un grippage qui fait partie de l'usure normale.

Matrices et moules : Dans le moulage par injection, des pièces telles que les broches d'éjection glissent l'une contre l'autre à chaque cycle. Des milliers de cycles par jour provoquent le grippage de ces pièces mobiles.

Roulements : Les roulements sont soumis à de fortes charges et à des températures élevées. Les parties roulantes glissent contre les bagues, ce qui entraîne un grippage et réduit la durée de vie du roulement.

Conseils pour réparer les surfaces métalliques galvaudées

Il n'est pas toujours possible d'empêcher le grippage, mais il est possible d'y remédier lorsqu'il se produit. Tout d'abord, vérifiez l'étendue des dégâts. S'il est profond ou s'il affecte la résistance de la pièce, vous devrez peut-être la remplacer. S'il est mineur, essayez les solutions suivantes :

Meulage ou usinage : Pour les dommages peu profonds, vous pouvez meuler ou usiner les parties rugueuses. Mais si la pièce a besoin d'une taille ou d'une forme précise, cette méthode risque de ne pas fonctionner.

Polissage avec des abrasifs fins : Un léger grippage peut être nettoyé à l'aide de papier de verre fin, de pâte de rodage ou d'outils de polissage pour lisser la surface.

Re-tapping ou Re-Threading : Vous pouvez reboucher les trous ou refaire le filetage des boulons s'ils sont grippés, mais veillez à utiliser une lubrification appropriée pour éviter qu'ils ne se grippent à nouveau.

Différences entre l'usure par frottement et les autres types d'usure

Vous trouverez ci-dessous la liste des autres types d'usure et ce qui les différencie du grippage :

Soudage à froid : Ce phénomène se produit lorsque deux surfaces métalliques se pressent si fortement l'une contre l'autre qu'elles se lient sans bouger. C'est comme si elles fusionnaient en une seule pièce.

Usure abrasive : C'est le cas lorsqu'un matériau plus dur ou des particules tranchantes frottent contre un matériau plus tendre, coupant et enlevant des morceaux de la surface.

Usure corrosive : Causé par des réactions chimiques comme la rouille. Au fil du temps, le métal s'affaiblit et se décompose sous l'effet de l'humidité, de produits chimiques ou de gaz.

Conclusion

En résumé, le grippage du métal est l'une des principales causes de détérioration de la surface des pièces métalliques. La bonne nouvelle, c'est que vous pouvez réduire le risque en choisissant les bons matériaux, en utilisant des lubrifiants et en faisant des choix de conception intelligents.

En cas de grippage, vérifiez les dommages et décidez de réparer ou de remplacer la pièce. Pour des solutions fiables et une assistance technique, n'hésitez pas à nous contacter. À l'adresse DEKNous fabriquons des produits de haute qualité, sans défaut ni problème. Demandez un devis gratuit dès aujourd'hui !