Les pièces d'usure des concasseurs — notamment les mâchoires, les revêtements de cône et les barres de percussion — sont les composants les plus fréquemment remplacés dans les exploitations minières et les usines de granulats, représentant jusqu'à 30 % des coûts de maintenance annuels d'une installation de concassage. L'usure prématurée augmente non seulement les temps d'arrêt et les coûts de remplacement, mais perturbe également les calendriers de production, faisant de la gestion des pièces d'usure un facteur essentiel de l'efficacité opérationnelle. Cet article explore les principaux mécanismes d'usure affectant les composants des concasseurs et propose des stratégies éprouvées pour prolonger leur durée de vie, en s'appuyant sur les données de maintenance du secteur et les principes de la science des matériaux.
L'usure des pièces de concasseur n'est pas un processus aléatoire ; elle est régie par trois mécanismes principaux, chacun lié à des conditions de fonctionnement et à des propriétés des matériaux spécifiques. Le plus fréquent estusure abrasiveCe phénomène se produit lorsque des particules dures et anguleuses (comme le granit ou le basalte) frottent contre la surface des pièces d'usure, enlevant progressivement de la matière. Ce mécanisme est responsable de plus de 60 % de l'usure prématurée des mâchoires et des chemises de cône, notamment dans les usines traitant des minerais à haute teneur en silice. Le second estusure due à l'impact, causée par des collisions à grande vitesse entre les matériaux d'alimentation et des composants tels que les barres de percussion des concasseurs à percussion. Ce type d'usure est courant dans les applications de recyclage, où les débris de béton et les déchets de construction subissent des chocs répétés. Enfin,usure de fatigueCe phénomène résulte de contraintes cycliques : la flexion des pièces du concasseur sous charge continue provoque la formation de microfissures en surface, pouvant entraîner l’écaillage du matériau. Les concasseurs à cône, fonctionnant sous des forces de compression élevées, sont particulièrement sensibles à l’usure par fatigue des revêtements de la chambre de concassage et du concave.
Comprendre ces mécanismes est la première étape pour prolonger la durée de vie des pièces d'usure, mais la mise en œuvre pratique nécessite une combinaison de choix de matériaux, d'une installation correcte et d'une maintenance proactive.
sélection des matériauxLa dureté et l'abrasivité de l'acier sont des facteurs déterminants pour la résistance à l'usure. Par exemple, l'acier Mn13Cr2 est un choix économique pour les applications à faible à moyenne abrasion, comme le concassage du calcaire, grâce à ses propriétés d'écrouissage qui le renforcent sous l'effet des chocs. À l'inverse, l'acier Mn18Cr2, plus riche en chrome, offre une résistance à l'abrasion supérieure pour les matériaux riches en silice comme le granit, ce qui le rend idéal pour une utilisation prolongée dans les environnements miniers exigeants. Selon les données de la Conférence internationale sur les mines et les ressources (IMARC), l'adéquation du matériau à la dureté et à l'abrasivité du matériau d'alimentation peut réduire les taux d'usure de 20 à 30 %.
Installation correcte et entretien régulierCes aspects sont tout aussi critiques. Même les matériaux les plus résistants s'useront prématurément en cas d'installation incorrecte. Pour les concasseurs à mâchoires, un alignement précis des mâchoires et un écartement uniforme préviennent l'usure irrégulière et réduisent les contraintes sur le mécanisme de bascule. Pour les concasseurs à cône, des contrôles réguliers de l'écart entre le manteau et la concavité, ainsi que du couple de serrage des boulons de fixation, permettent d'éliminer les défauts d'alignement sources d'usure par fatigue. De plus, la lubrification des points de pivot et le contrôle périodique de l'épaisseur des pièces d'usure (par ultrasons ou à l'aide d'un pied à coulisse) permettent d'anticiper les remplacements avant toute défaillance catastrophique, minimisant ainsi les arrêts de production imprévus.
Optimisation opérationnelleCela contribue à prolonger la durée de vie des pièces d'usure. Le contrôle de la granulométrie et de la distribution de l'alimentation réduit les forces d'impact : par exemple, l'utilisation d'un alimentateur vibrant pour répartir uniformément le matériau dans la chambre de concassage prévient l'usure localisée sur un côté de la mâchoire. Le pré-criblage des matériaux d'alimentation pour éliminer les fines (particules inférieures à 10 mm) réduit également l'usure abrasive, car les fines agissent comme un milieu de broyage entre la pièce d'usure et les roches plus grosses. Enfin, le réglage des paramètres du concasseur — comme le réglage du côté fermé (CSS) dans les concasseurs à cône — pour correspondre à la granulométrie souhaitée évite le sur-concassage, qui augmente les contraintes inutiles sur les revêtements.
Date de publication : 4 février 2026