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Comment empêcher l’usure de contact dans les paliers de roulement

et pourquoi il est plus important que vous ne le pensez

Dans l’industrie alimentaire, chaque composant doit contribuer à l’hygiène, à l’efficacité et à la fiabilité à long terme. L’usure de contact est l’une des causes les plus courantes et les plus coûteuses de défaillance prématurée des roulements, plus particulièrement des roulements en acier inoxydable utilisés dans des environnements hygiéniques. Malgré cette information, elle est souvent négligée ou mal comprise. La plupart des défaillances que nous constatons sur le terrain sont dues à un problème simple et évitable : une mauvaise installation.

Chez NGI, nous concevons des roulements qui ne nécessitent aucune lubrification lors de leur fonctionnement quotidien. Mais cela ne signifie pas qu’ils ne nécessitent aucun entretien pendant l’installation. La graisse est essentielle, non pas en tant que lubrifiant à long terme, mais en tant que barrière physique qui empêche les micro-mouvements entre l’arbre et la bague intérieure du roulement. En l’absence de graissage, l’usure de contact peut apparaître en quelques jours.

Dans cet article, nous expliquerons ce qu’est l’usure de contact, pourquoi elle se produit et comment une installation correcte peut pratiquement l’éliminer.


Écrit par Austin Davis, responsable de catégorie, NGI

”Ne sautez pas l’étape de la pâte. Ne devinez pas le couple sans le vérifier. Et ne croyez pas que " sans lubrification " signifie " sans entretien ".

Austin Davis,Responsable de catégorie, NGI

Qu’est-ce que l’usure de contact ?

L’usure de contact est un type d’usure causé par des micro-mouvements répétés entre deux surfaces métalliques en contact. Dans le cas d’un roulement, cela se produit généralement entre l’arbre et la bague intérieure. Ces minuscules mouvements peuvent sembler inoffensifs, mais, avec le temps, ils usent les matériaux de surface, qui s’oxydent ensuite en débris abrasifs de couleur brun-rouge. Ces débris accélèrent l’usure et peuvent rayer la surface de l’arbre, déformer le roulement et, dans les cas extrêmes, gripper le tout.


Ce qui rend l’usure de contact dangereuse, c’est qu’elle se développe lentement et souvent sans qu’on le remarque. Il n’y a pas de défaillance évidente tant que les dommages n’ont pas suffisamment progressé pour affecter les performances. Vous êtes alors confronté à des temps d’arrêt coûteux, à des remplacements de pièces et, dans certains secteurs, à un risque de contamination du produit.

Le rôle de la graisse dans la prévention de l’usure de contact

Le moyen le plus efficace de prévenir l’usure de contact est d’utiliser une pâte anti-usure à haute viscosité lors de l’installation. Même si les roulements NGI n’ont pas besoin d’être lubrifiés en fonctionnement, cette première couche de graisse au montage agit comme une sécurité entre l’arbre et le roulement. Elle comble les imperfections microscopiques de la surface et absorbe une partie des vibrations qui conduiraient autrement à l’usure.


Nous recommandons l’utilisation d’un produit comme l’agent anti-usure SKF LGAF 3E. Ce type de pâte est formulé spécifiquement pour réduire les micro-mouvements et est stable sous des charges et des températures élevées. Lors des essais sur le terrain, la pâte a permis non seulement d’éviter l’usure de contact, mais aussi de faciliter le démontage, ce qui constitue un avantage majeur lors des intervalles d’entretien.
Pour l’un de nos tests comparatifs, nous avons installé deux ensembles de roulements identiques : l’un sec et l’autre lubrifié. Le roulement monté à sec a commencé à montrer des signes d’usure en moins d’une semaine. La version graissée ne présentait aucune corrosion visible, même après un fonctionnement prolongé et un retrait délibéré de la pâte à des fins d’inspection.

L’importance du réglage du couple…

Le couple d’installation est tout aussi important que la lubrification. Si les vis de réglage ne sont pas suffisamment serrées, même un roulement graissé peut commencer à bouger sur l’arbre. Lors d’une simulation en laboratoire, nous avons fait fonctionner un roulement à 800 tours/minute sous une charge de 275 kg. Sans graisse, et avec des vis desserrées, l’usure de contact s’est produite dans 95 % des cycles d’essai. L’application de graisse ainsi qu’un serrage correct des vis de réglage ont permis de réduire le taux de défaillance de plus de 90 %.
Pour garantir les meilleurs résultats :

  • Nettoyez toujours l’arbre avant de procéder à son installation.
  • Appliquez uniformément de la pâte anti-usure de contact au creux de l’anneau intérieur.
  • Serrez les vis de réglage comme indiqué dans les spécifications recommandées à l’aide d’un outil calibré.
  • Revérifiez les couples de serrage après les 24 premières heures de fonctionnement, car le tassement ou les vibrations peuvent les desserrer légèrement.

Ces mesures sont rapides et peu coûteuses, mais elles font une différence significative dans la durée de vie de l’appareil.

Une absence de lubrification est-elle synonyme d’absence d’entretien ?

C’est un malentendu très répandu. Les roulements NGI sont conçus pour fonctionner sans graisse ni huile dans des conditions de fonctionnement normales, ce qui réduit le risque de contamination et simplifie les procédures de lavage. Toutefois, cela ne signifie pas que l’installation peut être traitée négligemment. La graisse utilisée lors de l’installation est une protection temporaire, à l’instar des gants utilisés lors de la manipulation des aliments. Vous n’en aurez peut-être pas besoin au moment de l’emballage, mais, si vous n’en utilisez pas au moment de la préparation, les problèmes apparaîtront rapidement.

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Même si la lubrification et le couple de serrage sont en parfait état, des problèmes peuvent toujours survenir en raison d’une mauvaise installation. Un arbre qui n’est pas assez grand ou qui n’est pas rond crée un ajustement lâche, ce qui augmente le potentiel de mouvement. Un défaut d’alignement entre deux roulements peut également générer des forces internes inégales qui favorisent les vibrations.

Notre conseil :

  • Vérifier les tolérances de l’arbre par rapport aux spécifications du fabricant. NGI fournit des recommandations d’ajustement détaillées dans la documentation de tous ces produits.
  • Utiliser des outils d’alignement pour s’assurer que les deux roulements soient d’équerre par rapport à l’arbre.
  • Éviter d’utiliser des arbres usés ou réusinés, à moins d’en vérifier la concentricité et le diamètre.


Ces contrôles peuvent sembler mineurs, mais, dans de nombreux cas, ils sont à l’origine de défaillances inexpliquées liées à l’usure de contact.

Résultats des tests en conditions réelles

Pour mettre en évidence l’importance de l’installation, nous avons effectué un essai contrôlé sur le terrain avec deux roulements identiques :

  • Test A : Installé à sec, avec des vis de réglage serrées à la main
    Résultat : L’usure est apparue au bout de 5 jours, entraînant un grippage de l’arbre et des bruits de roulement.
  • Test B : Installé avec SKF LGAF 3E, avec des vis de réglage serrées et revérifiées après 24 heures
    Résultat : Après 21 jours de fonctionnement, aucune trace d’usure de contact n’est visible, même après le nettoyage des surfaces de contact.

Ces tests n’ont pas été réalisés dans des conditions de laboratoire idéales ; ils reflètent des variables réelles, telles que les changements de température, les procédures de nettoyage et les vibrations quotidiennes. Ils prouvent également que des pratiques de montage adéquates augmentent considérablement la fiabilité des composants.

 

Coût à long terme des défaillances d’usure de contact


Si la défaillance d’un seul roulement peut sembler mineure, le coût cumulé peut s’avérer important. Les défaillances liées à l’usure de contact entraînent souvent des dommages à l’arbre, qui sont plus coûteux et plus longs à réparer. Dans les zones hygiéniques, les temps d’arrêt peuvent également affecter les programmes de nettoyage, la conformité aux audits et les objectifs de production.

Si chaque arrêt imprévu coûte plusieurs centaines d’euros en perte de production et de temps pour les techniciens, parvenir à éviter quelques incidents par an justifie déjà le petit effort supplémentaire lors de l’installation.

Recommandations finales

Si vous souhaitez éliminer l’usure de contact comme type de défaillance dans votre installation, la solution est simple et a fait ses preuves. Ne sautez pas l’étape de la pâte. Ne devinez pas le couple sans le vérifier. Et ne croyez pas que « sans lubrification » signifie « sans entretien ».

Suivez plutôt ces bonnes pratiques :

  • Utilisez une pâte anti-usure de contact à haute viscosité pendant le montage.
  • Nettoyez soigneusement toutes les surfaces de contact.
  • Serrez correctement les vis de réglage et vérifiez-les à nouveau après 24 heures.
  • Vérifiez les tolérances de l’arbre et l’alignement des roulements avant de démarrer la ligne.

 

Ces mesures ne prennent que quelques minutes, mais elles ajoutent des semaines ou des mois à la durée de vie de votre roulement. Vous économisez alors ce temps, car vous ne réparez pas des problèmes évitables.

Besoin d’aide ?

Si vous avez des questions sur les méthodes de montage, les spécifications de couple ou la compatibilité des pâtes, n’hésitez pas à nous contacter directement. Je serai ravi de vous aider, vous ou votre équipe de maintenance.


– Austin Davis, responsable de catégorie, NGI

Austin Davis, Global Category Manager – Bearings  United States, NGI

En savoir plus sur l’auteur, Austin Davis : 

J’ai plus de 10 ans d’expérience dans la vente technique et la gestion de produits, principalement dans le secteur de l’industrie alimentaire et des boissons. Chez NGI, je dirige le développement mondial de nos composants hygiéniques non autonivelants, en travaillant en étroite collaboration avec les équipementiers, les utilisateurs finaux et les distributeurs afin de mettre sur le marché des solutions pratiques et performantes.

Au cours de mes expériences professionnelles précédentes, j’ai occupé un poste d’ingénieur commercial et j’ai travaillé dans la gestion des territoires, en particulier dans le domaine des roulements, des solutions d’étanchéité et des équipements hygiéniques. J’ai assisté des clients dans toute l’Amérique du Nord, en les aidant à résoudre des problèmes techniques, à optimiser les performances des équipements et à répondre à des exigences strictes en matière d’hygiène. Ce qui me motive dans mon travail, ce sont les données, la vision des clients et une forte conviction que l’innovation des produits doit répondre à des besoins d’application dans le monde réel.

 

La chaîne est aussi forte que le maillon le plus faible

La conception hygiénique ne consiste pas seulement à choisir des composants hygiéniques certifiés, bien que cela puisse évidemment contribuer à améliorer le niveau général d’hygiène dans votre production.

La chaîne n’est jamais plus forte que le maillon le plus faible. Par conséquent, l’ensemble de votre environnement de production et de votre chaîne de production doit être évalué !

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