SKF fait tourner le polymère VICTREX® PEEK™ dans ses cages de roulements hautes performances pour l’automobile
01/04/2008
Les ingénieurs de SKF se sont tournés vers l’utilisation de matériaux à hautes performances pour la conception des cages de leurs roulements rigides à billes.
Les cages des roulements sont soumises à des contraintes mécaniques causées par les forces de frottement, de déformation et d'inertie, et peuvent même être soumises à l'action chimique de certains lubrifiants, additifs ou produits de leur vieillissement, solvants organiques ou agents refroidissants. Par conséquent, la conception et le choix du matériau ont une énorme influence sur la performance de la cage ainsi que sur la fiabilité de fonctionnement du roulement dans son ensemble. Pour cette raison, SKF a développé des cages à base du polymère VICTREX® PEEK™ et notamment pour répondre aux exigences les plus élevées de l’industrie automobile.
Les cages massives en polymère se distinguent par une combinaison favorable de résistance et d'élasticité. Grâce à ses bonnes propriétés de glissement sur les surfaces en acier lubrifiées du polymère et au lissé de la surface de la cage en contact avec les éléments roulants, la cage produit peu de frottement et donc peu de chaleur et d’usure dans le roulement.
La faible densité du matériau réduit l'inertie de la cage. Les excellentes propriétés de fonctionnement des cages en polymère lorsque la lubrification est insuffisante autorisent le fonctionnement ininterrompu du roulement pour un certain temps sans risque de grippage ni de dommages consécutifs.
Le polyamide 6,6 est employé pour la plupart des cages moulées par injection. Les propriétés mécaniques, notamment la résistance et l'élasticité, des matériaux polymérisés varient en fonction de la température et subissent des modifications permanentes appelées « vieillissement » lorsque ces matériaux sont soumis aux conditions de fonctionnement. Les principaux facteurs de ce vieillissement sont la température, le temps et le lubrifiant utilisé. L'augmentation de la température et de l'agressivité du lubrifiant provoquent une diminution de la durée de service de la cage. Et il existe des substances tellement agressives comme par exemple l'ammoniaque que l'on utilise comme agent réfrigérant pour les compresseurs que les cages constituées de polyamide 6,6 renforcé de fibres de verre ne conviennent pas pour des températures de fonctionnement supérieures à plus de 70°C.
Pour cette raison, l'emploi de Polyetheretherketone (PEEK) renforcé de fibres de verre pour des cages s'est largement répandu au sein de SKF, afin de répondre à la demande croissante en termes de vitesses élevées, d'attaques chimiques ou de hautes températures. Les propriétés exceptionnelles du VICTREX® PEEK™ sont une combinaison de résistance et de flexibilité, une plage élevée de température de fonctionnement, une très bonne résistance chimique et à l'usure ainsi qu'une facilité de mise en œuvre. Ce matériau ne présente aucun signe de vieillissement à une température pouvant atteindre plus de 200°C, même en présence de graisses et de lubrifiants. En raison de ces propriétés remarquables, les cages en PEEK sont disponibles sur les versions standards de certains roulements à billes et à rouleaux cylindriques, tels que les roulements hybrides et/ou les roulements de précision, et certaines versions spécifiques à la clientèle automobile.
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