Roulement PEEK | Roulement à billes en plastique

Les roulements PEEK (Polyetheretherketone) sont une sorte de roulements en plastique, améliorés par l'ajout de fibre de carbone, de graphite et de PTFE comme lubrifiant. (TECAPEEK PVX noir)

Les roulements PEEK présentent les avantages de résistance aux températures élevées, de résistance à l'abrasion, de résistance à la corrosion, d'autolubrification et d'autres caractéristiques, et par rapport aux matériaux métalliques ont les avantages de légèreté, de faible bruit, etc., les roulements PEEK illustrent parfaitement la combinaison du plastique et roulements à haute performance.

Applications

Les roulements PEEK résistent à des températures élevées (utilisation continue jusqu'à 260°C), sont légers et offrent une résistance élevée, réduisant le poids de l'avion et améliorant l'efficacité énergétique ; résistants aux radiations et aux produits chimiques, adaptés au vide ou aux environnements extrêmes.
Joints, supports ou cages de roulements du système de carburant dans les aéronefs ; composants coulissants dans les systèmes satellites nécessitant une grande stabilité.
Avantage : Plus léger que les roulements métalliques, réduisant les vibrations et le bruit.

Résistant à la corrosion chimique et aux températures élevées, idéal pour les environnements de salle blanche ; une faible libération de particules empêche la contamination des plaquettes ; une précision et une stabilité élevées permettent un traitement à grande vitesse.
Paliers lisses ou composants de pompe dans les équipements de manutention de plaquettes ; positionnement de précision dans les machines de gravure.
Avantage : Compatible avec les environnements sous vide et plasma, durée de vie plus longue que les matériaux traditionnels.

La conception légère réduit le poids du véhicule, améliorant l'efficacité ; résiste aux températures élevées et aux vibrations, convient aux environnements moteur ; la faible friction réduit le bruit et la consommation d'énergie.
Composants de pistons de moteurs, paliers de transmission ; pièces coulissantes dans les systèmes de batteries de véhicules électriques.
Avantage : Résistance à la fatigue supérieure par rapport aux roulements métalliques, améliorant la capacité de vitesse.

Résistant au chlore et à la corrosion chimique, autolubrifiant pour les environnements lubrifiés à l'eau ; le faible taux d'usure prolonge la durée de vie.
Roulements de pompes à eau, composants de vannes ; pièces coulissantes dans les systèmes de filtration pour le traitement des eaux usées.
Avantage : Résistance à l'hydrolyse, idéal pour les environnements humides, réduit la contamination.

Résistant aux produits chimiques et à la corrosion, adapté aux fluides à haute pression ; autolubrifiant, réduisant la maintenance ; la stabilité à haute température assure un fonctionnement à long terme.
Roulements et sièges de soupapes dans les pompes chimiques ; composants d'étanchéité dans les soupapes haute pression.
Avantage : Réduit le risque de fuite, résiste à des charges de 10 MPa.

Avantages des roulements PEEK

Exigences dimensionnelles pour les conditions de précision
Remplacement léger du métal pour les composants de fibre optique
Exigences élevées de résistance mécanique pour les composants
Faibles émissions de fumées et de gaz toxiques
Résistance au roulement à billes haute capacité de charge - jusqu'à 10 MPa (1500 psi)
Réduit la perte de puissance jusqu'à 30%
Capacité de température plus élevée - 482 °F (260 °C) pour une utilisation à long terme
Fonctionne avec des lubrifiants et des fluides de traitement difficiles
Capacité de charge de démarrage plus élevée sans levage hydrostatique
Résistant à la corrosion, en particulier à l'huile et à la graisse, dans les environnements à haute température et à huile lourde.
Isolé électriquement pour empêcher les courants dommageables d'atteindre le sol à travers les roulements et le boîtier
Résistance à l'irradiation

Question générale du client

Propriétés mécaniques
Propriété	Valeur	Unité	Méthode d'essai	Notes/Source
Densité	1.31 - 1.45	g/cm³	ISO 1183 / ASTM D792	Variantes non remplies à renforcées.
Résistance à la traction à la limite d'élasticité/rupture	75 - 11,000	MPa / psi	ISO 527 / ASTM D638	Varie selon le renforcement ; par exemple, 75 MPa pour la qualité HPV.
Module d'élasticité en traction	5,900 - 800,000	MPa / psi	ISO 527 / ASTM D638	Plus élevé dans les grades renforcés.
Allongement à la rupture	2.5 - 5	%	ISO 527 / ASTM D638	Qualités de roulement inférieures en raison des charges.
Résistance à la flexion	18,000	psi	ASTM D790	Pour PVX noir.
Résistance à la compression	16 500 - 67 (à la souche 2%)	psi / MPa	ASTM D695 / ISO 604	À une contrainte de 10% ou à une contrainte nominale spécifiée.
Résistance aux chocs (Izod/Charpy entaillé)	0.90 / 2.5	pieds-livres/po / kJ/m²	ASTM D256 / ISO 179	Charpy non entaillé : 25 kJ/m².
Dureté Rockwell	M85 - 95	-	ASTM D785 / ISO 2039-2	Échelle M ou R.
Propriétés thermiques
Propriété	Valeur	Unité	Méthode d'essai	Notes/Source
Température de service continu	250 - 260	°C	-	Pendant au moins 20 000 heures ; à court terme jusqu'à 310 °C.
Température de fusion	340 - 633	°C / °F	-	-
Température de déflexion thermique	195 - 530	°C / °F	ISO 75 / ASTM D648	À 1,8 MPa / 264 psi.
Coefficient de dilatation thermique linéaire	35 - 85 × 10⁻⁶	m/(m·K)	-	Varie selon la plage de température (23-150 °C et plus).
Conductivité thermique	0.24 - 5.69	W/(K·m) / BTU-po/h-pi²-°F	-	À 23 °C.

Données tribologiques et d'essai (spécifiques aux roulements)

Le PEEK de qualité roulement présente un faible frottement et une résistance élevée à l'usure, testés selon des normes telles que l'ASTM D3702. Caractéristiques clés :

Coefficient de frottement: 0,18 - 0,20 (statique/dynamique à 68 °F).
Taux d'usure: 10 × 10⁻¹⁰ po³-min/pi (à 68 °F).
Limitation de la pression-vitesse (PV):Jusqu'à 500 000 (à 68 °F) ou 7,8 MPa·m/s dans des conditions sèches.
Capacité de charge:Jusqu'à 10 MPa (1 500 psi), avec des tests montrant une endurance à 14,5 MPa dans les paliers de butée (contre 9,6 MPa pour le métal Babbitt).
Réduction des pertes de puissance:Jusqu'à 30% d'économies lors de tests à grande vitesse avec lubrification à l'huile.
Tests de vieillissement et de compatibilité:Après 1 000 heures dans des milieux agressifs (par exemple, gaz acide à 80 °C, ammoniac à 120 °C), la résistance à la flexion reste pratiquement inchangée, avec une légère réduction de la ténacité aux chocs.
Résistance à la rupture:Dans les roulements à aiguilles vieillis à 180-250 °C, le PEEK présente une résistance à la rupture supérieure à celle du polyamide 6.6, sans diminution sur 10 à 200 jours.

Autres propriétés

Absorption de l'eau: 0,02 - 0,30% (24 heures jusqu'à saturation à 73 °F / 23 °C).
Inflammabilité: V-0 (UL94).
Résistivité superficielle: 1,4 × 10⁵ Ω/carré.

Ces valeurs sont indicatives et peuvent varier selon la nuance ou le fabricant. Pour des applications précises, consultez les fiches techniques originales ou effectuez des essais personnalisés.

Nettoyez toutes les pièces pour éliminer tous les contaminants, car les roulements PEEK portent des particules qui peuvent user les roulements.
Prenez des mesures telles que l'utilisation d'outils appropriés, tels que des outils d'installation de roulements ou des presses. Le martelage direct peut endommager les bagues ou les composants ; appliquez une force de pression forte sur la bague appropriée (l'intérieur correspond aux arbres d'un côté, l'extérieur aux logements de l'autre).
Assurez-vous de maintenir l'alignement avec des cales ou des supports réglables pour éviter les vibrations de désalignement.
Assurez-vous qu'il est bien dégagé et ajusté après l'installation. Sur les butées à billes, les roulements sont montés avec la rondelle de logement, l'ensemble cage et billes, et enfin la rondelle d'arbre.
Fixer selon les spécifications du fabricant au moyen d'une vis de serrage à l'aide d'une clé dynamométrique ; un serrage excessif peut déformer le matériau PEEK.
Dans les applications spécifiques du PEEK, l'utilisation peut nécessiter une diminution de la lubrification pour surmonter le faible frottement.

Réalisé régulièrement, l'entretien prolongera la durée de vie des roulements notamment dans des conditions difficiles où PEEK valorise sa résistance à la corrosion.

Programmez des inspections basées sur le temps en fonction des conditions remplies par le moteur ; augmentez la fréquence dans les environnements à forte chaleur ou à forte teneur en produits chimiques.
Lubrifiez correctement ; les roulements PEEK nécessitent souvent très peu de lubrification et l'utilisation de lubrifiants compatibles est recommandée pour éviter une lubrification excessive qui peut provoquer un échauffement.
Vérifiez les prises d'air, les filtres et autres pièces présentant des vibrations, du bruit ou de la chaleur générée par les outils d'analyse et remplacez-les lorsqu'ils sont usés pour éviter les pannes.
Maintenir les joints/boucliers pour se protéger contre la contamination et garder l’environnement propre.
Les opérateurs de train doivent être conscients des problèmes afin d’agir rapidement.

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Les roulements PEEK sont hautement personnalisables, avec des charges (y compris la fibre de carbone, la fibre de verre ou le PTFE) ajustées pour s'adapter à des applications spécifiques afin d'améliorer des propriétés spécifiques.

Analyse : Le renfort en fibre de carbone (CF30) augmente la rigidité, la résistance et la conductivité thermique, tout en présentant une densité inférieure à celle des matériaux chargés en fibre de verre, ce qui le rend adapté aux exigences de stabilité élevées. Il offre également une capacité de charge accrue et un fluage réduit, ce qui le rend idéal pour les applications aéronautiques et automobiles.

D'autres options de personnalisation incluent l'ajout de lubrifiants pour réduire la friction ou l'ajustement de la taille/forme.

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