M algré son âge canonique, le roulement à billes n'est pas une technologie figée. La preuve, le suédois SKF, leader mondial du secteur, vient de mettre au point un nouveau procédé de lubrification baptisé Textilub,qui devrait faire son apparition dans les rotors d'hélicoptère en 2018.Il est actuellement en phase de validation opérationnelle. Ce projet associe des fibres composites haute performance sur des rotules d'articulation.

« La durée de vie d'un roulement est un enjeu pour tous nos clients industriels »,résume Christophe Godel, directeur du nouveau laboratoire Solution Factory de SKF à Saint-Cyr-sur-Loire, près de Tours. En l'occurrence, il s'agit de prolonger la vie des articulations des commandes de vol,et surtout d'espacer l'intervalle entre deux maintenances. Et accessoirement d'améliorer leur fiabilité.Il s'agit là d'une demande expresse des hélicoptéristes.Airbus a notamment suivi de près l'évolution de ce dossier.

SCÉNARIO TRIBOLOGIQUE. La solution :mieux lubrifier ces articulations lorsqu'elles sont en fonctionnement. Une précision : les rotules se lubrifient par frottement. Sous charge, ce frottement libère des particules solides DETÉéÉFLON,un polymère au grand pouvoir antiadhésif. Nous sommes dans le domaine de la tribologie, ou science du frottement.

Pour cela,SKF a développé un nouveau tissu autolubrifiant qui vient se coller sur les sphères des rotules. Ce projet a été mené en collaboration avec l'industriel Schappe, une filature de fibres techniques,le lyonnais INS,spécialiste des résines,et l'école d'ingénieurs Insa.Quatre brevets ont été déposés, « autour de la prédiction et de la gestion de l'usure », indique Yves Mahéo, directeur de la R&D aéronautique de SKF en Europe, que le géant suédois a installé en France, sur son site de Valence (Drôme), et qui regroupe une trentaine d'ingénieurs.

Dans le détail, l'Insa a planché sur le scénario tribologique.Pourquoi le frottement de deux matériaux solides permet la lubrification et pourquoi ça marche ?, dit en substance Yves Mahéo. Les deux industriels ont aidé SKF à identifier et caractériser les technologies disponibles, et à voir si cela pouvait apporter un meilleur rendement.

En réalité,la garniture interne autolubrifiante existe depuis les années 1950. Elle avait été mise au point par un industriel américain,Transport Dynamics, aujourd'hui RBC Bearings. « Elle a peu évolué depuis cette période », assureYves Mahéo.

Aujourd'hui, cette lubrification des éléments tournants permet des maintenances s'échelonnant d'une centaine d'heures jusqu'à un millier d'heures pour certaines applications.L'un des enjeux réside dans le temps dédié aux réparations et à la maintenance de ces rotules, d'autant que la dépose de ces éléments mécaniques n'est pas simple.

« En laboratoire,Textilub améliore de 50 % l'intervalle de maintenance »,CONSTATEYVEs Mahéo. SKF reste discret sur la composition et l'assemblage des nouvelles fibres et résines.Tout juste saiton que le lubrifiant solide imprégné dans les fibres reste du Téflon, comme pour l'ancienne version. L'avancée réside donc dans les matériaux de support mis en oeuvre.

NOUVELLE CHAIRE À L'INSA LYON. SKF est si discret qu'il a voulu intégrer seul la production de Textilub. D'un point de vue industriel, les usines SKF Aerospace de Lons-le-Saulnier (Jura) et Clevedon, près de Bristol (Royaume-Uni), produiront ces nouvelles articulations associant des composites autolubrifiants. Ces deux sites travailleront pour l'ensemble des marchés,y compris pour le continent américain.

Ce projet de R&D a déjà mobilisé environ 3 M€. Il arrive dans sa phase finale avec une période de validation en cours qui va s'étaler jusqu'en 2017. Au lancement du programme, sur la période 2008-2012, le chiffrage s'élevait à 1,63 M€, abondé par des crédits de la région Rhône-Alpes, du département de l'Ain et de l'Etat via le Fonds unique interministériel (FUI), grâce à une labellisation du projet par le pôle de comPÉéÉTITIVITÉTECHTERA sur les textiles techniques.

Enfin,ce projet a contribué à la naissance en 2014 d'une nouvelle chaire universitaire au sein de l'Insa de Lyon,sur la tribologie et la lubrification du futur. Elle est dirigée par le professeur Philippe Vergne.

¦ A Tours, Stéphane Frachet REPÈRESLes rotors d'hélicoptère sont déjà équipés de tissus imprégnés de Téflon lubrifiant.

Textilub associe de nouveaux composites haute performance.

Mise en service : 2018