Roulements hybrides Vs en céramique

- Jun 17, 2020-

Roulements en céramique vs roulements hybrides

SMB-Hybrid-bearings-imageEnviron 27 000 carreaux de céramique recouvrent l'extérieur de la navette spatiale de la NASA - un vaisseau spatial réutilisable qui transporte des astronautes sur une orbite basse autour de la Terre. Agissant comme une barrière thermique aux 1650 degrés Celsius générés par la rentrée atmosphérique, les carreaux illustrent la résistance impressionnante des matériaux céramiques. Les propriétés impressionnantes de la céramique sont également utilisées dans les roulements. Ici, Chris Johnson, directeur général du spécialiste des roulements de précision SMB Bearings, explique les spécifications, les capacités et les différences des roulements entièrement céramiques et hybrides.

La céramique est principalement utilisée dans les roulements en raison des propriétés de résistance à la corrosion et à la température du matériau. La céramique est inerte, tandis que les métaux sont réactifs, ce qui la rend résistante aux matériaux corrosifs tels que l'eau de mer et de nombreux produits chimiques, y compris les acides et les alcalis. Comme les roulements en céramique ne se corrodent pas, ils nécessitent moins d'entretien que leurs alternatives en acier et peuvent être utilisés dans des environnements très hostiles.
Sans surprise, ces propriétés de résistance à la corrosion permettent aux roulements en céramique d'être utilisés dans de nombreuses industries, allant de la production alimentaire et chimique aux applications marines et sous-marines.

Cependant, il y a une certaine confusion. Souvent, ce que les gens appellent les roulements en céramique sont en fait des roulements hybrides. Alors, quelle est la différence entre les options Full Ceramic et Hybrid?

Roulements en céramique
Les roulements entièrement en céramique ont des bagues et des anneaux en céramique et une cage synthétique en PEEK ou PTFE ou aucune cage du tout. Ils sont très résistants aux acides et aux alcalis et conviennent donc à une utilisation dans des environnements très corrosifs. Les roulements en nitrure de silicium (Si3N4) peuvent être chauffés à des températures de 800 degrés Celsius lorsqu'ils sont utilisés sans cage. Associant ces qualités à leur nature légère, à 45 pour cent du poids des roulements en acier, ils sont des substituts incroyables aux roulements métalliques traditionnels.

Les roulements entièrement en céramique sont également non magnétiques, ce qui signifie qu'ils peuvent être utilisés dans des appareils médicaux tels que les scanners IRM ou toute application où il y a un fort champ magnétique. Cependant, la plus grande dureté des roulements en céramique signifie également une plus grande fragilité et en tant que tels, ils ne tolèrent pas bien les charges de choc.

Hybride
Lorsque la plupart des gens pensent aux roulements en céramique, ils se réfèrent généralement à des versions hybrides. Les roulements hybrides se situent entre les options entièrement en céramique et en acier. Bien qu'ils utilisent des billes en céramique, ces roulements sont associés à des bagues intérieures et extérieures en métal. L'utilisation de cette combinaison permet des vitesses plus élevées que les options en céramique complète, car les anneaux métalliques moins cassants ne sont pas aussi sujets à une défaillance catastrophique soudaine sous une vitesse ou une charge élevée.

Malgré la petite différence de conception, les exigences des roulements hybrides diffèrent considérablement des roulements entièrement en céramique. Par exemple, alors que les roulements entièrement en céramique ne nécessitent pas de lubrification, les roulements hybrides en ont besoin. Cependant, bien que les billes en céramique abrasent toujours les bagues en acier, les hybrides résistent mieux à la lubrification marginale que les roulements en acier en raison du faible coefficient de frottement et de la légèreté des billes.

La lubrification peut ne pas être nécessaire lors de l'utilisation de roulements hybrides à très basse vitesse. Cependant, comme ces roulements sont souvent sélectionnés pour des applications à plus grande vitesse que les céramiques complètes, une lubrification appropriée est recommandée. Les roulements hybrides de précision à cage haute vitesse sont capables de vitesses très élevées, d'où leur utilisation, par exemple, dans les broches de machines-outils.

Les propriétés de résistance à la corrosion du roulement sont également affectées lors du choix d'une version hybride par rapport à la céramique complète. Bien que les billes en céramique soient très résistantes, le niveau global de résistance à la corrosion est réduit grâce à l'utilisation d'anneaux métalliques, même s'ils sont en acier inoxydable.

La décision de choisir des roulements en céramique ou des roulements hybrides dépendra du coût, de l'application et de l'hostilité de l'environnement dans lequel les roulements doivent être utilisés. Bien que votre application puisse ne pas nécessiter de roulements en céramique avec l'extrême résistance à la température de la navette spatiale de la NASA, une meilleure compréhension des différents types devrait faciliter votre décision.

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