L'utilisation d'un mauvais matériau de roulement peut provoquer une usure rapide, une défaillance prématurée et des temps d'arrêt coûteux. Choisir le bon matériau garantit performance, durabilité et fiabilité dans des applications exigeantes.

Les roulements sont fabriqués à partir de divers matériaux, y compris des métaux, des non-métaux et des métaux poreux, chacun offrant des propriétés mécaniques uniques, une résistance à l'usure et des avantages spécifiques à l'application. Sélectionner le bon est critique.

Explorons les matériaux de roulement les plus courants et leurs utilisations idéales.

Matériaux Métalliques

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

Les roulements en acier inoxydable offrent l'avantage supplémentaire de la résistance à la corrosion, les rendant adaptés au traitement alimentaire, aux équipements médicaux et aux applications marines. Des grades comme AISI 440C offrent une excellente dureté et une résistance à l'usure tout en résistant à l'exposition à l'humidité ou aux produits chimiques.

Pour des environnements de travail difficiles et extrêmes, les roulements en bronze (souvent fabriqués à partir de bronze d'étain ou de 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 des opérations à haute température, les aciers de découpage ou alliages spéciaux tels qu'Inconel sont utilisés, garantissant la stabilité dimensionnelle sous chaleur. Cependant, les métaux nécessitent une lubrification appropriée pour éviter les dommages par friction et la corrosion.

Matériaux Non-Métalliques

Les matériaux non métalliques sont choisis pour des applications où la réduction de 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 auto-lubrifiantes, une faible friction et une résistance à de nombreux produits chimiques agressifs.

Roulements en céramique, en particulier ceux fabriqués à partir de nitrure de silicium (Si3N4) ou de zircone (ZrO2), sont préférés dans des environnements à grande vitesse et de haute précision. Leur dureté dépasse celle de la plupart des métaux et ils fonctionnent exceptionnellement bien sans lubrification. Les roulements en céramique présentent également une excellente résistance à la corrosion et une expansion thermique minimale.

Dans les applications électriques, les roulements en polymère offrent une isolation électrique tout en maintenant une bonne résistance à l'usure. Ces matériaux sont courants dans les équipements de fabrication électronique, où même de petites décharges statiques peuvent endommager des composants.

Bien que les roulements non métalliques aient souvent une capacité de charge inférieure à celle des métaux, ils excellent dans des environnements légers, sujets à la corrosion ou en salle blanche.

Matériaux métalliques poreux

Les roulements en métal poreux allient la résistance des métaux à des capacités d'auto-lubrification. Généralement fabriqués en bronze fritté ou en fer fritté, ces roulements sont imprégnés de lubrifiants pendant la fabrication. Les pores microscopiques dans le matériau stockent l'huile, qui est libérée lors du fonctionnement par action capillaire.

Les roulements en bronze fritté sont largement utilisés dans des applications nécessitant peu d'entretien, telles que les appareils électroménagers, les petits moteurs électriques et les machines agricoles. Ils fonctionnent silencieusement, réduisent la friction et éliminent le besoin de lubrification manuelle fréquente.

Les roulements en fer fritté sont plus robustes et sont préférés dans des applications où des charges plus élevées sont attendues. Ils conservent néanmoins la propriété auto-lubrifiante mais ont une résistance mécanique supérieure à celle du bronze.

Les métaux poreux sont idéaux pour des environnements où les intervalles de lubrification sont longs ou où le relubrification est peu pratique. Cependant, leur performance peut se dégrader si des contaminants obstruent les pores ou s'ils fonctionnent à des vitesses très élevées sans un refroidissement suffisant.

Tableau de comparaison des matériaux de roulement

Conclusion

Choisir le bon matériau de roulement garantit une performance optimale, une longévité et une adéquation spécifique à l'application.Pour toute question supplémentaire, veuillez contacter sales@SHAC.com