Processus et contrôle aujourd'hui

Mar 08, 2024

23/08/2023 Roulements SMB SA

Les roulements en céramique offrent une résistance à la corrosion dans des environnements où l'acier ne peut pas le faire.

Les applications sous-marines se caractérisent par des conditions constamment difficiles et des environnements extrêmes. Dans les environnements marins, diverses applications concernent les arbres d’hélice et les composants pour robots sous-marins et systèmes de télécommunication. Cependant, en présence d'eau, de sel et d'éléments agressifs, sélectionner n'importe quel roulement ne suffira pas.— il est crucial de choisir le bon pour des performances et une durabilité optimales.Ici, Chris Johnson, directeur général chez un fournisseur spécialisé en roulementsRoulements PME,examine le potentiel des roulements en céramique dans les environnements marins.

L'Organisation mondiale de la corrosion a rapporté que le coût annuel mondial de la corrosion s'élève à la somme colossale de 2,2 billions de dollars américains, soit l'équivalent de plus de 3 pour cent du produit intérieur brut (PIB) mondial. Lorsqu’un roulement dans une application industrielle sous-marine commence à subir de la corrosion, cela déclenche une chaîne d’effets néfastes.

Premièrement, la corrosion accélère l'usure des chemins de roulement, des éléments roulants et des cages du roulement. Cette usure accrue, associée à l'intégrité de la surface compromise, augmente la sensibilité du roulement à l'intrusion de particules abrasives et de contaminants. Ces contaminants peuvent encore aggraver l'usure et les dommages des composants critiques tels que les joints, les engrenages et autres roulements, entraînant finalement de nouvelles pannes et une augmentation des coûts de maintenance et de remplacement.

Une intervention rapide et l'utilisation de roulements résistants à la corrosion sont essentielles pour atténuer ces risques et garantir l'intégrité et la longévité des équipements sous-marins.

La durée de vie d'un roulement peut être considérablement affectée lorsqu'il est complètement immergé, en fonction de la composition du matériau. Prenons l'exemple des roulements en acier inoxydable de qualité 440. Bien qu’ils présentent une résistance élevée à l’eau douce et aux produits chimiques faibles, ils sont sujets à une corrosion rapide lorsqu’ils sont exposés à l’eau salée ou complètement immergés dans l’eau.

Les roulements en acier inoxydable de qualité 440 ont du mal à résister à la nature corrosive de ces environnements, même avec une protection externe telle que la passivation, ce qui entraîne une réduction des performances et une défaillance prématurée.

La passivation implique un processus de finition du métal qui utilise de l'acide nitrique ou de l'acide citrique pour éliminer le fer libre de la surface. Ce traitement chimique crée une couche d'oxyde protectrice, réduisant le risque de réactions chimiques avec l'air et empêchant la corrosion. Cependant, en milieu marin, sans protection contre les éléments, le métal passivé finira par se corroder. Alors, quel matériau est idéal pour les applications sous-marines ?

Les roulements en céramique excellent dans les environnements corrosifs, même s'ils peuvent avoir un coût initial plus élevé. Les roulements en céramique, tels que les roulements Si3N4, ne réagissent pas avec l'eau salée et de nombreux produits chimiques agressifs, ce qui peut offrir des performances constantes même lorsqu'ils sont immergés en permanence. Cette caractéristique offre aux opérateurs sous-marins une solution de roulement fiable qui améliore l'efficacité opérationnelle et réduit les temps d'arrêt associés à la maintenance et aux remplacements.

Frottement et usure réduits

Les roulements en céramique offrent des coefficients de frottement nettement inférieurs à ceux de leurs homologues en acier, ce qui se traduit par une consommation d'énergie réduite, une efficacité globale améliorée du système et une durée de vie accrue.

Les matériaux Zircone (ZrO2) et nitrure de silicium (Si3N4), pour roulements en céramique, présentent tous deux une excellente résistance à la corrosion. Comme ces matériaux ont un faible coefficient de frottement, ils peuvent même être utilisés sans lubrification dans des applications à faible vitesse. La dureté exceptionnelle des matériaux céramiques contribue également à réduire les taux d'usure, prolongeant la durée de vie du roulement et réduisant les temps d'arrêt pour la maintenance et les remplacements.

Résistance aux débris et à la contamination