L'utilisation d'un mauvais matériau pour les roulements peut entraîner une usure rapide, une défaillance prématurée et des temps d'arrêt coûteux. Le choix du bon matériau garantit la performance, la durabilité et la fiabilité dans les applications exigeantes.

Les roulements sont fabriqués à partir de divers matériaux, notamment des métaux, des non-métaux et des métaux poreux, chacun offrant des propriétés mécaniques, une résistance à l'usure et des avantages spécifiques à l'application qui lui sont propres. Il est essentiel de choisir le bon matériau.

Examinons les matériaux les plus courants pour les roulements et leurs utilisations idéales.

Matériaux métalliques

Les matériaux métalliques dominent la fabrication des roulements en raison de leur capacité de charge supérieure, de leur résistance thermique et de leur usinabilité de précision. Parmi les métaux, aciers pour roulements tels que le SAE 52100 et l'acier chromé sont largement utilisés pour les applications à haute charge et à grande vitesse. Ces aciers subissent une trempe à cœur et un meulage de précision pour offrir un mouvement de roulement régulier et une durée de vie prolongée.

Roulements en acier inoxydable offrent l'avantage supplémentaire de résister à la corrosion, ce qui les rend adaptés à l'industrie alimentaire, aux équipements médicaux et aux applications marines. Les nuances comme l'AISI 440C offrent une excellente dureté et une résistance à l'usure tout en supportant l'exposition à l'humidité ou aux produits chimiques.

Pour les travaux lourds et les environnements extrêmes, paliers en bronze (souvent fabriqués en bronze d'étain ou en bronze d'aluminium) offrent une excellente résistance à l'usure, une bonne capacité de charge et des performances supérieures dans des conditions sales ou abrasives. Ils sont couramment utilisés dans les machines industrielles où la lubrification peut être irrégulière.

Dans les opérations à haute température, aciers à outils ou alliages spéciaux tels que l'Inconel sont utilisés, ce qui garantit la stabilité dimensionnelle sous l'effet de la chaleur. Les métaux nécessitent toutefois une lubrification adéquate pour éviter les dommages dus au frottement et à la corrosion.

Matériaux non métalliques

Les matériaux non métalliques sont choisis pour les applications où la réduction du poids, la résistance chimique et la réduction du bruit sont des priorités. Plastiques techniques tels que le PTFE (polytétrafluoroéthylène), le PEEK (polyéther-éther-cétone) et le nylon sont des choix populaires. Ils offrent des propriétés autolubrifiantes, une faible friction et une résistance à de nombreux produits chimiques agressifs.

Roulements en céramiqueparticulièrement ceux fabriqués à partir de nitrure de silicium (Si3N4) ou de zircone (ZrO2), sont privilégiés dans les environnements à grande vitesse et de haute précision. Leur dureté dépasse celle de la plupart des métaux et leurs performances sont exceptionnelles sans lubrification. Les roulements en céramique présentent également une excellente résistance à la corrosion et une dilatation thermique minimale.

Dans les applications électriques, paliers à base de polymères assurent l'isolation électrique tout en conservant une bonne résistance à l'usure. Ces matériaux sont couramment utilisés dans les équipements de fabrication électronique, où même de petites décharges statiques peuvent endommager les composants.

Bien que les roulements non métalliques aient souvent des capacités de charge inférieures à celles des métaux, ils excellent dans les environnements légers, sujets à la corrosion ou dans les salles blanches.

Matériaux métalliques poreux

Les paliers en métal poreux combinent la résistance des métaux avec des capacités autolubrifiantes. Généralement fabriqués en bronze fritté ou en fer fritté, ces paliers sont imprégnés de lubrifiants au cours de leur fabrication. Les pores microscopiques du matériau stockent l'huile, qui est libérée pendant le fonctionnement par action capillaire.

Paliers en bronze fritté sont largement utilisés dans les applications nécessitant peu d'entretien, telles que les appareils électroménagers, les petits moteurs électriques et les machines agricoles. Ils fonctionnent silencieusement, réduisent les frottements et éliminent la nécessité d'une lubrification manuelle fréquente.

Roulements en fer fritté sont plus robustes et sont préférés dans les applications où des charges plus élevées sont attendues. Ils conservent leur propriété autolubrifiante mais ont une plus grande résistance mécanique que le bronze.

Les métaux poreux sont idéaux pour les environnements où les intervalles de lubrification sont longs ou lorsque la relubrification n'est pas pratique. Toutefois, leurs performances peuvent se dégrader si des contaminants obstruent les pores ou s'ils fonctionnent à très grande vitesse sans refroidissement suffisant.

Tableau de comparaison des matériaux de roulements

Conclusion

Le choix du bon matériau de roulement garantit des performances optimales, la longévité et l'adéquation à l'application.Pour toute question complémentaire, veuillez contacter [email protected]