Comment choisir des bagues autolubrifiantes ?

Choisissez par charge, vitesse, température et environnement

Pour 90 % des applications industrielles, le bon bague autolubrifiante est sélectionné en faisant correspondre charge statique maximale (jusqu'à 300 N/mm² pour le PTFE renforcé) , vitesse de surface (inférieure à 2,5 m/s sans lubrification) , et température de fonctionnement (-200°C à 280°C pour les types à base de bronze) . Priorisez toujours Valeur PV (pression × vitesse) — l'indice universel pour les roulements autolubrifiants. Si votre PV dépasse 1,8 N/mm² × m/s, passez à un composite PTFE à support métallique.

Exemple : Un vérin hydraulique travaillant à 50 N/mm² et 0,05 m/s (PV = 2,5) nécessite un doublure en PTFE tissé avec support haute résistance , pas une simple bague en acétal. Ci-dessous, nous décomposons chaque facteur de décision avec des données exploitables.

Les trois critères de sélection non négociables

Ignorez les vagues allégations « bon pour un usage général ». Utilisez plutôt ces trois mesures concrètes pour comparer les bagues de n’importe quel fournisseur.

1. Pression de surface statique maximale (capacité de charge)

C'est la charge que la bague peut supporter sans se déformer. Douilles thermoplastiques (POM, PA) : 50–80 N/mm² . Époxy filamentaire avec PTFE : 150–200 N/mm² . PTFE fritté sur support bronze : jusqu'à 300 N/mm² . Pour les engins de terrassement lourds ou les presses, choisissez le type à support bronze.

2. Vitesse de glissement maximale (sans lubrifiant externe)

Les matériaux autolubrifiants reposent sur un film de transfert. À grande vitesse, le film se casse. PTFE ordinaire : max 0,5 m/s . PTFE avec charges (verre/carbone) : max 1,5 m/s . Graphite/bronze à support métallique : max 2,5 m/s . Au-dessus de 2,5 m/s, envisagez des roulements en bronze fritté imprégnés d'huile ou des roulements à recirculation de billes.

3. Plage de température de fonctionnement

Les performances autolubrifiantes sont sensibles à la température. Traversées en acétal (POM) : -40°C à 90°C . Composites PTFE : -200°C à 260°C . Graphite/métal (sans PTFE) : -240°C à 400°C . Pour les vannes cryogéniques, le graphite sur métal est le seul choix fiable. Pour les fours, utilisez du PTFE haute température avec du bisulfure de molybdène.

La limite PV : votre numéro le plus important

PV = Pression (N/mm²) × Vitesse (m/s). Chaque bague autolubrifiante a une valeur PV maximale. Dépassez-le de 20 % et la durée de vie diminue de 80 % , selon plusieurs tests effectués par les fabricants de roulements.

Pour utiliser le tableau PV : calculez votre PV réel (P × V). Si elle dépasse la valeur PV maximale du matériau, ne serait-ce que de 10 %, la traversée surchauffera et tombera en panne en quelques semaines. Ajoutez toujours une marge de sécurité de 30 % pour les applications poussiéreuses ou oscillantes .

FAQ sur les bagues autolubrifiantes – Réponses pratiques

1. Les bagues autolubrifiantes nécessitent-elles parfois un entretien ?

Aucune lubrification externe n'est nécessaire si la limite PV et la plage de température sont respectées. Cependant, inspectez l'usure toutes les 2 000 heures de fonctionnement. Lorsque le revêtement en PTFE s'use jusqu'au support (généralement Profondeur d'usure de 0,2 mm ), la friction augmente fortement – remplacez-la immédiatement.

2. Puis-je les utiliser dans des environnements sous-marins ou chimiques ?

Oui, mais avec des restrictions. Les bagues à base de PTFE sont inertes vis-à-vis de presque tous les produits chimiques (pH 0-14) . Cependant, l'eau peut emporter le film de transfert en PTFE, augmentant ainsi l'usure. 3x à 5x . Pour une utilisation sous l'eau, choisissez des bagues en bronze chargées de graphite (sans PTFE). Exemple : utilisation de pompes submersibles bronze au plomb avec bouchons en graphite , durant plus de 10 000 heures en immersion.

3. Quelle est la durée de vie typique en cas de mouvement oscillant (par exemple, broches, charnières) ?

L'oscillation est plus difficile que la rotation car le film lubrifiant ne peut pas se reconstituer. Pour une oscillation de ±30° à 0,2 m/s et 30 N/mm², un La bague tissée en PTFE dure environ 50 000 cycles . Une bague en acétal ordinaire échoue moins de 5 000 cycles . Demandez toujours les données des tests d'oscillation à votre fournisseur – beaucoup ne fournissent que des résultats de tests rotatifs.

4. Comment puis-je savoir quand une bague autolubrifiante est usée ?

Mesurez le jeu radial. Pour un arbre de 20 mm, le jeu initial est d'environ 0,05 à 0,10 mm. Remplacer lorsque le jeu atteint 0,30 mm (pour la plupart des utilisations industrielles). Écoutez également les grincements – cela indique que le lubrifiant solide est épuisé. Augmentation soudaine de la température (>20°C au-dessus de la température ambiante) est un autre signe avant-coureur.

Trois erreurs courantes (avec des données réelles sur les dégâts)

• Erreur 1 : ignorer le chargement des bords – Un désalignement de 3° augmente la pression locale de 400 %, provoquant un écrasement rapide du liner. 80% de pannes prématurées dans les équipements agricoles proviennent de bagues mal alignées.
• Erreur 2 : Utiliser des bagues en PTFE sous vide – Le PTFE dégaze et perd son pouvoir lubrifiant en dessous de 10⁻³ Pa. Pour les chambres spatiales ou à vide, utiliser Traversées métalliques recouvertes de MoS₂ .
• Erreur 3 : négliger la dureté de l'arbre – Les bagues autolubrifiantes nécessitent une dureté d'arbre de au moins 45 HRC (inox ou chrome dur). Un arbre souple (20 HRC) s'usera 10 fois plus vite. Le cas d'un cas de machine d'emballage a vu la durée de vie des bagues passer de 12 mois à 3 semaines après qu'un arbre souple ait été installé par erreur.

Arbre de décision de sélection – Votre liste de contrôle étape par étape

1. Étape 1 – Calculer le PV réel : P (charge maximale N/mm²) × V (vitesse de glissement maximale m/s). Si PV > 3,0, l'autolubrification n'est pas adaptée – utilisez des roulements.
2. Étape 2 – Vérifiez la température : En dessous de -100°C → uniquement graphite/métal. Au-dessus de 260°C → uniquement graphite ou composite céramique.
3. Étape 3 – Vérifiez l'environnement : Eau/vapeur → bronze graphite. Poussiéreux/sec → PTFE avec fibre aramide.
4. Étape 4 – Sélectionnez le matériau dans le tableau PV (ajoutez une marge de sécurité de 30 %). Exemple : PV 1,2 → choisissez un matériau classé PV >1,56, c'est-à-dire du PTFE avec support en bronze.
5. Étape 5 – Vérifiez la dureté de l'arbre et l'état de surface (Ra 0,2 à 0,4 µm optimal).

Suivez ces cinq étapes et votre bague autolubrifiante atteindra 90 à 100 % de sa durée de vie nominale , généralement 5 000 à 30 000 heures de fonctionnement en fonction de la charge.