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 lorsqu’il est exposé à l’air et à l’eau pour former de la rouille, qui peut progressivement détruire le matériau au fil du temps. Les surfaces des roulements linéaires en acier, par exemple, se dégraderont en raison de la rouille, augmentant la friction, contaminant l'équipement et l'environnement et réduisant leur durée de vie (voir figure ci-dessous). Même une corrosion de surface apparemment bénigne peut constituer un problème dans les applications destinées aux consommateurs. Si les conditions de votre application sont susceptibles de provoquer de la rouille ou sont sensibles à la rouille, envisagez un traitement de résistance à la corrosion.

La corrosion ne peut pas être complètement stoppée. Il existe cependant des moyens de ralentir le processus. Au cours de cet article, nous passerons en revue certaines des approches de contrôle de la corrosion, y compris les compromis impliqués.

Questions matérielles

Le matériau du roulement linéaire par défaut est l’acier au carbone. C'est très dur, donc adapté aux charges élevées. Le problème c'est qu'il rouille. —Le chrome s'oxyde pour former une couche inerte à la surface de l'acier. Cette couche d'oxyde aide à empêcher le fer de diffuser la surface pour former de la rouille.

En plus de l'acier au carbone, les roulements linéaires peuvent être fabriqués en acier martensitique (série 400) et en acier austénitique (série 300). La martensite contient environ 18 % de chrome mais aussi des niveaux plus élevés de carbone. Il est très dur mais moyennement résistant à la corrosion. L'austénite contient des niveaux plus élevés de chrome, jusqu'à 26 %, ce qui conduit à une couche d'oxydation plus épaisse et à une résistance à l'oxydation plus élevée.

Le compromis pour la résistance accrue à la corrosion des roulements linéaires austénitiques est une dureté réduite. En conséquence, les charges dynamiques et statiques des roulements linéaires austénitiques sont réduites d'environ 80 % et 85 %, respectivement. Ce n'est pas nécessairement un problème pour les charges plus légères puisque nous parlons toujours de charges nominales en centaines de kilogrammes. Dans le cas de charges plus lourdes, l'augmentation du nombre de blocs sur chaque rail peut aider à compenser le déclassement.

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

Le plus gros inconvénient de ces deux options anticorrosion est qu’elles peuvent être un peu plus chères que les roulements linéaires en acier au carbone. Pour les projets sensibles au budget, 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)

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

Prendre une décision concernant les revêtements nécessite des compromis. Un roulement linéaire en acier au carbone recouvert de chrome dur pourrait être un bon choix dans les applications à environnement modéré et sensibles au prix. Pour une plus grande 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 ; le nombre exact varie en fonction de la taille et de la complexité du roulement. Pour les applications nécessitant une durée de vie maximale, un revêtement en chrome noir sur un roulement linéaire martensitique offre la protection la plus élevée possible.

Questions d’exécution

Les revêtements anticorrosion peuvent être des solutions efficaces, mais il existe des facteurs clés à prendre en compte. Premièrement, les roulements revêtus ne sont pas des articles en stock. Lorsque l'usine reçoit une commande, elle ne retire pas des étagères un roulement linéaire pré-assemblé pour appliquer une protection. Les fabricants construisent généralement un nouveau roulement linéaire à partir de zéro, en revêtant les rails et les blocs avant l'assemblage final. En fonction de l'usine, des spécificités de la commande et de la demande du marché, cela peut ajouter des semaines, voire des mois, au délai de livraison. Pour les clients qui ne peuvent pas se permettre ce type de délai, l'ajout d'un revêtement anticorrosion comme article de rechange constitue une alternative.

Le revêtement d'un roulement linéaire fini peut s'avérer difficile. Le roulement linéaire doit être démonté, envoyé pour revêtement, puis remonté après son retour. Ce processus est simple mais pas facile, en particulier pour les roulements linéaires qui doivent respecter des tolérances à l'échelle du micron. Un autre problème est que l'épaisseur du revêtement modifie les dimensions des courses. Le remontage du roulement linéaire avec les billes d'origine détruira le revêtement en peu de temps.

Le seul moyen efficace d'appliquer un revêtement après-vente consiste à démonter les roulements, à enduire les éléments, puis à réassembler le roulement avec des billes plus petites. Les balles peuvent être sélectionnées pour s'adapter aux courses ou pour appliquer un niveau de précharge approprié. Cela nécessite un inventaire de billes d'un diamètre de 1 µm, ainsi que la capacité de tester et d'approuver le produit final.

Un dernier point à mentionner est que tous les revêtements présentent une certaine variation d’épaisseur sur toute la pièce. Par conséquent, un roulement linéaire revêtu peut ne pas répondre aux spécifications de parallélisme de la pièce de base. Si votre application présente des tolérances de parallélisme strictes mais présente néanmoins un risque de corrosion, il peut être intéressant de dépenser plus d'argent pour 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 finira par limiter la durée de vie des équipements. Si les facteurs environnementaux d'une application introduisent un risque de rouille et de dommages matériels, il est essentiel de décider d'une stratégie pour y faire face. Recherchez les options et consultez votre fournisseur pour vous aider à faire le bon choix pour l'application.