Les causes les plus courantes d'endommagement des roulements

Pourquoi l'état de vos roulements est-il si important ? Parce que si un roulement tombe en panne, votre machine s'arrête immédiatement. Votre travail s'arrête. Trouver la cause de la défaillance d'un roulement peut vous aider à prévenir les problèmes à l'avenir. En collaboration avec le spécialiste des roulements Schaeffler, nous avons identifié les causes les plus courantes de défaillance des roulements.

Il est possible de calculer la durée de vie en fatigue pour chaque roulement. Mais, dans la pratique, tous les roulements n'atteignent pas cette durée de vie. Voici les principales causes de défaillance prématurée, de la corrosion à l'érosion électrique en passant par l'utilisation de "faux" roulements : comment identifier et prévenir les différentes formes de défaillance ?

1. La fatigue des matériaux
La fatigue du matériau trouve son origine juste sous la surface du chemin de roulement du roulement. Les charges variables à chaque passage d'un élément roulant finissent par entraîner des modifications de la structure du matériau. Des fissures capillaires apparaissent à la surface. Si la charge sur le roulement est connue, la durée de vie en fatigue peut être calculée. Bien entendu, il s'agit d'un processus statistique, et il est donc toujours possible qu'un roulement n'atteigne pas la durée de vie calculée. Il y a un autre facteur à prendre en compte : le lubrifiant. Le choix d'un lubrifiant dont la viscosité est adaptée à l'application peut augmenter considérablement la durée de vie. Si ce paramètre est connu, il est possible de calculer une durée de vie en fatigue plus précise que lorsque seules la charge sur le roulement et la vitesse de l'arbre sont prises en compte.

2. Usure et détérioration
L'usure peut se produire lorsque des matières étrangères sont présentes dans le roulement. Celle-ci peut provenir de l'extérieur, lorsque l'étanchéité est insuffisante, ou être constituée de particules d'usure de composants situés à proximité immédiate du roulement, comme des engrenages, par exemple. Toutefois, l'usure peut également se produire sans qu'aucun matériau extérieur ne pénètre dans le roulement. Si un roulement est insuffisamment chargé, les éléments roulants peuvent glisser sur les chemins de roulement au lieu de rouler. Dans ce cas, aucun film lubrifiant ne peut être constitué entre les composants et, par un contact glissant direct acier contre acier, une usure se produit qui peut entraîner une défaillance très rapide du roulement.

3. Corrosion
La corrosion se produit lorsque de l'eau ou des substances agressives pénètrent dans le roulement. Si cela se produit, le lubrifiant n'offre souvent pas une protection suffisante et de la rouille se forme. Le choix d'un joint adapté à l'application est donc très important. En plus de cette forme de corrosion, il existe un phénomène connu sous le nom de corrosion de contact. Des micro-mouvements peuvent se produire entre les surfaces de contact, à la suite d'un mauvais ajustement de l'arbre ou du logement du roulement. De petites particules se détachent alors de la surface. L'exposition à l'oxygène provoque l'oxydation de ces particules, ce qui endommage le roulement. Un phénomène similaire peut également se produire dans le roulement si celui-ci ne tourne pas mais effectue seulement de petits mouvements oscillants. En conséquence, le lubrifiant entre les éléments roulants et les chemins de roulement est "balayé" et des dommages se produisent sur ces surfaces de contact.

4. Erosion éléctrique
L'érosion électrique peut se produire lorsque du courant électrique traverse le roulement. Des étincelles sautent alors entre les chemins de roulement et les éléments roulants, entraînant la formation de cratères dans les surfaces. Pour éviter ce phénomène, il existe des roulements dotés d'un revêtement électriquement isolant autour de la bague extérieure ou à l'intérieur de la bague intérieure. Ils sont souvent utilisés dans les moteurs électriques et les générateurs de grande taille. Lors des opérations de soudage sur des machines contenant des roulements, il faut toujours faire attention à la mise à la terre de la machine à souder, afin d'éviter que les courants de soudage ne traversent les roulements.

5. Deformation plastique
La déformation plastique d'un roulement peut être causée par divers facteurs, tels qu'une surcharge due à des charges statiques ou à des chocs, ou des indentations dues à des particules de saleté ou à un montage incorrect. Par exemple, lorsqu'un roulement est enfoncé dans le logement, les forces de montage sont fréquemment transmises par les billes. Le roulement peut être détruit avant d'avoir effectué un seul tour. Afin d'éviter toute surcharge, il est bien sûr important de déterminer correctement toutes les situations de charge lors de la phase de conception et de s'assurer que la capacité de charge statique (désignée par "Co") du roulement est suffisamment sûre par rapport à la charge maximale.

6. Fracture du roulement
Les fractures des bagues de roulement peuvent avoir de nombreuses causes différentes. Une fracture peut, par exemple, être causée par un montage incorrect (comme des coups de marteau sur le roulement). Un ajustement qui n'offre pas un support suffisant peut entraîner une fracture, mais un ajustement très lourd de l'arbre qui entraîne une contrainte matérielle excessivement élevée dans la bague intérieure du roulement peut également être une cause. La fracture d'une nervure est souvent causée par une charge axiale trop importante ou un support insuffisant de cette nervure. Des dommages consécutifs peuvent aussi souvent se produire, lorsqu'un roulement défectueux continue à fonctionner jusqu'à ce que le matériau finisse par se rompre, entraînant un blocage.

7. Faux roulements
Le terme "faux roulement" est malheureusement apparu plus souvent ces derniers temps. Il s'agit de roulements mis sur le marché qui ne se distinguent guère des roulements de marque. Les roulements portent les codes et les logos corrects et l'emballage peut également avoir l'air original. Mais dans la pratique, ces roulements fonctionnent très mal, ce qui a déjà entraîné d'énormes dégâts dans de nombreux cas. En achetant des roulements exclusivement par le biais du réseau officiel de concessionnaires Schaeffler, vous avez la garantie d'une qualité originale. En cas de doute sur l'origine des roulements, Schaeffler peut vous donner une réponse définitive.

N'hésitez pas à consulter cet article où vous trouverez une liste de contrôle pratique pour l'entretien des roulements.