Spécialement pour les applications nécessitant la conformité FDA ou USDA

Les guidages à billes et à rouleaux constituent la base de nombreux processus et machines d'automatisation, grâce à leur grande précision de fonctionnement, leur bonne rigidité et leurs excellentes capacités de charge, caractéristiques rendues possibles par l'utilisation d'acier chromé AISI/ASTM 52100 haute résistance (communément appelé acier à roulement) pour les pièces porteuses. Cependant, l'acier à roulement n'étant pas résistant à la corrosion, les guidages linéaires à recirculation standard ne conviennent pas à la plupart des applications impliquant des liquides, une forte humidité ou d'importantes variations de température.

Pour répondre aux besoins en guidages et roulements à recirculation compatibles avec les environnements humides ou corrosifs, les fabricants proposent des versions résistantes à la corrosion. Cependant, le niveau de résistance à la corrosion d'un guidage linéaire ou d'un roulement varie selon les matériaux et les procédés de fabrication.

Comme il n'existe pas de définition standard ou acceptée par l'industrie de la résistance à la corrosion, nous avons rassemblé une ventilation des trois niveaux de résistance à la corrosion les plus courants proposés par les fabricants de guides et de roulements linéaires à recirculation, ainsi que leurs principales utilisations.

1 – Pièces métalliques extérieures en acier résistant à la corrosion

La première ligne de défense contre la corrosion consiste à traiter les pièces du système de roulement exposées à l'environnement, à savoir le boîtier de roulement et le rail de guidage. Ces composants peuvent être fabriqués en acier inoxydable martensitique. Les aciers inoxydables martensitiques sont idéaux pour les applications de roulements, car ils peuvent être traités pour assurer leur stabilité dimensionnelle et trempés afin de résister aux pressions extrêmes et aux contraintes hertziennes inhérentes aux roulements linéaires à recirculation, en particulier ceux utilisant des billes comme éléments roulants.

Certains fabricants proposent des rails de guidage linéaires en acier inoxydable austénitique, plus résistant à la corrosion que l'acier inoxydable martensitique. Cependant, l'acier inoxydable austénitique ne peut pas être suffisamment trempé et présente des capacités de vitesse et de charge inférieures, ce qui le rend moins adapté aux surfaces portantes que l'acier inoxydable martensitique.

2 – Toutes les pièces métalliques sont en acier résistant à la corrosion

Pour les applications exposées à l'eau salée, aux acides, aux solutions alcalines (bases) ou à la vapeur, il peut être nécessaire d'utiliser de l'acier inoxydable pour toutes les pièces métalliques, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur du palier. Parce qu'elles supportent la charge, les billes ou les rouleaux sont généralement en acier inoxydable martensitique (tout comme le corps du palier), tandis que les pièces non porteuses, telles que les fixations, les plaques d'extrémité et les éléments de lubrification, sont en acier inoxydable austénitique.

Dans cette configuration, il est important de noter que les composants porteurs (en particulier les chemins de roulement et les éléments roulants) sont fabriqués en acier inoxydable plutôt qu'en acier à roulement, de sorte que les capacités de charge des roulements sont réduites.

3 – Pièces métalliques extérieures chromées

Pour une protection optimale contre la corrosion, toutes les surfaces métalliques exposées peuvent être chromées, généralement avec un chromage dur ou un chromage noir. Certains fabricants proposent également un chromage noir avec un revêtement en fluoroplastique (type Téflon ou PTFE), qui offre une protection encore plus efficace contre la corrosion. Le chromage peut être appliqué sur la plupart des métaux, y compris l'acier inoxydable.

L’inconvénient du placage d’un roulement linéaire ou d’un rail de guidage est qu’il ajoute de l’épaisseur aux surfaces plaquées, ce qui modifie les tolérances de hauteur et de largeur des assemblages de roulements.

Autres options pour la résistance à la corrosion

Outre l'acier inoxydable et le chromage des guidages et roulements linéaires, d'autres options permettent aux concepteurs et aux utilisateurs de gérer les environnements corrosifs. L'une d'elles consiste à utiliser un roulement linéaire à recirculation avec un corps en aluminium. Cette conception peut convenir aux applications où des conditions humides ou corrosives sont possibles mais peu probables, ou lorsque les composants ne sont pas directement exposés aux agents corrosifs. Les roulements en aluminium sont plus légers et souvent moins chers que les autres options résistantes à la corrosion. Cependant, ils ne sont généralement proposés que dans une gamme limitée de tailles, de précharges et de classes de précision, et leur capacité de charge statique est inférieure à celle des versions en acier ou en acier inoxydable.

Deux autres options de protection contre la corrosion pour les guidages linéaires, notamment pour les applications nécessitant la conformité FDA ou USDA, sont le nickelage chimique et le nickel-cobalt. En plus de répondre aux normes USDA et FDA, ces deux revêtements offrent une excellente résistance à la corrosion et une excellente dureté, et peuvent être utilisés sur des composants en acier et en acier inoxydable.