Brevet FR3072689A1 (20190426)

REVENDICATIONS1. Procédé de formation (100) d'un film mince (1) lubrifiant solide sur une surface (21) d'une pièce mécanique (2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : - Déposer (110) un matériau (3) à base de lubrifiant solide sur au moins une partie de la surface (21) de la pièce mécanique, dite zone de dépôt (11), puis - Former (120) un contact entre la pièce mécanique (2) et un frotteur (5), au niveau d'une zone de contact (12) située dans ladite zone de dépôt (11), et - Appliquer (130) une charge sur le frotteur (5), de sorte à transmettre au moins partiellement ladite charge au matériau (3) déposé et à la pièce mécanique (2) au niveau de la zone de contact (12), - Générer (140) un mouvement relatif entre le frotteur (5) et la pièce mécanique (2) comprenant au moins l'un parmi un glissement et un roulement, en maintenant ladite charge, de sorte à former par frottement, à partir du matériau (3) déposé, le film mince (1) lubrifiant solide au moins au niveau de la zone de contact (12).\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de dépôt (110) comprend l'une au moins des étapes suivantes : - une distribution par voie humide (111) du matériau (3) à base de lubrifiant solide sous au moins une forme prise parmi des microparticules et des nanoparticules du lubrifiant solide dispersées dans un fluide (4b) volatil à température ambiante, dit fluide de dispersion, de sorte que ledit fluide de dispersion (4b) s'évapore en fin d'étape de dépôt (110), - une distribution par voie humide (111) du matériau (3) à base de lubrifiant solide sous forme des unes au moins parmi des microparticules et des nanoparticules du lubrifiant solide dispersées dans un fluide (4a), dit fluide auxiliaire, 30 - une distribution par voie sèche (112) du matériau (3) à base de lubrifiant solide sous forme d'un bâtonnet solide, ledit matériau (3) se présentant par exemple sous au moins une forme prise parmi des microparticules et des nanoparticules du lubrifiant solide noyées dans 5 une matrice.\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon la revendication précédente, dans lequel le fluide auxiliaire (4a) comprend un liquide choisi parmi un premier groupe de liquides, dits volatils, présentant un point d'ébullition supérieur ou égal à la 10 température ambiante, par exemple de 5°C à 50°C sugirieur à la température ambiante, et un deuxième groupe de liquides, dits peu volatils ou non volatils, présentant un point d'ébullition supérieur d'au moins 50°C à l'ambiante, le procédé (100) se poursuivant de préférence, lorsque le liquide du fluide auxiliaire (4a) est choisi parmi le deuxième groupe, par une étape de 15 rinçage (150) de la surface (21) de la pièce mécanique (1) avec un solvant volatil suite à la formation (100) du film mince (1) lubrifiant solide.\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre, avant l'étape de dépôt (110), une étape de 20 préparation (109) de la surface (21) de la pièce mécanique (2), ladite étape de préparation étant configurée pour dépolir au moins en partie la surface (21) de la pièce mécanique (2), de sorte qu'elle présente une rugosité moyenne comprise de préférence entre 50 nm et 2 ilm. 25\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la charge est appliquée au niveau de la zone de contact (12) selon une direction normale à la surface (21) de la pièce mécanique (2). 30\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la charge est appliquée de sorte à exercer et maintenir une pression moyenne de contact au niveau de ladite zone de 31 contact (12) comprise entre 0,1 GPa et 5 GPa, et de préférence entre 0,5 GPa et 2 GPa.\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans lequel la génération (140) du mouvement relatif est paramétrée de sorte que le frotteur (5) passe au moins 20 fois, de préférence environ 70 fois, sur un même point de la zone de dépôt (11), le cas échéant l'un au moins parmi le frotteur (5) et la pièce mécanique (2) étant mu par mouvements successifs présentant chacun une amplitude inférieure, de 10 préférence d'au moins un ordre de grandeur, à une dimension d'une surface de la zone de contact (12).\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la génération (140) du mouvement relatif est 15 paramétrée de sorte que, quelle que soit la zone de contact (12) considérée, le frotteur (5) parcoure, en un temps déterminé, une même distance sur la zone de dépôt (11).\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon la revendication précédente, dans lequel le 20 mouvement relatif comprend un déplacement du frotteur (5) selon une première direction présentant une première vitesse de déplacement, et un déplacement de la pièce mécanique (2) selon une deuxième direction différente de la première direction, et de préférence perpendiculaire à la première direction, présentant une deuxième vitesse de déplacement, tel que les première et 25 deuxième vitesses de déplacement diffèrent entre elles d'au moins un ordre de grandeur et sont de préférence comprises entre 1 pm.s-1 et 100 pm.s-1 pour l'une et entre 1 mm.s-1 et 100 mm.s-1 pour l'autre.\n<CLM>\1\tProcédé (100) selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, dans lequel le matériau (3) à base de lubrifiant solide comprend un mélange de matériaux présentant des propriétés tribologiques et/ou mécaniques complémentaires. 32\n<CLM>\1\tSystème de formation (10) d'un film mince (1) lubrifiant solide sur une pièce mécanique (2) comprenant au moins un frotteur (5), au moins un dispositif de dépôt (6) de matériau (3) à base de lubrifiant solide, et au moins un support (71,\n<CLM>\1\tmécanique motorisé destiné à générer un mouvement relatif 5 entre le frotteur (5) et la pièce mécanique (2), ledit système (10) étant configuré pour mettre en oeuvre le procédé de formation (100) d'un film mince (1) lubrifiant solide selon l'une quelconque des revendications précédentes.\n<CLM>\1\tSystème (10) selon la revendication précédente, dans lequel le 10 dispositif de dépôt (6) comprend l'un parmi : - une buse d'injection (61) configurée pour dispenser par voie humide le matériau (3) à base de lubrifiant solide, le matériau se présentant par exemple sous forme des unes au moins parmi des microparticules et des nanoparticules du lubrifiant solide dispersées dans un fluide 15 (4a, 4b), et - un applicateur (62) configuré pour dispenser par frottement le matériau (3) à base de lubrifiant solide, le matériau se présentant par exemple sous au moins une forme prise parmi des microparticules et des nanoparticules du lubrifiant solide noyées dans une matrice. 20\n<CLM>\1\tSystème (10) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le frotteur (5) présente une surface de frottement destinée à être en contact avec la surface (21) de la pièce mécanique (2) au niveau d'une zone de contact (12), ladite surface de frottement du frotteur (5) 25 présentant une rugosité moyenne inférieure ou égale à 100 nm.\n<CLM>\1\tSystème (10) selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel le frotteur (5) présente une surface de frottement, destinée à être en contact avec la surface (21) de la pièce mécanique (1) au 30 niveau d'une zone de contact (12), présentant une aire comprise entre 100 11m2 et 5 mm2. 33\n<CLM>\1\tSystème (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le frotteur (5) présente une surface de frottement, destinée à être en contact avec la surface (21) de la pièce mécanique (2) au niveau d'une zone de contact (12), présentant une aire comprise entre 5 mm2 et 4 cm2. 5\n<CLM>\1\tSystème (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel l'applicateur (62) comprend un guide (621) destiné à contenir ledit matériau (3), un support configuré pour coulisser dans le guide et un actionneur (623) configuré pour entraîner ledit support en coulissement dans le 10 guide (621), de sorte que, sous l'action de l'actionneur (623) sur ledit support, du matériau (3) puisse être extrait du guide (621) pour être dispensé sur la surface (21) de la pièce mécanique (2).\n<CLM>\1\tSystème (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, 15 dans lequel le frotteur (5) comprend un pion (52) présentant une surface de frottement destinée à être en contact au niveau d'une zone de contact (12) avec la surface (21) de la pièce mécanique (2), un guide (53) configuré pour guider en translation le pion (52), un support configuré pour transmettre une charge sur le pion (52) et un actionneur (55) configuré pour appliquer une charge audit 20 support, de sorte que, sous l'action de l'actionneur (55) sur ledit support, le pion (52) puisse coulisser dans le guide (53) et transmettre, au niveau de la zone de contact (12), au moins partiellement ladite charge au matériau (3) déposé sur la surface (21) de la pièce mécanique (2).