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Nouveaux produits

Roulements hybrides NKE pour les applications industrielles exigeantes

Publication: 16 juillet

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Les applications industrielles dans des conditions environnementales difficiles nécessitent des solutions de roulement spéciales...
 

roulement spéciales... Le fabricant de roulements NKE Austria GmbH, basé à Steyr, a développé des roulements hybrides pour telles applications. Les avantages sont présentés ici.

Les roulements hybrides NKE se composent de bagues en acier spécifique pour roulements à haute pureté et d’éléments roulants céramiques en nitrure de silicium Si3N4. « Cette association de matériaux, pouvant paraître très inhabituelle à première vue, présente de nombreux avantages dans une grande variété d’applications et contribue à augmenter considérablement la fiabilité de l’ensemble du système », explique Michael Rößl, ingénieur d’application chez NKE à Steyr.

Les éléments roulants en nitrure de silicium, 60 % plus légers que les éléments roulants en acier, sont adaptés aux très hautes vitesses. « Par conséquent, les roulements hybrides NKE peuvent atteindre des vitesses limites supérieures de plus de 20 % », déclare Rößl. « Même à ces vitesses très élevées et contraignantes, les roulements hybrides NKE présentent les meilleures caractéristiques de fonctionnement et une douceur maximale. Ils sont donc particulièrement adaptés aux moteurs électriques tournant à grande vitesse. »

Les éléments roulants en céramique sont très résistants à l’usure, permettent d’obtenir de meilleurs résultats et d’augmenter considérablement la durée de vie des roulements dans des conditions très exigeantes, par exemple en cas de lubrification déficiente. « Les très bonnes propriétés de fonctionnement d’urgence caractérisant un roulement hybride jouent un rôle majeur pour augmenter de manière significative la fiabilité d’une application », explique l’ingénieur d’application.

Les propriétés tribologiques d’un roulement hybride sont très bonnes grâce à la combinaison particulière des matériaux (céramique/acier à roulement). Même aux vitesses élevées, la température résultante de la friction reste très faible. « Cela signifie qu’il y a également moins de perte de puissance au niveau du roulement ou de l’ensemble de l’application », explique Rößl. « En outre, un roulement hybride offre un faible couple de friction ».

L’acier le plus pur pour roulements augmente la durée de vie des roulements. Les éléments roulants sont résistants à la corrosion et présentent une très grande rigidité. Les chemins de roulement et la géométrie des rouleaux des roulements hybrides sont spécialement optimisés pour garantir une géométrie de contact parfaite et une capacité de charge élevée. Les roulements hybrides peuvent également offrir une bonne protection contre les empreintes dues à l’arrêt ou au « faux Brinelling », ajoute Rößl à propos des avantages des nouveaux roulements.

Les applications typiques des roulements hybrides comprennent les moteurs électriques (CA/CC), les générateurs d’éoliens, les applications à grande vitesse ou les moteurs de traction ferroviaires. « En fait, les roulements hybrides avec éléments roulants en céramique sont principalement conçus pour les applications nécessitant une isolation électrique maximale et/ou dans lesquelles les vitesses peuvent être élevées. Les roulements hybrides présentent la plus haute protection en matière d’isolation, car les éléments roulants en céramique empêchent le passage du courant », explique Rößl. « Souvent, les convertisseurs de fréquences entraînent des endommagements du roulement dus au courant. Pour les courants plus faibles, un roulement doté d’un revêtement électriquement isolant peut, entre autres, constituer une parade. Mais seul un roulement hybride offre une protection optimale à des courants très élevés. »

L’utilisation d’éléments roulants en nitrure de silicium peut également contribuer à prolonger de manière significative la durée de vie des roulements dans d’autres applications. Le tableau suivant donne un aperçu des applications les plus courantes des roulements hybrides et de leurs avantages :

En fonction des exigences de l’application et de la taille du roulement, les cages des roulements hybrides sont disponibles en tôle d’acier, en laiton ou en polyamide ; des modèles spéciaux de cage de roulement sont également possibles sur demande. Les types de roulements hybrides fréquemment utilisés sont les roulements rainurés à billes disponibles en stock ou avec des délais de livraison courts. D’autres types de roulements ou des modèles spéciaux peuvent être fabriqués sur demande selon un cahier des charges du client. Le remplacement de roulements en place est simple : « Les roulements hybrides NKE peuvent remplacer les roulements standard conventionnels sans aucune modification », explique Rößl. « Aucun outil ni connaissances supplémentaires ne sont nécessaires pour le remplacement. »

https://www.nke.at/

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