La lubrification à la graisse est généralement adaptée aux applications à vitesse faible à moyenne, lorsque la température de fonctionnement du roulement est inférieure à la température limite de la graisse. Aucune graisse antifriction pour roulements n'est universelle. Chaque graisse possède des performances et des caractéristiques limitées. La graisse est composée d'une huile de base, d'un épaississant et d'additifs. Les graisses pour roulements contiennent généralement une huile de base pétrolière épaissie avec un savon métallique spécifique. Ces dernières années, des épaississants organiques et inorganiques ont été ajoutés aux huiles de base synthétiques. Le tableau 26 récapitule la composition des graisses courantes. Tableau 26. Ingrédients des graisses : Huile de base : Huile minérale ; Épaississant : Hydrocarbure synthétique ; Additif : Ester ; Huile perfluorée ; Silicone ; Savons : Lithium, aluminium, baryum, calcium et composés ; Particules inorganiques inodores ; Colle (argile), noir de carbone, gel de silice, PTFE ; Polyurée sans savon (organique) ; Inhibiteur de rouille ; Colorant ; Agent d'adhérence ; Passivateur de métaux ; Antioxydant ; Anti-usure ; Additif extrême pression. Les graisses à base de calcium et d'aluminium présentent une excellente résistance à l'eau et conviennent aux applications industrielles nécessitant une protection contre l'humidité. Les graisses à base de lithium ont de multiples usages et conviennent aux applications industrielles et aux roulements de roues.
Les huiles de base synthétiques, telles que les esters, les esters organiques et les silicones, lorsqu'elles sont utilisées avec des épaississants et des additifs courants, présentent généralement une température de service maximale supérieure à celle des huiles à base de pétrole. La plage de température de service des graisses synthétiques s'étend de -73 °C à 288 °C. Le tableau 27 présente les caractéristiques générales des épaississants couramment utilisés avec les huiles à base de pétrole. Épaississants : Point de goutte typique, Température maximale, Résistance à l'eau. L'utilisation des épaississants du tableau 27 avec des huiles synthétiques à base d'hydrocarbures ou d'esters permet d'atteindre une température de service maximale supérieure d'environ 10 °C.
°C °F °C °F
Lithium 193 380 121 250 bon
Complexe de lithium 260+ 500+ 149 300 bon
Socle en aluminium composite 249 480 149 300 excellent
Sulfonate de calcium 299 570 177 350 excellent
Polyurée 260 500 149 300 Bon
L'utilisation de la polyurée comme épaississant représente l'une des avancées les plus importantes dans le domaine de la lubrification depuis plus de 30 ans. La graisse à la polyurée offre d'excellentes performances dans diverses applications de roulements et s'est rapidement imposée comme prélubrifiant pour roulements à billes. À basse température, le couple de démarrage des roulements lubrifiés à la graisse est crucial. Certaines graisses fonctionnent correctement uniquement lorsque le roulement est en marche, mais peuvent engendrer une résistance excessive au démarrage. Sur certaines petites machines, le démarrage peut même être impossible par températures extrêmement basses. Dans un tel environnement, la graisse doit impérativement présenter des caractéristiques de démarrage à basse température. Si la plage de températures de fonctionnement est étendue, la graisse synthétique offre des avantages indéniables. Elle permet de maintenir un couple de démarrage et de fonctionnement très faible jusqu'à -73 °C. Dans certains cas, ces graisses sont même plus performantes que les lubrifiants à cet égard. Il est important de noter que le couple de démarrage n'est pas nécessairement fonction de la consistance ou des performances globales de la graisse. Le couple de démarrage dépend davantage des performances individuelles d'une graisse spécifique et se détermine avec l'expérience.
Haute température : La limite de température des graisses modernes dépend généralement de la stabilité thermique et de la résistance à l’oxydation de l’huile de base, ainsi que de l’efficacité des inhibiteurs d’oxydation. La plage de température de la graisse est déterminée par le point de goutte de l’épaississant et la composition de l’huile de base. Le tableau 28 présente la plage de température de la graisse pour différentes huiles de base. Des années d’expérimentation sur des roulements lubrifiés à la graisse ont montré empiriquement que la durée de vie de la graisse est divisée par deux pour chaque augmentation de température de 10 °C. Par exemple, si la durée de vie d’une graisse est de 2 000 heures à 90 °C, elle tombe à environ 1 000 heures à 100 °C. En revanche, à 80 °C, elle peut atteindre 4 000 heures.
Date de publication : 8 juin 2020