La résistance mécanique des différents matériaux
plastiques, comparée à celui des matériaux métalliques,
est naturellement plus basse. Par conséquent
est à conseiller l'utilisation d'engrenages en matériaux
plastiques quand avec un plus grand dimensionnement, tous les autres caractéristiques
des technopolymères plastiques sont nécessaires, c'est à
dire:
PA6 GF Akulon GF
Résine polyamide avec environ 25% de fibre de verre, et graphite.
La fibre de verre rend le matériel plus résistant à
l'abrasion, à la compression et à la flexion. L'Akulon GF
est particulièrement indiqué pour engrenages.
PA6 Akulon 6
Si comparé avec l'Akulon GF, il a un pouvoir d'amortissement plus
élevé, mais moindre résistance à la compression,
traction, flexion, donc il sera utilisé quand cette caractéristique
est prioritaire.
PA66 Akulon 66 - PA 66.6 Akulon G
Caractéristiques très similaires au PA6, avec plus dureté,
on doit préférer l'Akulon GX quand on a besoin d'une meilleure
résistance aux UV.
PA6 G - PA6 G HR - PA6 G OIL Omniamid
Polyamide coulé, pour la possibilité à obtenir demi-produits
ou ébauches avec grosses dimensions, ils sont particulièrement
utilisés pour obtenir engrenages avec un gros diamètre.
Le type chargé avec huile est particulièrement autolubrifiant
et résistant à l'abrasion, apte pour gros engrenages pour
machines mouvement terre ou téléphériques.
PET
Arnite Elle possède la plus haute stabilité dimensionnelle.
Par conséquent elle est conseillée pour engrenages de précision
ou bien plongées dans l'eau ou liquides. Elle a un coefficient
de frottement très bas, ainsi que la résistance au choc.
POM
Elle a même une bonne stabilité dimensionnelle et des caractéristiques
chimiques remarquables, le matériel est autolubrifiant, la résistance
au choc est inférieure aux polyamides. Elle est normalement utilisée
pour engrenages de précision et petites éléments.
PP -PE 500 -PE 1000
Les polyoléfines sont matériaux avec faibles résistances
mécaniques à la traction, compression, flexion donc pas
indiqué pour engrenages, mais ils sont utilisés quand on
a besoin des résistances chimiques élevées et basse
puissances de transmission. Le PE 500 est plus rigide du PE 1000 mais
moins résistant aux chocs, donc les choix parmi les différents
types de PE doit tenir compte de ces variables. Le PP parmi les polyoléfines
est le matériel avec la plus haute résistance à la
flexion donc il est normalement indiqué pour obtenir des engrenages.
DENTURES
On doit utiliser de préférence
des dentures droites, parce que la décroissance du bruit des dents
hélicoïdales n'a aucune importance avec les matières
plastiques.
ANGLE DE PRESSION
Le plus commun est de 20° pour dentures supérieures à
17 dents, pour engrenages avec moins de 17 dents, il faut modifier l'angle
de pression, façon à obtenir des dents robustes.
JEU
Il est un facteur très important parmi les engrenages en matière
thermoplastique, en considération de l'accroissement du volume,
auquel il est exposé quand la température et l'humidité
varient. Pour la différente absorption d'humidité, l'Akulon
6 devra avoir un jeu plus grand; en ordre décroissant, il y aura
Akulon GF, la Résine acétal et ensuite l'Arnite, par laquelle
on demande un jeu inférieur. Pour les engrenages plongés
dans les liquides, on ne doit pas utiliser Akulon 6 à cause du
jeu excessif requis. Très souvent les engrenages travaillent avec
des températures supérieures à celles de l'ambiance,
cela produit même par la chaleur de frottement due au mouvement.
ACCOUPLEMENT
L'accouplement plus approprié des engrenages en matière
plastique est celui-là réalisé avec un engrenage
en acier. L'engrènement des deux engrenages en matière plastique
n'est pas à conseiller, pour la difficulté à disperser
la chaleur sur la couronne dentée. On peut les utiliser quand on
a des mouvements lents et bien refroidis. Pour l'utilisation de deux engrenages
du même matériel, la meilleure solution est Arnite-Arnite.
Quand l'on accouple avec l'acier, on doit faire attention au finissage
des dents. Ils doivent présenter la moindre rugosité, afin
d'améliorer la durée de la couple.
Le bureau technique de la Maison Omnia Plastica est toujours à votre disposition pour les renseignements qui nécessitent. Tous les données contenues dans cette brochure sont fournies à titre d'information et pour cela ne nous engage à rien.
L'utilisation des matières plastiques pour la réalisation des coussinets s'est considérablement développée grâce à les excellents propriétés de ces matières:
Bas coefficient de frottement, il se maintient bas aussi sans lubrification et en conditions pas optimaux. Il s'améliore considérablement avec lubrification soit continue que discontinue.
Autolubrification, après normalement une lubrification au montage, la bague en matériel technoplastique support le travail à sec ou plongée dans l'eau ou d'autres liquides.
Résistances mécaniques élevées, les résistances à la compression des technoplastiques vont de 500 jusqu' a 1000 kg/cm2, en plus ils ont une bonne amortissement aux chocs. Certains matériaux ont une bonne stabilité dimensionnelle aussi en présence des nombreuses substances chimiques.
Résistance à l'usure élevée aussi sans lubrification et pour coussinets qui travaillent en milieux poussiéreux.
CHOIX DU MATERIEL
Quand on veut utiliser une matière plastique pour la construction de coussinets, la choix du matériel indiquée pour ce but, est fondamental, une première choix doit être faite en considération de:
Les valeurs des différentes résistances sont décelables dans les feuilles technique Omnia Plastica , ici nous résumons les caractéristiques essentielles des technopolymers plus utilisés pour la réalisation de coussinets:
PET - Arnite
Un des matériaux plus apte pour la construction de coussinets de
frottement et de coulisseaux, il a une résistance à la compression
de 850 kg/cm2, haute dureté superficielle, un de plus bas coefficient
de frottement, une bonne résistance à l'abrasion et une
excellente stabilité dimensionnelle à la température
et à l'humidité (très faible absorption d'eau). L'arnite
à aussi d'excellentes caractéristiques mécaniques,
comme une haute résistance à la compression, une faible
déformation sous charge et facilité d'usinage. Grâce
à sa relativement haute conductibilité thermique elle dissipe
la chaleur plus facilement. Il est également utilisable pour les
usages alimentaires.
POM - Résine Acétal
La Résine Acetale est un excellent matériel pour coussinets,
normalement il est utilisé aussi pour l'excellent rapport caractéristiques
/ prix. La résistance à la compression est de 900kg/cm2,
le coefficient de frottement est bas et la dureté superficielle
est haute. Grâce à son bon comportement en présence
de nombreux agents chimiques, il est utilisables dans plusieurs secteurs.
Pour la facilité d'usinage il est à préférer
pour pièces avec séries élevés. Il est utilisable
pour les usages alimentaires.
PE 500 – PE 1000 Polyéthylène 500 - 1000
Les polyoléfines, c'est à dire PE 500 et PE 1000 ou grades
divers, ont une résistance à la compression de 300-400 kg/cm2
donc considérablement inférieur à cela des technoplastiques,
mais grâce à leur haute résistance aux chocs ils sont
utilisés surtout quand on doit réaliser un coussinet avec
une bonne résistance aux sollicitations sans charges élevés.
PA6 (Akulon 6) – PA 66 (Akulon 66)
Les polyamides sont matériaux utilisées pour diverses applications,
ne sont pas particulièrement apte pour la réalisation des
bagues et coussinets car il est dimensionnement instable à cause
de sa haute absorption d'humidité, ils sont utilisés pour
l'excellente résistance à l'abrasion dans tous les conditions.
PA6 G – Omniamid G
Le PA6 COULE est irremplaçable pour la production de coussinets
avec des gros dimensions ( jusqu'au diam. 1500 mm ) pour utilisations
lourdes comme machines mouvement terre, téléphériques
ou grosse machines. Pour améliorer le coefficient de frottement
et la stabilité dimensionnelle on doit préférer l'Omniamid
OIL chargé avec huile spécial ou l' Omniamid HR chargé
avec graphite et huile
PA 66.6 Akulon GX
Copolymère de polyamide, il possède les même bonnes
résistances à l'abrasion de l'Akulon 6 mais il est plus
stable dimensionnement, il a une dureté et une résistance
à la compression plus élevées. La particulière
structure moléculaire maintient les caractéristiques plus
uniformément aussi avec le vieillissement et il aide l'usinage
à la machine-outil. Il est stabilisé au vieillissement.
Il est utilisé pour coussinets avec haute résistance à
l'usure, pour machines mouvement terre, téléphériques
etc.
PA11 – Rilsan
Polyamide pas hygroscopique avec la plus haute qualité, il travail
bien aussi dans des milieux humides ou dans l'eau, maintenant l'excellent
résistance à l'abrasion et le bas coefficient de frottement,
il est utilisé dans les secteurs : aéronautique, naval,
pour obtenir coussinets anti - abrasion et stables dans le temps.
PESU – Polyéthersulfone
Matériel compté parmi les nouveaux super- polymères
avec excellent performances de résistance à la chaleur et
stabilité dimensionnelle soit à la température soit
à l'humidité. Il est utilisé aussi pour coussinets
qui travaillent avec des agents chimiques.
PTFE ( Teflon )
PTFE peut être utilisé jusqu'à 230° C, il n'absorbe
pas de l'eau, il a une très bas coefficient de frottement, mais
sous pression le matériel tendre à la déformation
à cause du fluage. Il a des caractéristiques mécaniques
relativement bas, le charge de déformation est seulement de 80
kg/cm2 .
P.V.D.F
Le P.V.D.F. a des bonnes caractéristiques chimiques des polyfluorures,
tandis qu'il a, à l'égard du PTFE des résistances
mécaniques plus hautes, c'est à dire, le charge de résistance
à la compression est de 500 kg/cm2. La température d'utilisation
maximum est de 160° C et il maintient un bas coefficient de frottement.
Le poids spécifique est considérablement inférieur
à celui du PTFE donc il est plus économique.
Arbres: Les arbres métalliques qui travaillent avec les coussinets en matière plastique doivent être le plus possible durs et lisses. Les normales arbres d'acier rectifiés peuvent être utilisés en manière satisfaisant mais un meilleur finissage augmentera la longévité du coussinet. L'utilisation d'arbres en aluminium, zinc ou bronze, n'est pas conseillée à sec, parce que tous les matériaux tendres provoquent une usure rapide.
Lubrification: Elle n'est pas nécessaire, mais elle augmente la limite du PV en fonction du type et de la quantité du lubrifiant. Elle réduit le coefficient de frottement, permet une meilleure diffusion de la chaleur et évacue les fragments dus à l'usure. Il est important que les huiles ne soient pas de type acide, ou qu'ils ne se décomposent pas en résidus acides à la température d'utilisation. On peut utiliser normalement des coussinets sans lubrification avec d'excellents résultats, à conditions que la vitesse de rotation n'est pas élevée. Pour obtenir des bonnes conditions de travail il est conseillé d'usiner des cannelures superficielles dans le coussinets, ce qui facilitera l'évacuation des fragments dus à l'usure. En plus, à l'action de refroidissement du lubrifiant, un système de circulation d'air autour le coussinet en assurerait l'effet et par conséquence la longévité du coussinet.
Epaisseurs: Les coussinets doivent avoir une épaisseur relativement faible, compatible avec les exigences de construction, ceci pour faciliter la transmission à travers le coussinet de la chaleur développée dans les parties en contact avec la surface de glissement. Une épaisseur d'environ 20% du diamètre de l'arbre est la dimension normalement et plus proche au dimensionnement optimale. Pour mouvements lentes ou avec des chocs on doit augmenter le dimensionnement.
Montage: Le montage du coussinet dans son logement se devra faire sans effort excessif. Le serrage sera au maximum de 0,1 mm. Il est préférable de monter les coussinets avec une bonne lubrification, même si on a prévu le travail à sec.
Pression superficielle: C'est la charge admissible sur la surface de contact entre l'arbre et le coussinet. En particulier les pressions superficielles (kg/cm2) admissibles pour les différentes matériaux sont décelables par leur résistance à la compression divisé par 3 à 5 par rapport au type d' utilisation de la bague. Déterminant l'aire de la projection de la surface de contact arbre-coussinet se vérifie la pression admissible pour le coussinet pour un usage en conditionnes excellentes.
Températures: La température de travail admissible dans les coussinets en matière plastique varie en relation au montage et à la présence de lubrification. En particulier, le lubrifiant (huile, huile émulsionnée) agit non seulement comme tel, mais aussi, en diminuant la chaleur du coussinet ce qui augmente notablement la durée. Les valeurs des caractéristiques sont pratiquement maintenues aux températures suivantes:
80 °C : Arnite ;
70 °C : Akulon 6 , Akulon GX et résine acétal
45 °C ; P.E. 1000 ;
90 °C ; PVDF.
Les températures maximum d'utilisation avec bas charges sont
plus élevées et ils dépendent de différentes
facteurs.
Jeu: Le jeu du coussinet est essentiel pour son fonctionnement
et pour absorber la dilatation thermique. Pour la dilatation axiale prévoir
le coussinet avec une longueur plus courte que son longuement. Pour le
jeu radial d'une bague en Arnite (PET) et résine acétal
(POM) qui travaillent avec un arbre en acier voir cette règle:
G= 0,012 mm + 0,025.S + 0,001.D:
G= jeu
S= épaisseur de la part du coussinet (mm)
D= diam. de l'arbre (mm)
Pour les autres coussinets, on utilisera un jeu diamétral de 0,5
- 0,7%.
Les Bureau technique de la Maison OMNIA PLASTICA est
toujours à votre disposition pour tous les renseignements dont
vous pourrez avoir besoin.
Tous les données contenue dans cette brochure sont fournie à
titre d'information donc ils nous ne engage à rien.