Les 5 meilleurs matériaux pour les roulements en plastique utilisés sur les surfaces métalliques

Les roulements en plastique sont très populaires pour une utilisation sur des surfaces métalliques. Les plastiques offrent de nombreux avantages par rapport aux autres matériaux de roulement courants. Les plastiques sont extrêmement résistants à la corrosion et la plupart sont résistants aux produits chimiques. Les roulements en plastique ne transfèrent pas de chaleur à d'autres zones de l'assemblage mécanique. De nombreux plastiques sont même autolubrifiants et éliminent donc la possibilité de défaillances par manque d'entretien.

Bien que de nombreux types de plastiques aient des propriétés qui les rendent adaptés aux applications de roulements, les plus couramment utilisés sont les phénoliques, les acétals, le téflon (PTFE), le polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE) et le nylon. Les principales limitations liées à l'utilisation des plastiques sont liées aux températures élevées et à un éventuel écoulement à froid sous charges lourdes.

1) Phénolique : La compatibilité des composés phénoliques les rend facilement lubrifiés par divers fluides. Ils ont remplacé les paliers métalliques dans des applications telles que les paliers d'hélice et d'arbre en caoutchouc dans les navires et les paliers d'appareillage de commutation électrique, de laminoir et de turbine à eau. Dans les petits instruments et les moteurs d'horloge, les composés phénoliques stratifiés servent d'éléments structurels ainsi que de matériau de roulement. Ils ont une excellente résistance et résistance aux chocs couplée à une résistance à l'eau, aux acides et aux solutions alcalines. Les roulements en plastique phénolique fonctionnent bien dans les systèmes fortement chargés à condition qu'un jeu et un refroidissement suffisants soient fournis.

2) Nylon : Bien que les composés phénoliques aient prédominé dans les applications lourdes, ils sont fréquemment remplacés par le nylon, qui est le plus largement utilisé dans les roulements en plastique. Les bagues en nylon présentent un faible frottement et ne nécessitent aucune lubrification. Le nylon est silencieux, résiste à l'abrasion, s'use à faible vitesse et est facilement moulé, coulé ou usiné à des tolérances serrées. L'amélioration des propriétés mécaniques, de la rigidité et de la résistance à l'usure est obtenue en ajoutant des charges telles que le graphite et le bisulfure de molybdène au nylon. Alors que la température de service continu maximale recommandée pour le nylon ordinaire est de 170 °F et de 250 °F pour les compositions stabilisées à la chaleur, les pièces en nylon chargé résistent à la déformation à des températures allant jusqu'à 300 °F. Comme mentionné dans certains de nos autres articles, le nylon est également très bon marché.

3) Téflon (PTFE) : Le téflon est un excellent matériau pour les roulements pour plusieurs raisons.  Il a un coefficient de friction exceptionnellement bas et des caractéristiques autolubrifiantes élevées, une immunité à presque tous les types d'attaque chimique , et capacité de fonctionner sur une plage de températures extrêmement large (-330 à 360 °F en continu, à 550 °F à court terme). La capacité de charge du PTFE dépend du matériau de construction et de renforcement. Le PTFE est un excellent choix pour les applications qui incluent l'exposition aux intempéries, aux produits chimiques ou aux vapeurs qui peuvent attaquer les métaux, les lubrifiants et certains plastiques. Les paliers en téflon sont également idéaux pour les applications telles que les vannes d'écluse qui nécessitent un fonctionnement fluide, fiable et sans blocage après des périodes d'inactivité prolongées. D'autres applications pour le PTFE incluent celles à bas régime, en service oscillatoire ou intermittent, ou lorsqu'un service fiable sans lubrification est vital. L'inconvénient majeur de l'utilisation du téflon est que le coût du PTFE est élevé par rapport au métal ordinaire ou à d'autres résines.

4) Acétal (Delrin) : Le Delrin est un matériau populaire pour les roulements peu coûteux dans une grande variété d'applications automobiles, électroménagers et industrielles. Le Delrin est particulièrement utile dans les environnements humides en raison de sa stabilité et de sa résistance à l'abrasion humide.

5)  Polyéthylène à très haut poids moléculaire (UHMWPE) :Les roulements UHMWPE résistent à l'abrasion et ont une surface lisse à faible frottement. L'UHMWPE est souvent un matériau de remplacement idéal pour les pièces généralement fabriquées à partir de matériaux en acétal, en nylon ou en PTFE.

5 pas assez ? En voici quelques autres !

Polyimide, polysulfone, sulfure de polyphénylène : Ce sont des matériaux à haute température avec une excellente résistance à la fois aux attaques chimiques et à la combustion. Avec des charges adaptées, ces plastiques moulables sont utiles pour le PV facteurs à 20 000 à 30 000. Les composés de moulage en polyimide utilisant du graphite comme charge autolubrifiante sont prometteurs dans les applications de roulements, de joints et de segments de piston à des températures allant jusqu'à 500 °F.

W les matériaux de chapeaux préférez-vous pour les roulements ? Faites-nous savoir dans la section commentaire ci-dessous!

Besoin de plus d'informations sur les plastiques techniques ? Consultez notre guide des matières plastiques hautes performances !