Types de fluides hydrauliques
Il existe différents types de fluides hydrauliques qui ont les propriétés requises.En général, lors de la sélection d'une huile appropriée, quelques facteurs importants sont pris en compte.Tout d'abord, sa compatibilité avec les joints, les roulements et les composants est visible ;deuxièmement, sa viscosité et d'autres paramètres tels que la résistance au fixage et la stabilité environnementale sont également pris en compte.Il existe cinq principaux types de fluides hydrauliques qui répondent aux différents besoins du système.Ceux-ci sont brièvement discutés comme suit :
1. Fluides à base de pétrole :
Les huiles minérales sont les huiles à base de pétrole qui sont les fluides hydrauliques les plus couramment utilisés.
Fondamentalement, ils possèdent la plupart des caractéristiques souhaitables : ils sont facilement disponibles et économiques.De plus, ils offrent la meilleure capacité de lubrification, moins de problèmes de corrosion et sont compatibles avec la plupart des matériaux d'étanchéité.
Le seul inconvénient majeur de ces fluides est leur inflammabilité.Ils présentent des risques d'incendie, principalement à cause des fuites, dans des environnements à haute température tels que les industries sidérurgiques, etc.
Les huiles minérales conviennent aux températures de fonctionnement inférieures à 50 °C. À des températures plus élevées, ces huiles perdent leur stabilité chimique et forment des acides, des vernis, etc. Tout cela entraîne une perte des caractéristiques de lubrification, une usure accrue, de la corrosion et des problèmes connexes.Heureusement, des additifs sont disponibles pour améliorer la stabilité chimique, réduire l'oxydation, la formation de mousse et d'autres problèmes.
Une huile de pétrole est encore de loin la base la plus utilisée pour les fluides hydrauliques.
En général, l'huile de pétrole a les propriétés suivantes :
1. Excellent pouvoir lubrifiant.
2.Démulsibilité supérieure.
3.Plus de résistance à l'oxydation.
4. Indice de viscosité plus élevé.
5.Protection contre la rouille.
6.Bonnes caractéristiques d'étanchéité.
7. Dissipation facile de la chaleur.
8. Nettoyage facile par filtration.
La plupart des propriétés souhaitables du fluide, si elles ne sont pas déjà présentes dans le pétrole brut, peuvent être incorporées par raffinage ou ajout d'additifs.
L'un des principaux inconvénients de l'huile de pétrole est qu'elle brûle facilement.Pour les applications où le feu pourrait être un danger, comme le traitement thermique, le soudage hydroélectrique, le moulage sous pression, le forgeage et bien d'autres, il existe plusieurs types de fluides résistants au feu disponibles.
2. Émulsions :
Les émulsions sont un mélange de deux fluides qui ne réagissent pas chimiquement avec les autres.Des émulsions d'huile et d'eau à base de pétrole sont couramment utilisées.Un émulsifiant est normalement ajouté à l'émulsion, qui maintient le liquide sous forme de petites gouttelettes et reste en suspension dans l'autre liquide.
Deux types d'émulsions sont utilisées :
Émulsions huile dans eau :
Cette émulsion a de l'eau comme phase principale, tandis que de petites gouttelettes d'huile y sont dispersées.Généralement, la dilution de l'huile est limitée, environ 5 % ;
par conséquent, il présente les caractéristiques de l'eau.Ses limites sont une faible viscosité, entraînant des problèmes de fuite, une perte d'efficacité volumétrique et de mauvaises propriétés de lubrification.Ces problèmes peuvent être surmontés dans une plus large mesure en utilisant certains additifs.Ces émulsions sont utilisées dans les pompes à grande cylindrée et à faible vitesse (comme dans les applications minières).
Émulsions eau dans huile :
Les émulsions eau dans l'huile, également appelées émulsions inverses, sont essentiellement à base d'huile dans lesquelles de petites gouttelettes d'eau sont dispersées dans toute la phase huileuse.Ce sont les fluides hydrauliques résistants au feu les plus populaires.Ils présentent davantage une caractéristique semblable à celle de l'huile;par conséquent, ils ont de bonnes propriétés de viscosité et de lubrification.L'émulsion couramment utilisée a une dilution de 60 % d'huile et 40 % d'eau.Ces émulsions sont bonnes pour des opérations à 25°C, car à une température plus élevée, l'eau s'évapore et conduit à la perte des propriétés de résistance au feu.
3. Eau glycolée :
L'eau glycol est un autre fluide ininflammable couramment utilisé dans les systèmes hydrauliques des avions.Il a généralement une faible capacité de lubrification par rapport aux huiles minérales et ne convient pas aux applications à haute température.Il contient de l'eau et du glycol dans un rapport de 1:1.En raison de sa nature aqueuse et de la présence d'air, il est sujet à l'oxydation et aux problèmes connexes.Il doit être ajouté avec des inhibiteurs d'oxydation.Il est essentiel d'utiliser ce fluide avec suffisamment de soin car il est toxique et corrosif pour certains métaux tels que le zinc, le magnésium et l'aluminium.Encore une fois, il ne convient pas aux opérations à haute température car l'eau peut s'évaporer.Cependant, il est très bon pour les applications à basse température car il possède des caractéristiques antigel élevées.
4. Fluides synthétiques :
Le fluide synthétique, à base d'ester phosphate, est un autre fluide résistant au feu populaire.Il convient aux applications à haute température, car il présente de bonnes caractéristiques de viscosité et de lubrification.Il ne convient pas aux applications à basse température.Il n'est pas compatible avec les matériaux d'étanchéité courants tels que le nitrile.Essentiellement coûteux, il nécessite des matériaux d'étanchéité coûteux (viton).De plus, l'ester phosphate n'est pas un fluide respectueux de l'environnement.Il attaque également l'aluminium et les peintures.
5. Huiles végétales :
L'augmentation de la pollution mondiale a conduit à l'utilisation de fluides plus respectueux de l'environnement.Les huiles végétales sont biodégradables et sans danger pour l'environnement.Ils ont de bonnes propriétés de lubrification, une viscosité modérée et sont moins chers.Ils peuvent être formulés pour avoir de bonnes caractéristiques de résistance au feu avec certains additifs.Les huiles végétales ont tendance à s'oxyder facilement et à absorber l'humidité.Les problèmes d'acidité, de formation de boues et de corrosion sont plus sévères dans les huiles végétales que dans les huiles minérales.Par conséquent, les huiles végétales ont besoin de bons inhibiteurs pour minimiser les problèmes d'oxydation.
6. Fluides hydrauliques biodégradables :
Alors que de plus en plus d'organisations comprennent leur responsabilité sociale et se tournent vers des machines et un régime de travail respectueux de l'environnement, un fluide hydraulique biodégradable devient lui aussi un produit recherché à l'aube d'une ère écologiste.Fluides hydrauliques biodégradables, également connus sous le nom de fluides hydrauliques biosourcés, les fluides hydrauliques biosourcés utilisent le tournesol, le colza, le soja, etc., comme huile de base et causent donc moins de pollution en cas de fuites d'huile ou de défaillances des flexibles hydrauliques.Ces fluides ont des propriétés similaires à celles d'un fluide hydraulique anti-usure à base d'huile minérale. Hypothétiquement, si une entreprise envisage d'introduire des fluides biosourcés dans les composants hydrauliques de la machinerie et que la pression de fonctionnement autorisée des composants hydrauliques est réduite à 80 %, alors il conduirait à l'inverse à une réduction de 20 % de la force d'arrachement du fait de la réduction de 20 % de la pression de fonctionnement de la pelle.Il en est ainsi parce qu'une réduction de la pression de fonctionnement d'un système entraîne une réduction de la force de l'actionneur.
En outre, la transformation comprendrait non seulement le coût du fluide et du rinçage des machines pour passer d'une huile minérale à une huile végétale à plusieurs reprises, mais également les coûts de déclassement des machines.
Facteurs influençant la sélection d'un fluide
La sélection d'un fluide hydraulique pour un système donné est régie par les facteurs suivants :
1. Pression de fonctionnement du système.
2. Température de fonctionnement du système et sa variation.
3. Matériau du système et sa compatibilité avec l'huile utilisée.
4. Vitesse de fonctionnement.
5. Disponibilité du liquide de remplacement.
6. Coût des lignes de transmission.
7. Possibilités de contamination.
8. Conditions environnementales (prédisposition au feu, atmosphère extrême comme dans les mines, etc.)
9. Lubrification.
10. Sécurité pour l'opérateur.
11. Durée de vie prévue.
Heure de publication : 08 mars 2022