This gear manufacturing services complete guide explains practical considerations for material selection, design review, manufacturing, and sourcing decisions.
Introduction à la fabrication d'engrenages en plastique
Les engrenages en plastique ont supplanté les engrenages métalliques dans un éventail d’applications en pleine expansion — allant des mécanismes de lève-vitres automatiques et des systèmes d’alimentation en papier des imprimantes aux actionneurs robotiques et aux pompes à perfusion médicales — grâce à des avantages tels qu’une réduction de poids de 40 à 70%, une résistance inhérente à la corrosion, leur caractère autolubrifiant et la possibilité de regrouper plusieurs éléments (dents d’engrenage, arbre, tourillon de roulement et profils de came) en un seul composant moulé par injection. Le marché mondial des engrenages en plastique, évalué à environ $3,8 milliards en 2024, continue de croître à un TCAC de 6 à 8%, les sous-systèmes de véhicules électriques, les robots collaboratifs et les dispositifs médicaux miniaturisés créant une demande en composants de transmission de puissance de précision qui ne peuvent pas être produits de manière rentable en métal.
Cependant, le passage de la conception d’un engrenage métallique à la fabrication d’un engrenage en plastique répondant aux niveaux de qualité AGMA Q8–Q10 avec des objectifs de durabilité de 100 000 cycles nécessite de naviguer dans un espace de conception complexe qui englobe le choix de la géométrie de l’engrenage (droit, hélicoïdal, à vis sans fin, conique), la composition des matériaux (non chargés, renforcés de verre, à lubrification interne), les compromis liés aux procédés de fabrication (moulage par injection ou usinage CNC) et les protocoles de validation de la qualité. Ce guide fournit un cadre structuré et fondé sur des données permettant de prendre ces décisions en toute confiance, en s’appuyant sur des données de production réelles et des normes d’ingénierie des engrenages bien établies.
Types d'engrenages : géométrie et adaptation aux applications
Les engrenages droits restent la solution la plus répandue pour la transmission de puissance dans le secteur du plastique, représentant environ 65% de l'ensemble des applications d'engrenages en plastique. Leurs dents droites, parallèles à l’axe de rotation, permettent la conception de moules la plus simple (moule à deux plaques sans actions latérales), le coût d’outillage le plus bas ($8 000–$25 000 pour une cavité unique) et la plus grande régularité de fabrication. La principale limitation est le bruit : à des vitesses sur la ligne de pas supérieures à 8 m/s, l’engrènement instantané des dents génère un sifflement audible dans la gamme de 800 à 2 500 Hz. Pour les applications sensibles au bruit, telles que les actionneurs de climatisation automobile et les équipements de bureau, les engrenages hélicoïdaux réduisent les niveaux de pression acoustique de 8 à 15 dB(A) grâce à un engrènement progressif des dents, au prix de la génération de charges de poussée axiales (généralement comprises entre 15 et 35% de la charge tangentielle) qui nécessitent l’intégration de surfaces d’appui de butée dans la conception du carter.
Les engrenages à vis sans fin permettent d'obtenir des rapports de réduction élevés (de 10:1 à 60:1 en un seul étage) dans un encombrement réduit, ce qui en fait le choix par défaut pour les mécanismes de positionnement utilisés dans les dispositifs de réglage des sièges automobiles et les actionneurs de vannes industrielles. Le contact glissant inhérent à l'engrènement des vis sans fin exige des matériaux présentant de faibles coefficients de frottement : l'acétal (POM) en contact avec du nylon (PA6 ou PA66) et lubrifié de l'intérieur (PTFE ou silicone à raison de 2 à 5 % en poids) constitue l'association standard, offrant un rendement de 70 à 75 % pour des angles d'hélice de 15 à 20°. Les engrenages coniques, généralement fabriqués avec des rapports de 1:1 à 3:1 pour des changements d’axe de 90° dans les outils électriques portatifs et les systèmes de direction marins, représentent le plus grand défi de moulage en raison de leur géométrie conique. Les engrenages coniques droits peuvent être moulés avec deux actions latérales ; les engrenages coniques hélicoïdaux nécessitent presque invariablement un usinage CNC post-moulage des flancs de dents pour atteindre la norme AGMA Q8 ou supérieure.
Choix des matériaux : adapter le polymère à la charge et à l'environnement
Le choix du matériau pour les engrenages en plastique commence par la quantification du couple de fonctionnement, de la vitesse, de la plage de températures ambiantes et de l'exposition aux agents chimiques. Pour les charges faibles à modérées (contrainte de flexion de Lewis 5 kJ/m²), mais absorbent 2,5 à 3,5% d’humidité à saturation, ce qui peut modifier le diamètre primitif de l’engrenage de 0,5 à 1,5% selon la géométrie — un critère essentiel pour les applications de synchronisation de précision où le jeu doit être maintenu en dessous de 0,10 mm.
Lorsque les couples exercés font passer les contraintes de flexion de Lewis au-delà de 30 MPa, il devient nécessaire d’utiliser des grades renforcés de fibres de verre. Le PA66-GF30 (nylon 66 chargé de verre 30%) offre un module de flexion de 8 500 à 9 500 MPa (contre 2 800 MPa pour le matériau non chargé) et une résistance à la traction de 160 à 180 MPa à 23 °C, ce qui en fait le matériau de choix pour les actionneurs de hayon électrique automobile et les engrenages à vis sans fin de direction assistée électrique (EPS) fonctionnant à des couples intermittents de 3 à 8 N·m. Le compromis réside dans l’usure par abrasion de l’engrenage apparié : un engrenage chargé de verre fonctionnant contre un partenaire non chargé usera le flanc de dent plus tendre ; la compatibilité des matériaux appariés doit donc être conçue comme un système. Pour les applications les plus exigeantes — fonctionnement continu au-dessus de 100 °C, produits chimiques agressifs ou environnements sous vide poussé —, le PEEK (non chargé ou renforcé de fibres de carbone) offre un module de flexion de 4 100 MPa, une température de service continu de 250 °C et une absorption d’humidité négligeable (< 0,11 TP3T), bien que son coût de matière première soit 10 à 15 fois supérieur à celui du PA66.
Engrenages en plastique moulés par injection ou usinés
Le choix du procédé de fabrication — moulage par injection ou usinage CNC — est au cœur même de la rentabilité de la production et de la capacité à garantir la qualité. Le moulage par injection permet d’amortir le coût de l’outillage ($15 000–$60 000 pour un moule à plusieurs cavités doté de caractéristiques spécifiques aux engrenagesspécifiques aux engrenages, telles qu’une conception à trois plaques pour l’injection centrale et l’injection assistée par gaz pour le contrôle des marques d’affaissement) sur l’ensemble du volume de production, ce qui se traduit par des coûts unitaires compris entre $0,15 et $1,50 pour des volumes supérieurs à 10 000 unités. Les engrenages moulés peuvent atteindre les normes AGMA Q8–Q10 lorsqu’ils sont produits avec des cavités de moule rectifiées avec précision (tolérance de profil de dent de ±2 à 5 μm), un emplacement optimisé de l’entrée de matière (diaphragme central ou entrée à trois points pour minimiser l’ovalisation) et un refroidissement contrôlé afin de limiter la variation de retrait post-moulage à <0,3% de la dimension nominale.
Les engrenages en plastique usinés par CNC répondent aux besoins de trois marchés distincts : le prototypage (1 à 500 unités), où le coût d’usinage unitaire de $50–$150 est largement compensé par les économies réalisées sur l’outillage ($15,000 à $60 000, ce qui permet d’éviter les coûts d’outillage ; les applications d’ultra-précision nécessitant des tolérances AGMA Q12–Q14 qui dépassent les capacités du moulage ; et les grands engrenages (diamètre primitif > 250 mm) pour lesquels les limitations de longueur d’écoulement dans le moule rendent le moulage impraticable. Les engrenages usinés offrent également une flexibilité en matière de matériaux : le PEEK, le PTFE et les stratifiés renforcés de verre, difficiles voire impossibles à mouler par injection, peuvent être taillés ou façonnés à l’aide d’équipements standard de taillage d’engrenages avec des outils en carbure, à des vitesses de coupe de 80 à 150 m/min. La principale limitation réside dans le fait que les engrenages usinés exposent les extrémités coupées des fibres à la surface des dents, ce qui peut augmenter le coefficient de frottement de 0,05 à 0,10 par rapport à la surface riche en résine d’un engrenage moulé, accélérant ainsi l’usure dans les applications non lubrifiées.
Niveaux de qualité AGMA : ce qu'ils signifient pour les engrenages en plastique
Le système de qualité de l'American Gear Manufacturers Association (AGMA), défini dans les normes ANSI/AGMA 2015 et ISO 1328, classe la précision des engrenages de Q3 (grossière, machines agricoles) à Q15 (ultra-précision, systèmes de guidage aérospatiaux). Pour les engrenages en plastique, la plage pratique s'étend de Q6 à Q12. Les classes Q6 à Q7 (erreur composite totale de 32 à 45 μm pour un engrenage de 25 mm de diamètre primitif) conviennent aux applications grand public non critiques à faible vitesse, telles que les mécanismes de jouets et les minuteries d’appareils électroménagers simples, à des vitesses sur la ligne de pas inférieures à 1 m/s. Les classes Q8–Q9 (erreur composite totale de 16 à 25 μm) constituent le compromis idéal pour les actionneurs automobiles, les outils électriques et les équipements de bureau, offrant un niveau sonore acceptable (90% pour les engrenages droits), et une répartition de la charge entre les dents se situant à moins de 15% de l’idéal.
Le niveau Q10 (erreur composite totale de 10 à 14 μm) correspond au niveau de qualité le plus élevé pouvant être atteint de manière fiable par moulage par injection ; il nécessite des cavités de moule rectifiées avec précision (Ra < 0,1 μm sur le flanc de la dent), un contrôle rigoureux de la température de fusion (±2 °C) et un contrôle statistique des variations de retrait. Ce niveau est spécifié pour les engrenages à vis sans fin des directions assistées électriques, les engrenages de dosage des pompes à perfusion médicales et les cannelures flexibles à entraînement harmonique des articulations robotiques. Les niveaux Q11–Q12 ne peuvent être atteints que par un usinage CNC post-moulage (taillage, façonnage ou rectification) ou par usinage direct à partir d’ébauches, et sont réservés aux applications où l’amélioration marginale de l’erreur de transmission et du bruit justifie un surcoût de 3 à 6 fois supérieur à celui des engrenages moulés de niveaux Q9–Q10.
Choix des matériaux en fonction de la charge et du couple
| Matériau | Couple maximal en continu (N·m)* | Module de flexion (MPa) | Température de service (°C) | Absorption d'humidité (%) | Indice des coûts |
|---|---|---|---|---|---|
| POM (acétal, non chargé) | 0.5–2.5 | 2,600–2,900 | 85 | 0.2–0.3 | 1.0× |
| PA6 / PA66 (non chargé) | 0.8–3.0 | 2,600–3,000 | 120 | 2.5–3.5 | 1.0× |
| PA66-GF30 (30% GF) | 3.0–8.0 | 8,500–9,500 | 130 | 1.5-2.0 | 1.4× |
| PBT (non chargé) | 0.6–2.0 | 2,400–2,700 | 120 | 0.1–0.2 | 1.2× |
| PEEK (non chargé) | 2.0–6.0 | 4,100 | 250 | < 0,1 | 10–15× |
| PA46 (Stanyl, non chargé) | 1.5–4.0 | 3,200 | 160 | 3.0–4.0 | 3.0× |
| PA12 (non chargé) | 0.5–1.5 | 1,500 | 90 | 0.5–0.8 | 1.8× |
| LCP (Vectra) | 0.3–1.0 | 11,000–13,000 | 240 | < 0,03 | 5–8× |
*Sur la base d'un engrenage droit de 20 mm de diamètre primitif et de 1,5 module. Réduire la puissance nominale pour des modules plus petits ou des vitesses plus élevées.
Six règles de conception pour les engrenages en plastique
- Concevoir le moyeu avant les dents : L'interface entre le moyeu et l'alésage, ainsi que la transition vers l'âme, doivent être conçues pour gérer les contraintes de retrait et éviter les creux de retrait qui déforment le profil involutif des dents. L'épaisseur de la paroi du moyeu doit être comprise entre 0,5 et 0,7 fois l'épaisseur de la dent à la racine, et celle de l'âme entre 0,4 et 0,6 fois l'épaisseur de la dent. Réalisez la coulée centrale de l’engrenage à l’aide d’une buse à diaphragme (d’une épaisseur comprise entre 0,8 et 1,2 mm) afin d’équilibrer l’écoulement radial et de minimiser l’ovalisation à ± 0,03 mm sur le diamètre primitif.
- Ajouter un rayon de congé de racine compris entre 0,35 et 0,45 × le module : Le congé de pied est la zone soumise aux contraintes les plus élevées dans une dent d'engrenage en matière plastique. Des congés généreux (minimum 0,3 module, idéalement 0,38 module) réduisent le facteur de concentration des contraintes de Kt ≈ 2,5 (angle vif) à Kt ≈ 1,4, doublant ainsi la durée de vie en fatigue. Les conceptions de congés de pied entièrement arrondis, où le rayon du congé est égal à la moitié du jeu au pied, peuvent encore améliorer la durée de vie en fatigue de 30 à 50% par rapport aux congés trochoïdaux standard pour les applications à cycles élevés supérieurs à 10⁶ cycles.
- Définissez le niveau de qualité AGMA en fonction de la vitesse de la ligne de pas, et non sur la base de vaines espérances : Q6 pour v 8 m/s. Choisir Q12 pour une application à 0,5 m/s représente un gaspillage d'argent sans apporter d'amélioration perceptible des performances. Le facteur de multiplication des coûts entre Q8 et Q10 est d’environ 2 à 3 fois lors du moulage, et de 4 à 6 fois lors de l’usinage.
- Prendre en compte la dilatation due à l'humidité dans la conception du logement : Le diamètre primitif des engrenages en nylon peut augmenter de 0,5 à 1,51 TP3T lorsqu’ils absorbent l’humidité présente dans l’air ou dans le lubrifiant. Il convient de dimensionner l’entraxe en prévoyant un jeu supplémentaire de 0,3 à 0,51 TP3T à l’état sec afin d’éviter tout grippage lorsque l’engrenage atteint sa teneur en humidité d’équilibre. Pour les applications de synchronisation de précision, privilégiez le PA12 ou le PBT en raison de leur faible absorption d’humidité (0,1 à 0,81 TP3T).
- Rodage des engrenages avant la mesure du rendement : Le rendement des engrenages en plastique s'améliore de 3 à 8 points de pourcentage après une période de rodage de 5 000 à 10 000 cycles d'engrènement, à mesure que les aspérités à la surface des dents s'usent et que la surface de contact réelle augmente. Tester le rendement d’un engrenage neuf conduira à sous-estimer ses performances en régime permanent. Le rodage doit être effectué à 50% du couple nominal afin d’éviter tout rayage pendant la phase initiale de forte friction.
- N'utilisez jamais d'engrenages en plastique moulé en contact avec du métal sans lubrification : Un pignon en acier tournant contre un engrenage en POM non chargé à 1 500 tr/min entraînera une augmentation de la température du flanc de la dent en plastique de 15 à 35 °C, en raison de la conductivité thermique plus élevée de l’acier qui évacue la chaleur de la zone de contact et la concentre dans le plastique. Cela accélère l’usure et peut provoquer une fusion locale au niveau du flanc. Utilisez toujours de la graisse (classe NLGI 0 ou 00 pour les faibles vitesses, classe 1 ou 2 pour les vitesses supérieures à 3 m/s) ou optez pour une nuance de plastique à lubrification interne (chargée en PTFE à 15–20 % en poids, ou en huile de silicone à 2–5 % en poids).
Matrice des applications sectorielles
| L'industrie | Type d'engrenage courant | Matériau recommandé | Objectif de qualité |
|---|---|---|---|
| Automobile (actionneurs) | Hélicoïdal, à vis sans fin | PA66-GF30, POM | AGMA Q8–Q9, résistance à 200 000 cycles entre -30 °C et +85 °C |
| Dispositifs médicaux (pompes) | À denture droite, hélicoïdale | PEEK, PEI (Ultem) | AGMA Q9–Q10, ISO 10993, autoclavable (500 cycles) |
| Robotique industrielle | À denture droite, planétaire | PA66-GF30, PA46 | AGMA Q9–Q10, jeu inférieur à 0,05°, durée de vie de 5 millions de cycles |
| Électronique grand public | Éperon, Face | POM, LCP | AGMA Q7–Q8, niveau sonore < 45 dB(A), faible coût |
Cadre de décision en matière de coûts
Faut-il mouler ou usiner vos engrenages en plastique ?
Pour les volumes moins de 500 unités, l'usinage CNC à partir de pièces brutes ($50–$150/engrenage) constitue clairement le choix le plus économique : l'investissement en outillage de $15 000–$60 000 nécessaire au moulage par injection ne peut pas être amorti pour ces quantités. Entre 500 et 5 000 unités, évaluer : si l’engrenage est de forme standard (droite ou hélicoïdale simple, diamètre extérieur < 100 mm, module 0,5–2,0), envisagez un moule prototype à cavité unique ($8 000–$12 000) pouvant également servir d’outil de transition. Ci-dessus 5 000 unités, le moulage par injection à plusieurs cavités (2 à 8 cavités, $25 000–$60 000) permet d’obtenir des coûts unitaires compris entre $0,15 et $0,80, avec un retour sur investissement en 12 à 18 mois. Pour les engrenages dont le diamètre primitif est supérieur à 250 mm, le moulage devient irréalisable en raison des exigences en matière de tonnage de serrage (> 500 tonnes) et des limitations de longueur d’écoulement ; l’usinage CNC ou la fabrication de l’engrenage à partir de segments collés constituent alors l’approche standard.
Coût total par pièce en production de série (y compris l'amortissement des outillages sur 3 ans) : 1 000 unités : $12–$55 (usiné) contre $8–$30 (moulés) | 10 000 unités : $8–$35 (usiné) contre $0,50–$2,50 (moulées) | 100 000 unités : $5–$25 (usiné) contre $0,15–$0,80 (moulé)
Dépannage dans la fabrication d'engrenages
| Problème | Cause probable | Vérification de diagnostic | Mesures correctives |
|---|---|---|---|
| Bruit excessif / grincement des engrenages | Erreur de profil de dent, ovalisation ou niveau de qualité insuffisant pour la vitesse de la ligne de pas | Essai de roulement à double flanc, mesure de l'erreur composite totale (TCE) | Passer à la norme AGMA Q9+, ajouter un dégagement en pointe et à la base de 10 à 20 μm, augmenter le rapport de contact à >1,4 |
| Usure prématurée des dents (< 50 000 cycles) | Une lubrification insuffisante, un matériau d'appui abrasif ou une contrainte de contact excessive | Microscopie électronique à balayage (MEB) de la surface usée du flanc, calcul de la contrainte de contact hertzienne | Passer à une nuance à lubrification interne, réduire la contrainte de contact à < 40 MPa, augmenter le module de 25% |
| Fracture de la racine dentaire | Rayon de congé insuffisant au niveau de la racine, surcharge ou dégradation du matériau | Mesurer le rayon de congé de la racine par rapport au dessin, calculer la contrainte de flexion par rapport à la limite de fatigue du matériau | Augmenter le rayon de congé à 0,38–0,45 × module, passer à la nuance GF30, vérifier que la température de fusion respecte les spécifications |
| Instabilité dimensionnelle en service | Absorption d'humidité (nylon) ou dilatation thermique dépassant la tolérance prévue lors de la conception | Mesurer le diamètre primitif à l'état sec et à l'état conditionné, en enregistrant l'humidité ambiante | Passer au PA12/PBT, augmenter le jeu de conception de 0,1 à 0,31 TP3T, ajouter une étanchéité environnementale au boîtier |
Pourquoi choisir le plastique nylon pour votre projet ?
Fabrication de précision
Plus de 30 cellules d'usinage CNC et de moulage par injection réunies sous un même toit
Certifié ISO 9001:2015
Système de qualité certifié, rapports d'inspection complets
Délai de livraison : 15 à 25 jours
Délais d'exécution rapides avec des options d'expédition accélérée disponibles
Livraison internationale
Fret aérien et maritime vers l'Amérique du Nord, l'Europe et l'Asie
Téléchargez notre guide sur la fabrication d'engrenages
Guide de référence gratuit au format PDF comprenant des tableaux de sélection des matériaux, des règles de conception et des listes de contrôle pour l'évaluation des fournisseurs.
📥 Télécharger le fichier « Gear-Manufacturing-Services-Guide.pdf »
Articles connexes
- 📎 Guide d'usinage du PEEK : vitesses, avances et tolérances pour les plastiques haute performance
- 📎 Moulage de nylon chargé de verre : propriétés des matériaux GF15, GF30, GF50
- 📎 Analyse du cumul des tolérances techniques pour les pièces en plastique
- 📎 Plastiques de qualité automobile : exigences de la norme IATF 16949 relatives aux composants moulés par injection
Questions fréquemment posées
Les engrenages en plastique peuvent-ils vraiment remplacer les engrenages en métal ?
En effet, pour les applications où le couple transmis est inférieur à 8 N·m et où les températures de fonctionnement restent inférieures à 120 °C pour les matériaux à base de nylon (250 °C pour le PEEK), les engrenages en plastique égalent non seulement les performances du métal, mais les surpassent souvent sur plusieurs critères clés. Les engrenages en plastique éliminent le besoin de lubrification externe dans 60–70% des applications, réduisent le poids du système de 40–70%, absorbent les charges de choc qui pourraient endommager les flancs des dents métalliques, et fonctionnent de manière plus silencieuse de 3 à 8 dB(A) dans la plage de 500 à 3 000 Hz. Leurs limites résident dans la capacité de couple (les engrenages métalliques supportent 50 à 500× le couple pour une même enveloppe) et la conductivité thermique (le plastique conduit la chaleur environ 100× plus lentement que l’acier, ce qui limite la densité de puissance en service continu). Pour les applications à couple élevé, à haute température ou en fonctionnement continu, le métal reste indispensable ; mais pour les 35 à 40% d’applications de transmission de puissance estimées qui entrent dans l’enveloppe de performance du plastique, cette conversion permet de réaliser des économies de coût et de poids significatives au niveau du système.
Quel est le meilleur matériau plastique pour les engrenages ?
Il n’existe pas de matériau “ idéal ” : le choix optimal dépend des conditions d’utilisation. Pour les applications générales à faible coût et soumises à des charges modérées, le POM (acétal) non chargé offre le meilleur compromis entre résistance mécanique, résistance à la fatigue, stabilité dimensionnelle et autolubrification. Pour des charges et des températures plus élevées : le PA66-GF30 (nylon 66 chargé de verre) offre une résistance 2 à 3 fois supérieure à celle des grades non chargés, mais nécessite un couple de pièces en contact lubrifié. Pour un fonctionnement continu à haute température (au-dessus de 120 °C) : le PEEK est la référence absolue, même si son coût est 10 à 15 fois supérieur à celui des autres matériaux. Pour les engrenages miniatures de précision (module < 1,0) nécessitant une stabilité dimensionnelle extrême : le LCP (polymère à cristaux liquides) offre une absorption d’humidité négligeable (< 0,031 TP3T) et une moulabilité conforme à la norme AGMA Q10+. Le choix du matériau doit être associé au matériau spécifique de l’engrenage d’accouplement, à la stratégie de lubrification et à l’exposition environnementale, le tout évalué comme un système tribologique complet.
Quelles sont les normes de tolérance applicables aux engrenages en plastique ?
Les engrenages en plastique suivent les mêmes systèmes de classification de qualité AGMA (ANSI/AGMA 2015) et ISO (ISO 1328) que ceux utilisés pour les engrenages métalliques, mais les niveaux de qualité pouvant être atteints diffèrent. Les engrenages moulés par injection peuvent atteindre de manière fiable les niveaux AGMA Q8 à Q10 (erreur composite totale de 10 à 25 μm pour un engrenage de référence d’un diamètre primitif de 25 mm) grâce à des cavités de moule rectifiées avec précision. Les engrenages en plastique usinés par CNC peuvent atteindre les niveaux AGMA Q10 à Q12, mais dépassent rarement Q12 en raison du module d’élasticité plus faible du matériau, qui provoque une déformation pendant l’usinage. La principale différence par rapport aux tolérances des engrenages métalliques réside dans le fait que les dimensions des engrenages en plastique sont spécifiées dans un état de conditionnement défini (généralement “ à l’état sec tel que moulé ” ou “ conditionné à 50% RH à 23 °C ”) car les variations dimensionnelles induites par l’humidité et la température, comprises entre 0,2 et 1,5%, peuvent dépasser la tolérance de fabrication. Il convient de toujours définir les conditions de mesure dans les notes du plan.
Les engrenages en plastique doivent-ils être lubrifiés ?
Les besoins en lubrification dépendent de la combinaison des matériaux, de la vitesse et de la charge. Les engrenages en POM non chargé fonctionnant contre du POM ou du PA peuvent souvent fonctionner sans lubrification à des vitesses sur la ligne de pas inférieures à 3 m/s et à des contraintes de contact inférieures à 20 MPa, grâce au faible coefficient de frottement du POM (μ ≈ 0,2–0,3 à sec). Les engrenages nylon sur nylon nécessitent généralement une lubrification pour toute application en service continu afin d’éviter le phénomène de « stick-slip » et l’accumulation de chaleur. Les matériaux chargés de verre doivent toujours être lubrifiés lorsqu’ils sont en contact avec du métal ou un autre engrenage chargé de verre, en raison de la nature abrasive des fibres de verre exposées. Pour les applications où la présence de graisse externe est inacceptable (salle blanche, contact alimentaire, vide), spécifiez des grades à lubrification interne : POM chargé de PTFE (Delrin AF) à 15–20 % en poids de PTFE, ou PA66 imprégné d’huile de silicone à 2–5 % en poids de silicone, qui offrent un μ ≈ 0,08–0,15 sans lubrifiant externe. Les réducteurs graissés à l’aide d’une graisse semi-fluide de classe NLGI 00 offrent la meilleure dissipation thermique et la plus longue durée de vie pour les trains d’engrenages en plastique fermés.
