October 13,2026
Scénario nécessitant une résistance à l'usure des roulements se présente généralement dans des conditions de fonctionnement impliquant des charges élevées, des vitesses élevées, une contamination abrasive ou une lubrification insuffisante. Selon les mécanismes d'usure, ceux-ci peuvent être classés dans les catégories suivantes :
Environnements à grande vitesse et à forte charge
Les laminoirs à fil machine à grande vitesse en sont un exemple typique, avec des vitesses de ligne de sortie atteignant 63 m/s et des vitesses de fonctionnement des roulements de 3 650 tr/min. Le fonctionnement à long terme à grande vitesse et sous forte charge impose des exigences sévères en matière de résistance à l'usure. Des scénarios similaires incluent les laminoirs, les concasseurs et autres équipements lourds.
Environnements à contamination abrasive
Les presses à rouleaux à haute pression (HPGR) dans les industries du ciment et de l'exploitation minière fonctionnent dans des conditions extrêmement difficiles : charges élevées, faibles vitesses et contamination par des particules fines hautement abrasives combinée à une lubrification en friction mixte. Les particules abrasives mélangées à la graisse accélèrent l'usure et entraînent une défaillance prématurée des roulements. Les équipements de concassage et de criblage dans les mines rencontrent des défis similaires.
Environnements à faible vitesse, forte charge et lubrification limite
Les roulements de rouleaux guides des machines de coulée continue supportent des charges lourdes à des vitesses extrêmement faibles, accompagnées d'une contamination par des débris et de l'eau, ce qui peut provoquer des dommages d'usure progressive. Les roulements dans les réducteurs planétaires fonctionnent également sous des charges élevées et doivent résister à la contamination tout en offrant une excellente résistance à l'usure.
Environnements à lubrification médiocre ou absente
Certaines industries n'autorisent pas l'utilisation de lubrifiants, comme les systèmes à basse température, sous vide, les salles blanches et les équipements de transformation alimentaire. L'usure des roulements est particulièrement sévère dans des conditions de contact métal-métal direct et de friction répétée à grande vitesse. De plus, des conditions telles que des charges excessivement légères, des changements de vitesse rapides, des vibrations et des oscillations alternatives peuvent entraîner un film lubrifiant insuffisant, provoquant un patinage et une usure adhésive.
Environnements marins et à milieux corrosifs
Les environnements marins imposent une double exigence de résistance à l'usure et de résistance à la corrosion aux produits de roulements. La corrosion et l'usure agissent souvent en synergie, accélérant la défaillance des roulements.
Roulements à billes à gorge profonde résistants à l'usure
Conçus pour remédier à l'usure causée par la poussière et la contamination par l'huile, ces roulements améliorent la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue grâce à une structure, des matériaux et des méthodes de lubrification optimisés. Ils sont largement utilisés dans la fabrication de machines, l'industrie automobile et l'industrie de l'énergie, notamment dans les équipements à rotation rapide tels que les moteurs de motocyclettes.
Roulements à rouleaux sphériques et roulements à rouleaux cylindriques (renforcés contre l'usure)
Les roulements à rouleaux sphériques et les roulements à rouleaux cylindriques X-life de Schaeffler développés pour les HPGR présentent des conceptions étanches et des profils d'extrémité de rouleaux spéciaux qui améliorent considérablement la résistance à l'usure tout en réduisant la friction et la température de fonctionnement. Les roulements à rouleaux sphériques SWR de NSK, conçus spécifiquement pour les rouleaux guides de coulée continue, utilisent un acier ultra-propre et un procédé de cémentation par alliage SWR propriétaire, atteignant 3 fois la résistance à l'usure de l'acier à roulements conventionnel et 5 fois la durée de vie contre l'écaillage.
Roulements de la série TF (matériaux spéciaux et traitement thermique)
La série TF de NSK utilise des matériaux spéciaux et une technologie innovante de traitement thermique pour atteindre une durée de vie 10 fois supérieure à celle des roulements standard dans des conditions de lubrification contaminée, avec un taux d'usure inférieur à un tiers de celui des roulements conventionnels et une résistance au grippage améliorée de 40 %. Adaptés aux industries de la manutention, de la production d'énergie, de l'exploitation minière, de l'acier et de l'énergie éolienne.
Roulements revêtus (revêtements PVD/DLC)
Les roulements SKF NoWear appliquent un revêtement carbone par procédés PVD avec une dureté de 1 200 HV10, répondant aux conditions sujettes à l'usure adhésive telles qu'un film lubrifiant insuffisant, des changements de charge rapides, des vibrations et des oscillations alternatives. Les revêtements PVD tels que Oerlikon BALINIT C peuvent augmenter la durée de vie des roulements de 3 à 4 fois, adaptés aux machines à papier, aux compresseurs et applications similaires.
Roulements à surface traitée et roulements résistants à l'abrasion Timken
Les roulements à surface traitée (ES) utilisent un revêtement en film mince nanocomposite à base de carbure métallique pour réduire le micro-soudage et l'usure adhésive aux surfaces de contact rouleau-chemin de roulement, prolongeant la durée de vie en cas de lubrification médiocre. Les roulements résistants à l'abrasion peuvent durer 3 fois plus longtemps que les roulements Timken standard dans des conditions de forte contamination et de lubrification insuffisante.
Matériaux résistants à l'usure pour les paliers lisses
Les alliages de cuivre sont les matériaux de roulements résistants à l'usure les plus largement utilisés. Le bronze à l'étain offre les meilleures propriétés antifriction et de résistance à l'usure, adapté aux applications à forte charge et vitesse moyenne. Le bronze au plomb possède une forte capacité anti-grippage, adapté aux applications à grande vitesse et forte charge. Le bronze à l'aluminium est adapté aux applications à faible vitesse et forte charge. Les alliages de roulements (babbitt) offrent de bonnes propriétés antifriction et de résistance à l'usure et sont généralement coulés comme garniture sur la surface de la coquille du roulement pour les roulements importants fonctionnant à des vitesses moyennes à élevées et sous des charges lourdes. Les roulements autolubrifiants en métallurgie des poudres présentent une autolubrification, une bonne résistance à l'usure et un faible coût, adaptés aux applications à faible vitesse et charge légère ou lorsque la lubrification est difficile.
Roulements céramiques
Les roulements entièrement céramiques (ZrO₂ ou Si₃N₄) offrent une excellente résistance à l'usure et des propriétés autolubrifiantes avec un faible coefficient de friction, adaptés aux environnements exigeants dans les semi-conducteurs, l'aérospatiale et le traitement chimique. Les roulements céramiques hybrides, qui combinent des éléments roulants céramiques avec des bagues en acier inoxydable, peuvent offrir une durée de vie plus longue que les roulements tout-acier dans des applications telles que les équipements marins.
Si votre équipement nécessite des roulements résistants à l'usure mais que les roulements standard ne peuvent pas répondre aux exigences, n'hésitez pas à nous contacter. Nous pouvons fournir des solutions personnalisées adaptées à vos besoins spécifiques.
