Les choix pour les roulements linéaires incluent le matériau du roulement, les revêtements et l'approvisionnement.

La corrosion est une réaction d'oxydation qui affecte la plupart des métaux. Dans le cas de l'acier, le fer s'oxyde au contact de l'air et de l'eau pour former de la rouille, ce qui peut progressivement détruire le matériau au fil du temps. Les surfaces des roulements linéaires en acier, par exemple, se dégradent sous l'effet de la rouille, augmentant les frottements, contaminant l'équipement et l'environnement, et réduisant leur durée de vie (voir figure ci-dessous). Même une corrosion superficielle apparemment bénigne peut poser problème dans les applications grand public. Si les conditions de votre application sont susceptibles de provoquer de la rouille ou sont sensibles à la rouille, envisagez un traitement anticorrosion.

La corrosion ne peut être totalement stoppée. Il existe cependant des moyens de ralentir son développement. Dans cet article, nous examinerons certaines approches de contrôle de la corrosion, y compris les compromis qu'elles impliquent.

Questions matérielles

Le matériau par défaut des roulements linéaires est l'acier au carbone. Très dur, il convient donc aux charges élevées. Cependant, il rouille. Le chrome s'oxyde et forme une couche inerte à la surface de l'acier. Cette couche d'oxyde empêche le fer de se diffuser à la surface et de former de la rouille.

Outre l'acier au carbone, les roulements linéaires peuvent être fabriqués en acier martensitique (série 400) et austénitique (série 300). La martensite contient environ 18 % de chrome, mais aussi des teneurs plus élevées en carbone. Elle est très dure, mais sa résistance à la corrosion est moyenne. L'austénite contient des teneurs plus élevées en chrome (jusqu'à 26 %), ce qui entraîne une couche d'oxydation plus épaisse et une meilleure résistance à l'oxydation.

La résistance accrue à la corrosion des roulements linéaires austénitiques se traduit par une réduction de la dureté. Par conséquent, les charges dynamiques et statiques des roulements linéaires austénitiques sont réduites d'environ 80 % et 85 % respectivement. Ce problème ne se pose pas nécessairement pour les charges légères, car on parle toujours de charges de plusieurs centaines de kilogrammes. Pour les charges plus lourdes, l'augmentation du nombre de patins sur chaque rail peut compenser ce déclassement.

Les charges nominales des roulements linéaires martensitiques sont les mêmes que celles de leurs versions en acier au carbone (sans déclassement).

Le principal inconvénient de ces deux options anticorrosion est leur coût parfois nettement supérieur à celui des roulements linéaires en acier au carbone. Pour les projets à budget serré, un roulement linéaire en acier au carbone traité avec un revêtement anticorrosion peut être la meilleure solution.

Revêtements anticorrosion

Il existe deux classes de revêtements anticorrosion :

Chromage dur

Résistance à la corrosion modérée (équivalente à celle de l'acier inoxydable martensitique)

Dureté de 750 HV

Moins cher que le roulement linéaire martensitique

Chromage noir

Très bonne résistance à la corrosion (équivalente à celle de l'acier inoxydable austénitique)

Nettement plus cher que le chromage dur mais moins cher que le roulement linéaire austénitique

Le choix du revêtement nécessite des compromis. Un roulement linéaire en acier au carbone revêtu de chrome dur peut convenir aux applications en environnement modéré et sensibles au prix. Pour une meilleure résistance à la corrosion, l'acier au carbone chromé noir offre une résistance à la corrosion presque équivalente à celle d'un roulement linéaire austénitique, à un prix réduit ; la valeur exacte varie en fonction de la taille et de la complexité du roulement. Pour les applications exigeant une durée de vie maximale, un revêtement en chrome noir sur un roulement linéaire martensitique offre la meilleure protection possible.

Questions d'exécution

Les revêtements anticorrosion peuvent être des solutions efficaces, mais certains facteurs clés sont à prendre en compte. Premièrement, les roulements revêtus ne sont pas des articles en stock. Lorsqu'une usine reçoit une commande, elle ne prélève pas de roulement linéaire pré-assemblé pour le protéger. Les fabricants construisent généralement un nouveau roulement linéaire de A à Z, en appliquant un revêtement sur les rails et les blocs avant l'assemblage final. Selon l'usine, les spécificités de la commande et la demande du marché, cela peut rallonger le délai de livraison de plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Pour les clients qui ne peuvent pas se permettre ce type de délai, l'ajout d'un revêtement anticorrosion en pièce détachée constitue une alternative.

Le revêtement d'un roulement linéaire fini peut s'avérer complexe. Il doit être démonté, envoyé pour revêtement, puis remonté après son retour. Ce processus est simple, mais complexe, surtout pour les roulements linéaires censés respecter des tolérances de l'ordre du micron. Un autre problème réside dans le fait que l'épaisseur du revêtement modifie les dimensions des chemins de roulement. Le remontage du roulement linéaire avec les billes d'origine détruira rapidement le revêtement.

La seule façon efficace d'appliquer un revêtement après-vente consiste à démonter les roulements, à revêtir les éléments, puis à remonter le roulement avec des billes plus petites. Les billes peuvent être sélectionnées pour s'adapter aux chemins de roulement ou pour appliquer un niveau de précharge approprié. Cela nécessite un stock de billes de diamètres par gradation de 1 µm, ainsi que la capacité de tester et de valider le produit final.

Enfin, il convient de souligner que tous les revêtements présentent des variations d'épaisseur sur la pièce. Par conséquent, un roulement linéaire revêtu peut ne pas respecter les spécifications de parallélisme de la pièce de base. Si votre application présente des tolérances de parallélisme strictes, mais un risque de corrosion persiste, il peut être judicieux d'investir davantage dans un roulement linéaire austénitique ou martensitique.

La protection contre la corrosion n'est pas une question de choix. L'oxydation est un processus continu qui, à terme, limite la durée de vie des équipements. Si les facteurs environnementaux d'une application entraînent un risque de rouille et de dommages matériels, il est essentiel de définir une stratégie pour y faire face. Étudiez les options et consultez votre fournisseur pour vous aider à faire le bon choix pour votre application.