Capable de tourner à 400 000 tours par minute et de monter à 580km/h, le roulement mécanique est un élément aux aptitudes fascinantes, entrant en jeu dans la conception et dans la construction de beaucoup d’appareils.
De la machine à laver, en passant par le coupe-bordure, de la trottinette électrique à l’avion de ligne, le roulement à billes est partout. Ce petit objet, dont la fonction principale est de guider en rotation ou en translation, est un composant essentiel dans la durée de vie des produits.
Alors est-ce le coupable idéal dans l’obsolescence ? Faite entrer l’accusé !
Dans l’étude de la durabilité, les roulements sont des points-clés. Les contrôles liés à la délivrance du label LONGTIME® vérifient systématiquement le choix du fabricant et la qualité de ses roulements afin de s’assurer que ceux-ci sont bien conçus pour durer.
Qu’est-ce qu’un roulement ?
Pas facile de s’y retrouver devant la diversité des roulements présents sur le marché, roulements à billes, roulements conique, cages à aiguille, roulements à rouleaux… Les appellations sont très nombreuses et répondent à autant d’applications industrielles.
Cependant, dans la majorité des cas un roulement est composé des mêmes parties :
- Une bague extérieure et une bague intérieure avec gorges de roulements
- Des roulements (billes, rouleaux, aiguilles)
- Une cage à roulement
- Des flasques, préservant l’intégrité des billes et de la lubrification
Bon à savoir, les mentions :
- AB = Pas de flasque (peu utilisé)
- Z = 1 flasque anti-poussière
- ZZ = 2 flasques anti-poussière
- 2RS = 2 flasques « étanches »
- S ou W = inox
Comment les roulements agissent sur la durabilité des produits ?
En phase de conception de produit, trois facteurs sont à prendre en compte pour déterminer le roulement adapté :
- Le domaine d’application (électroménager, aérospatial, industrie lourde…)
- L’environnement d’utilisation (humidité, poussière, froid sidéral, chimie)
- Les spécifications/performances (vitesse, effort…) auxquelles ils doivent répondre.
Mais cela ne suffit pas à assurer une durée de vie optimale et sans défaillance. Deux autres paramètres sont déterminants dans la durée de vie des roulements :
- La qualité intrinsèque du roulement (ses matériaux, sa fabrication)
- La lubrification du roulement
Nous rappelons ici que la lubrification du roulement joue un rôle prépondérant dans la réduction des défaillances. Elle permet d’allonger la durée de vie du roulement en réduisant les frottements et donc l’usure. En outre, la lubrification peut, dans certains cas, améliorer le rendement.
Les différences de qualité entre les roulements à billes ?
Nous avons posé la question à Charles Membre, expert des roulements du site 123Roulement :
Les roulements sont des éléments relativement fiables. La qualité des roulements repose principalement sur les matériaux utilisés, la précision d’usinage et d’assemblage du roulement. Peu de jeu entre les bagues et des cotes de tolérance d’usinage faible sont prépondérants dans la durabilité des roulements.
La qualité des matériaux (acier, bronze, nylon, inox, élastomère) des bagues, des billes, de la cage et des flasques prédomine mais la qualité de lubrification et la capacité du roulement à ne pas la laisser s’échapper, dans certains cas, l’est tout autant.
Attention à la norme ABEC :
Je précise ici que la norme ABEC (Annular Bearing Engineer Council) n’est pas un gage de durabilité. En effet, cette norme mesure la cote de tolérance des roulements à billes. Elle indique donc une rotation plus ou moins libre, très appréciée dans certains domaines tels que le Skateboard, la trottinette ou les rollers.
Quelles sont les défaillances des roulements ?
Les roulements rencontrent deux types de défaillances, l’usure et la casse.
L’usure du roulement, normale ou prématurée, se caractérise par une perte de rendement et souvent par un bruit anormal. Ce sont les signes d’un roulement en fin de vie.
L’usure est un phénomène inévitable qui se développe au fil du temps, dû aux frottements et aux glissements des surfaces les unes contre les autres. Ce phénomène peut être fortement accentué si le roulement ne présente pas les bonnes caractéristiques ou si celui-ci à un problème de lubrification.
La casse du roulement se caractérise généralement par une panne et une immobilisation de l’équipement. Cela peut arriver lorsque les conditions de fonctionnement dépassent les possibilités du roulement ou lorsque celui-ci est trop usé. Précisons qu’un roulement peut également se gripper si celui-ci n’a pas tourné depuis très longtemps et/ou que les conditions de stockage/d’utilisation étaient inadaptées.
La réparabilité des roulements à billes
Le roulement est un élément naturellement peu réparable. Cependant, c’est un élément qui se doit d’être démontable et changeable car sa durée de vie peut être limitée de par les phénomènes d’usures inévitables. La réparabilité des roulements va donc essentiellement dépendre de leur facilité d’accessibilité et de la possibilité ou non d’extraire les roulements dans de bonnes conditions.
Concernant son extraction et malgré les idées reçues, le roulement est un élément relativement facile à remplacer pour peu qu’on dispose de l’outillage nécessaire.
L’autre point crucial se situe au niveau du remontage. Il convient de maîtriser le geste afin de remplacer le roulement dans des conditions optimales et sans risque de dégradation.
Les roulements ont souvent une fonction prioritaire dans la bonne marche de nos appareils. Le prix de la pièce de remplacement est faible au regard de la forte valeur ajoutée en matière d’allongement de la durée de vie des produits. Il est donc primordial d’accorder une forte importance à leur accessibilité ou de compenser par une sur-qualité.
En résumé par Charles, responsable relation clients chez 123Roulement
Le roulement rend de grands service à notre industrie et aux bricoleurs. S’il est de bonne facture, bien choisi, facilement accessible et entretenu, il a toutes les chances de durer et de ne poser aucun problème au niveau fiabilité.
