Comment choisir la graisse adaptée selon la température de service

Pourquoi la température détruit une graisse

Une graisse n'est pas un liquide : c'est un épaississant qui retient l'huile de base dans sa structure. La chaleur provoque deux phénomènes distincts. Le premier est la fusion de l'épaississant : lorsque le point de goutte est atteint, la graisse perd sa structure et l'huile se sépare. Sans structure, il n'y a pas de film lubrifiant. Le second est l'oxydation de l'huile de base : à haute température, l'huile de base s'oxyde, formant des vernis et des dépôts durs susceptibles de bloquer le roulement.

L'erreur la plus fréquente consiste à confondre le point de goutte et la température maximale de service. Ce sont deux notions différentes. Comme règle pratique, la température maximale opérationnelle doit être inférieure d'au moins 50 °C au point de goutte de l'épaississant.

Les quatre paramètres de température à définir

Avant de sélectionner une graisse, il faut caractériser l'application avec quatre données de température :

• Température de service continue : celle que voit le point de lubrification en fonctionnement normal.
• Température de pointe : la température maximale pouvant être atteinte lors des démarrages, des cycles à forte charge ou à proximité de sources de chaleur.
• Température ambiante minimale : critique pour les démarrages à froid. Une graisse qui se durcit excessivement peut empêcher la rotation du roulement.
• Cycles thermiques : la répétition chauffage-refroidissement accélère le ressuage de l'huile et la dégradation de l'épaississant.

L'épaississant : le composant qui limite le plus la température

Le type d'épaississant détermine le plafond thermique de la graisse. Voici le guide pratique par épaississant :

• Savon de lithium : jusqu'à 120-130 °C en continu. Le plus courant, économique et polyvalent pour des conditions normales.
• Savon de lithium complexe : jusqu'à 160-180 °C en continu (point de goutte >260 °C). L'évolution naturelle du lithium pour des applications plus exigeantes.
• Polyurée : jusqu'à 180-200 °C. Excellent pour les roulements graissés à vie et les moteurs électriques.
• Savon de calcium complexe : jusqu'à 150-160 °C avec une résistance à l'eau supérieure à celle du lithium.
• Bentonite (argile) : sans point de goutte défini. Valide jusqu'à 280-300 °C. La seule option pour les fours industriels et les chaînes en sidérurgie.

La base lubrifiante et son rôle dans la stabilité thermique

L'huile de base retenue par l'épaississant a également son importance. Une graisse au lithium complexe avec une base minérale à faible indice de viscosité aura un comportement à haute température moins bon que la même graisse formulée avec une PAO (poly-alpha-oléfine) ou un ester synthétique.

La base PAO offre un indice de viscosité supérieur à 140, conserve sa viscosité de manière beaucoup plus stable avec la température et résiste mieux à l'oxydation. Pour des applications dépassant 150 °C en continu, la base synthétique n'est pas un luxe : c'est une exigence technique.

Le grade NLGI : comment la température affecte la consistance

À température élevée, une graisse se ramollit. À basse température, elle se durcit. Une graisse NLGI 2 peut se comporter comme un NLGI 1 à 80 °C, ce qui complique la rétention sur des glissières verticales. Par grand froid, elle peut se comporter comme un NLGI 3, bloquant le roulement au démarrage.

Dans les applications avec cycles thermiques étendus (-20 °C à +150 °C), le choix du grade NLGI doit tenir compte de la plage complète, et non uniquement de la température nominale de service.