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1.1 igus® propose sa gamme de roulements à billes en plastique xiros® dans trois matériaux thermoplastiques différents.
Les roulements à billes peuvent être utilisés dans une grande variété d'applications, de la technologie médicale et aérospatiale aux équipements d'emballage, en passant par l'électronique, la bureautique et même les yo-yo haut de gamme.
Comme ces composants sont disponibles dans différents types de matériaux, chacun ayant ses propres caractéristiques et avantages, peser le pour et le contre d'un type particulier de roulement à billes peut devenir une partie importante du processus de conception.
Les trois principaux types de roulements à billes sont l'acier, la céramique et le plastique. Bien que chaque roulement à billes soit composé de quatre parties principales - une bague extérieure, une bague intérieure, une cage et des billes -, chacune d'entre elles possède ses propres caractéristiques et avantages.
Roulements à billes en acier
En partie parce qu'il s'agit d'une technologie plus ancienne, les roulements à billes en acier sont une solution fiable pour de nombreux ingénieurs concepteurs. En général, ces types de roulements sont constitués de pièces entièrement en acier, mais ils sont disponibles avec différents types de billes et de bagues en acier, ou avec une cage phénolique.
1.3 Les roulements à billes sont disponibles dans de nombreux types de matériaux, tels que l'acier, la céramique et le plastique.
Roulements à billes en céramique
Le type le plus courant de roulement à billes en céramique est souvent considéré comme « hybride », ce qui signifie que la bague extérieure, la bague intérieure et la cage du roulement sont en acier, tandis que les billes sont en céramique. Le matériau céramique permet au roulement de fonctionner plus rapidement tout en maintenant une température de fonctionnement plus froide et en réduisant simultanément le bruit et les vibrations.
Les roulements à billes en céramique ont tendance à être plus résistants à la corrosion, plus rigides et plus légers que la plupart des roulements à billes en acier. Des coefficients plus faibles et des régimes plus élevés sont également possibles et, comme ils ne sont pas conducteurs, les roulements à billes en céramique peuvent être utilisés dans des applications électriques. En outre, la plupart des roulements à billes en céramique peuvent fonctionner à des températures allant jusqu'à 1 800 degrés Fahrenheit.
Grâce à ces avantages, les roulements à billes en céramique constituent une solution attrayante. Toutefois, ces types de roulements sont extrêmement coûteux, ce qui constitue en soi un argument de poids pour rechercher une solution alternative.
Liens et outils utiles
1.2 Les roulements à billes en acier sont idéaux pour les charges extrêmement élevées et les régimes rapides, mais ils peuvent être bruyants et nécessitent une lubrification constante.
Les roulements à billes en acier sont idéaux pour les applications robustes qui supportent des charges extrêmement élevées et des rotations rapides par minute (RPM); certains ont une capacité de charge radiale allant jusqu'à 30 000 livres. Un autre avantage est que les roulements à billes en acier ont tendance à être plus précis en raison du jeu qui peut être obtenu.
Cependant, les roulements à billes en acier présentent certains inconvénients. Ils sont lourds, bruyants et, selon la qualité de l'acier, manquent de résistance chimique. Ils nécessitent une lubrification constante, ce qui implique du temps et des coûts d'entretien. L'acier est également important à la corrosion dans les environnements humides ou mouillés. En outre, dans les applications médicales, ses propriétés magnétiques peuvent poser des problèmes.
En outre, le nombre de fabricants de roulements à billes en acier est si élevé que les prix peuvent varier considérablement, allant de bon marché à extrêmement coûteux. Cela peut être perçu comme un avantage ou un inconvénient, mais dans tous les cas, les options peuvent parfois être écrasantes.
Roulements à billes en plastique
Bien que les roulements à billes en plastique soient une technologie plus récente, ils présentent des avantages que n'offrent pas les roulements à billes en acier ou en céramique. Les roulements à billes en plastique sont constitués de bagues et d'une cage en plastique et sont généralement disponibles avec un choix de trois types de billes : plastique, verre ou acier inoxydable. Le choix du matériau dépend souvent de l'environnement dans lequel le roulement sera utilisé.
1.4 Ci-dessus, igus®' xiros® A500 roulement à billes en polymère.
Les billes en plastique conviennent le mieux aux applications où le poids et le bruit sont les plus importants, tandis que les billes en verre ont des propriétés magnétiques inférieures à celles des billes en acier inoxydable 316. Les billes en verre sont idéales lorsqu'une solution sans métal est nécessaire. Les billes en acier inoxydable sont le choix le plus rentable, mais elles pèsent plus lourd que les billes en plastique et en verre. Toutefois, par rapport aux billes en acier, elles offrent toujours un avantage de poids significatif.
Quelle que soit la configuration, les roulements à billes en plastique sont idéaux pour les applications à vitesse normale ou élevée et présentent un certain nombre de caractéristiques attrayantes. Grâce à leur construction en plastique, les roulements à billes en plastique sont autolubrifiants, résistants à la corrosion et silencieux. Un autre avantage est leur légèreté : alors qu'un roulement à billes en céramique pèse environ un tiers de son homologue en acier, une bille en polymère est celle qui pèse le moins lourd parmi les trois types de roulements.
Toutefois, dans certains cas, les roulements à billes en plastique ne doivent pas être utilisés, notamment dans les applications assujettis à des charges élevées ou à des températures à long terme supérieures à 300 degrés Fahrenheit.
Comparaison dans le monde réel
Chaque fabricant propose ses propres versions de roulements à billes, avec des caractéristiques différentes. Un fabricant de roulements à billes en acier, par exemple, propose souvent ses produits dans un certain nombre de types d'acier différents, dont la série 300 (acier inoxydable doux), la série 400 ou l'acier chromé.
