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Les roulements à billes existent depuis longtemps et sont utilisés dans de nombreuses applications depuis plus de cent ans.

Les roulements à billes, les roulements les plus courants, sont utilisés sur divers produits et applications. Pour des disques durs ou des planches de skate, les roulements à billes permettent de gérer à la fois les charges radiales et axiales. Toutefois, les roulements à billes se retrouvent généralement sur des applications à petites charges.

Afin de déployer toute leur fonctionnalité, les roulements utilisent une structure relativement simple : une bille avec des parois métalliques intérieures et extérieures lisses qui facilitent le roulement. La bille porte le poids de la charge – la force de la charge engendre la rotation du roulement. Toutefois, toutes les différentes charges n’ont pas le même effet sur le roulement. Il existe deux types de charge : radiale et axiale.

Une charge radiale, comme dans une poulie, exerce son poids sur le roulement en poussant le roulement à se mettre en rotation sous l’effet de la tension. Une charge axiale est totalement différente car elle exerce une pression sur le roulement d’une manière nettement différente. Si un roulement (pensez à un pneu) est renversé sur le côté (pensez à une balançoire en pneu) et que ce côté est soumis à une force (imaginez trois enfants assis sur la balançoire en pneu), on parle alors de charge axiale. Un roulement utilisé pour maintenir un tabouret de bar est un exemple de roulement soumis uniquement à la charge axiale.

Les roulements à billes transfèrent la charge de la bague extérieure sur la bille et sur la bague intérieure. Le tout tourne doucement car la forme sphérique de la bille touche exclusivement certains petits points de la bague intérieure et extérieure. Toutefois, cela peut être gênant et le roulement peut également être mal utilisé. La zone de contact qui porte la charge est très petite, les billes peuvent se déformer et abîmer le roulement s’il subit une surcharge.

Les roulements à billes étant efficaces et faciles à fabriquer, ils sont utilisés sur de nombreux produits et applications. Faisant partie de notre quotidien, les roulements à billes se retrouvent dans les mixeurs ou les équipements sportifs. Et la liste est longue. Vélos, lecteurs DVD, pompes hydrauliques, machines à laver et ventilateurs sont seulement quelques exemples de produits du quotidien qui utilisent des roulements à billes.

Outre les objets du quotidien, les roulements à billes sont également utilisés dans des applications plus avancées sur le plan technologique. Par exemple, le télescope spatial Hubble, le robot Mars Rover et les satellites météorologiques sont tous équipés de roulements à billes.

Utilisés pour des applications anciennes comme nouvelles, les avancées en matière de lubrification ont permis d’allonger la durée de vie des roulements à billes. Cela a réduit le besoin de maintenance et de remplacement. Certains roulements à billes sont scellés et ne nécessitent donc aucune lubrification. Pour les roulements à billes qui nécessitent une lubrification, on utilise généralement de la graisse.

Utilisés dans une grande variété d’applications de toute forme, taille et complexité, les roulements à billes restent une solution économique pour différents portefeuilles, produits et diverses industries.

Si vous souhaitez obtenir de plus amples informations sur les utilisations des roulements à billes, contactez-nous par e-mail à ProvenProductivity@bossard.com.

Des objets ronds, comme les roulements à billes, ont toujours facilité le travail. Il existe différents types de roulements à billes et tous sont disponibles dans différentes tailles. La plupart du temps, les roulements à billes tiennent dans la paume d’une main.

En observant la structure des roulements à billes, on examine en premier lieu les matériaux utilisés. La plupart des roulements sont fabriqués en acier. Ce matériau est utilisé à cause de sa tolérance à la tension. Afin de répondre aux normes de l’industrie, l’acier utilisé pour les roulements peut être trempé ou renforcé à l’aide d’un traitement à chaud. Alors que certains roulements récents utilisent des cages en plastique moulé pour des questions de coûts, la plupart des cages sont généralement en acier fin.

Le procédé de fabrication des roulements à billes peut être décomposé en quatre composants : la bague extérieure, la bague intérieure, les billes de roulement et la formation de la cage.

1-2. Bagues

Les deux bagues, intérieure et extérieure, sont fabriquées à l’aide du même procédé. Cela commence par un tube en acier découpé par une machine de découpe, légèrement surdimensionné par rapport à la forme de la bague. La découpe est plus large pour compenser le rétrécissement dû au traitement thermique lors duquel le four est réglé à environ 1 500 degrés Fahrenheit. Une fois que les bagues ont passé plusieurs heures dans le fou, elles sont trempées dans un bain d’huile afin qu’elles refroidissent et qu’elles durcissent. Après le traitement thermique, les bagues reçoivent une finition à l’aide de roues abrasives qui rendent leur surface lisse.

3. Billes

Le procédé de fabrication des billes est plus compliqué que celui des bagues. Il commence par un fil épais. Alimenté par une bobine de matière première, le fil passe par un procédé de frappe à froid. Lors de ce procédé, un bulbe se forme sur la ligne centrale du fil. Celui-ci doit être retiré. Les billes sont donc envoyées dans une fente située entre deux disques en fonte, l’un rotatif, l’autre immobile. La friction générée permet de retirer le bulbe/l’ampoule. Lors du procédé, les billes sont volontairement surdimensionnées afin de compenser le traitement thermique. Similaire à celui des bagues, il permet de durcir les billes et de les rendre plus résistantes. Ensuite, les billes sont placées à nouveau entre deux disques, sauf qu’il s’agit désormais de roues abrasives et non coupantes. Elles permettent de donner aux billes leur taille finale d’environ un dix millièmes d’un pouce. Les billes sont ensuite envoyées dans une machine de rodage. Les roues en fonte utilisent une pâte abrasive pour la finition des billes.

4. Cage

Les cages sont fabriquées à l’aide de l’estampage de fines feuilles de métal, procédé similaire à l’emporte-pièce. Une fois la coupe initiale réalisée, la cage est pliée à l’aide d’un moule. Les cages en plastique sont fabriquées différemment à l’aide d’un procédé de moulage par injection. Il consiste en un moule dans lequel on injecte un plastique fondu, qui durcit par la suite.

Une fois les pièces prêtes, le roulement à bille peut être assemblé. Pour commencer, la bague intérieure est placée dans la bague extérieure. Un espace est maintenu entre les deux pour y insérer les billes. Une fois le nombre de billes nécessaires inséré, les bagues sont centrées et les billes se répartissent uniformément. Enfin, la cage est installée pour séparer les billes.

Comme toutes pièces fabriquées, les pièces sont soumises à un contrôle de qualité. Simples à fabriquer, les roulements à billes resteront populaires dans le futur.

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