Dans l'industrie manufacturière, les machines-outils sont des équipements essentiels qui permettent la production de composants et de pièces de précision. La broche, un élément important de ces machines, porte l'outil de coupe et tourne à grande vitesse pour réaliser les opérations d'usinage. Elle doit être montée sur des roulements capables de supporter son poids et de résister aux forces générées lors de l'usinage.
Traditionnellement, les roulements à billes et à rouleaux sont les types de roulements les plus couramment utilisés dans les machines-outils. Cependant, face à la demande croissante de précision et de performance, de nouveaux types de roulements ont été développés, tels que les paliers à gaz. Ces paliers sans contact utilisent un mince film de gaz, généralement de l'air ou de l'azote, pour supporter l'élément rotatif. Ils offrent plusieurs avantages par rapport aux roulements traditionnels, notamment un frottement réduit, une vitesse de rotation plus élevée et un meilleur amortissement.
Le granit est un matériau qui a été utilisé avec succès comme palier à gaz dans les machines-outils. Les paliers à gaz en granit possèdent plusieurs propriétés uniques qui en font un choix judicieux pour les applications hautes performances. Matériau naturel issu du refroidissement du magma, le granit présente une structure granulaire très fine et uniforme. Cette structure lui confère une excellente résistance à l'usure et à la déformation, même sous de fortes charges et à grande vitesse.
Les paliers à gaz en granit présentent un rapport rigidité/poids très élevé, ce qui leur permet de supporter des charges importantes avec une déformation minimale. Ceci est particulièrement important pour les machines-outils, où la broche peut peser plusieurs centaines de kilogrammes et doit être montée avec une grande précision. De plus, le granit possède un très faible coefficient de dilatation thermique, ce qui réduit considérablement les risques de déformation sous l'effet des variations de température. Ce point est crucial pour les machines-outils, où les variations de température peuvent entraîner des modifications dimensionnelles importantes des pièces usinées.
La capacité de charge des paliers à gaz en granit dépend de plusieurs facteurs, tels que leurs dimensions et leur forme, les conditions de fonctionnement (vitesse, température, pression) et les propriétés du granit. En général, ces paliers peuvent supporter des charges allant de quelques newtons à plusieurs kilonewtons, selon leur taille et leur conception. Ils peuvent également fonctionner à des vitesses atteignant plusieurs dizaines de milliers de tours par minute, ce qui est bien supérieur à celle des roulements à billes ou à rouleaux classiques.
En conclusion, les paliers à gaz en granit constituent une technologie prometteuse pour les applications à haute vitesse et haute précision dans les machines-outils. Ils offrent plusieurs avantages par rapport aux paliers traditionnels, tels qu'un frottement réduit, une vitesse de rotation plus élevée et un meilleur amortissement. La capacité de charge des paliers à gaz en granit dépend de plusieurs facteurs, mais ils peuvent supporter des charges importantes et fonctionner à des vitesses élevées. Grâce à la poursuite des efforts de recherche et développement, les paliers à gaz en granit pourraient devenir un composant standard des machines-outils de demain.
Date de publication : 28 mars 2024