Les bagues autolubrifiantes, également connues sous le nom de coussinets ou paliers lisses, jouent un rôle crucial dans de nombreuses applications mécaniques en permettant le glissement sans frottement excessif entre des pièces en mouvement. Parmi celles-ci, les bagues en bronze occupent une place de choix en raison de leurs propriétés uniques.
Types de Bagues Autolubrifiantes en Bronze
Il existe plusieurs types de bagues autolubrifiantes en bronze, chacune adaptée à des conditions d'utilisation spécifiques. Les bagues SF-2H se distinguent par leur structure composite, comprenant un support en acier, une couche de bronze de 0,20 à 0,35 mm d'épaisseur, et une couche de résine acétal de 0,30 à 0,50 mm d'épaisseur. Elles conviennent aussi bien à la rotation qu'à l'oscillation.
La caractéristique principale des bagues SF-2H réside dans leur couche en bronze massif, dotée de poches de lubrification rhomboïdales sur la surface de friction. Pour un montage initial, une lubrification avec de la graisse au savon lithium est nécessaire.
Les coussinets de type BP25 et FP20, disponibles en versions cylindriques ou à collerette, sont fabriqués à partir de poudre (bronze ou fer), moulés sous haute pression, puis frittés à haute température. Les coussinets en bronze offrent un bon coefficient de frottement et une bonne résistance à la corrosion. Les coussinets en alliage ferreux (type FP20 et FP20 C à collerette), conformes à la norme ASTM B439, sont plutôt recommandés pour des vitesses faibles à moyennes et présentent une bonne résistance aux chocs.
La gamme de coussinets, aussi appelés bagues bronzes (type METAFRAM), comprend des ébauches autolubrifiantes en bronze ou en alliage ferreux. Ces coussinets peuvent être lisses et cylindriques, avec collerette, ou en ébauches pleines ou creuses. Le coussinet simple cylindrique en bronze, également appelé bague bronze (modèle C2-25), permet le glissement d'un moyeu sur un arbre. Il se caractérise par un bon coefficient de frottement, une résistance élevée à la corrosion, et un fonctionnement sans entretien ni re-lubrification après montage.
Caractéristiques et Propriétés des Bagues en Bronze
Les bagues en bronze fritté sont fabriquées à partir d'un alliage compact de bronze, fer, et souvent de graphite. Ce procédé de frittage rend le matériau poreux, permettant ainsi l'absorption et le stockage de lubrifiants. Les bagues en bronze fritté sont généralement imprégnées d'huile par le fabricant, contenant environ 25% d'huile en volume.
Ces paliers lisses en bronze fritté sont autolubrifiants, ne nécessitent aucun entretien après montage et sont prêts à l'emploi. Le principe de fonctionnement repose sur les forces d'adhésion : l'huile est distribuée à l'arbre en rotation, et retourne dans le palier lisse par effet de capillarité lorsque la rotation s'arrête.
Les propriétés typiques des paliers lisses en bronze fritté incluent :
- Charge statique : max. 70 N/mm²
- Charge dynamique : max. 20 N/mm²
- Coefficient de frottement à sec : 0,05 - 0,10
- Vitesse de glissement : max. [valeur non spécifiée dans le texte original]
Montage et Usinage des Bagues Autolubrifiantes
Pour un fonctionnement optimal, il est conseillé d'installer les coussinets à la presse à l'aide d'un mandrin chanfreiné de type m6. L'enfoncement du palier lisse doit se faire par pression, et il est impératif de ne pas le frapper. L'utilisation d'un mandrin d'appui adapté est fortement recommandée pour éviter toute déformation du palier lisse lors du montage.
Concernant les tolérances :
- Logement : une tolérance H7 est recommandée.
- Arbre : une tolérance h6 à h9 est recommandée.
Les bagues en bronze massif nécessitent un jeu supérieur à 0,1 mm. La tolérance sur l'arbre peut varier de e7 à f7, avec une rugosité conseillée de Ra = 0,3 à 0,8.
Recommandations d'Usinage des Ébauches Autolubrifiantes
L'usinage des ébauches autolubrifiantes en métal fritté doit être réalisé de manière à préserver au maximum la fonction autolubrifiante sur le diamètre intérieur. Il est conseillé d'usiner les ébauches à sec, en utilisant un refroidissement par air sous pression.
Ré-imprégnation des Ébauches
Après usinage, il est recommandé de nettoyer et de ré-imprégner l'ébauche. Ce processus se déroule en deux étapes :
- Nettoyage de l'ébauche et élimination des copeaux et particules abrasives (l'utilisation d'un dissolvant volatil est possible).
- Immersion des ébauches dans de l'huile minérale de paraffine de viscosité ISO VG 68, chauffée à 60°C pendant 24 heures.
Conditions d'Usinage
- Tournage : Il est préconisé d'utiliser des outils en carbure de tungstène. La passe finale doit être réalisée avec un outil affûté.
- Perçage : L'utilisation d'un outil en carbure de tungstène est recommandée. Si possible, l'usinage doit être complété par une opération de tournage.
- Rectification : La rectification des zones fonctionnelles qui assurent l'autolubrification n'est pas recommandée.
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Précautions d'Usage
Il est fortement déconseillé de réutiliser les coussinets après leur démontage. En cas de besoin de bagues bronze spécifiques, leur fabrication sur demande est possible.
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