L'industrie sidérurgique figure parmi les environnements les plus exigeants dans lesquels doivent fonctionner des équipements de transmission de puissance. Les roulements utilisés pour les laminoirs opèrent dans des conditions de travail extrêmes, avec notamment d´importantes variations de température, des vitesses de rotation à la fois rapides et lentes, ainsi que de lourdes charges. Ils doivent par ailleurs résister aux expositions à l'humidité, à divers agents corrosifs et aux particules solides. Chez ce sidérurgiste, l´équipe de maintenance consacrait chaque jour un temps précieux à relubrifier les roulements. Pour faire face à cette perte de temps, les ingénieurs d´application NSK ont proposé le déploiement d´un roulement doté d´une étanchéité renforcée, avec une meilleure technique de traitement de l´acier. Les avantages de la gamme Sealed-Clean ont pu être objectivement démontrés grâce au Programme de valeur ajoutée AIP de NSK.
Des roulements à technologie avancée d´étanchéité
La solution est axée sur l´adoption de roulements étanches à quatre rangées de rouleaux coniques sur les tourillons des laminoirs du sidérurgiste. En l´espèce, les roulements doivent offrir une grande longévité en dépit de conditions d'exploitation extrêmes (charges élevées, charges d´impact sévères, présence d´eau sous haute pression et contamination). Cependant, par rapport aux roulements de tourillon étanches classiques, la technologie avancée d´étanchéité développée par NSK est, pour le client, synonyme d´une durée de vie supérieure et d´une fiabilité et d´une capacité de charge potentielle plus élevées.
Les roulements étanches à quatre rangées de rouleaux coniques de NSK sont fabriqués à partir d´acier pour roulements Super-TF breveté par l´entreprise. Cette innovation exclusive est issue du service R&D de NSK, qui s´est attaqué au problème de la longévité des roulements dans des conditions de lubrification contaminée ou insuffisante : deux principales causes de défaillances prématurées des roulements dans les laminoirs.
Un acier à microstructure modifiée
D'après les recherches, la durée de vie des roulements dans de telles conditions pouvait être améliorée en modifiant la microstructure de l´acier pour roulements, de façon à réduire les concentrations de contraintes autour des indentations. Caractérisée par une quantité importante d´austénite résiduelle et une dureté élevée, cette microstructure est en mesure de prolonger la durée de vie, même lorsqu'il y a un film d´huile insuffisant pour séparer les surfaces de roulement.
Les résultats les plus spectaculaires sont en réalité obtenus lorsqu'on augmente la quantité d´austénite résiduelle et la dureté conjointement plutôt qu´isolément, comme c´est le cas avec l´acier Super-TF. Par rapport aux roulements en acier cémenté classique, les roulements NSK réalisés en acier Super-TF affichent d´après les essais une durée de vie jusqu´à dix fois supérieure en présence d´un lubrifiant contaminé, et jusqu´à deux fois supérieure avec un lubrifiant propre. Dans les scénarios où le problème est lié à une lubrification insuffisante, les roulements en acier Super-TF offrent encore une durée de vie 5,5 fois supérieure (en moyenne) à celle des roulements en acier cémenté classique.
Une durée de vie 2,7 fois supérieure
L´une des principales caractéristiques des dernières versions de roulements Sealed-Clean de NSK est l'intégration et l'imbrication au plus près de la cage et du joint, ce qui permet d´utiliser des rouleaux plus longs. En outre, la cage est désormais d´un diamètre moyen supérieur afin d´accueillir davantage de rouleaux de plus grandes dimensions, sans porter atteinte à sa solidité.
Côté performances, ces améliorations augmentent la capacité de charge dynamique de base jusqu´à 34% par rapport aux roulements de tourillon classiques de NSK. En résumé, cela équivaut à une durée de vie impressionnante, de 2,7 fois supérieure. Grâce à l´introduction de roulements Sealed-Clean de NSK, ce sidérurgiste annonce avoir réaliser plus de 46 000 € d´économies en raison de la suppression des opérations de maintenance quotidiennes et des coûts induits par les achats de graisse (et par l´élimination des graisses usagées). De plus, ses coûts environnementaux relatifs à la production ont aussi sensiblement diminué.
La mission de PEI est de fournir à ses lecteurs des informations sur les nouveaux produits et services liés au secteur de l'industrie et qui sont disponibles sur le marché français.
