Lors de la conception d’une machine ou d’une installation, le constructeur est toujours confronté à la question de savoir quel bronze est le plus adapté à son application.

Il peut généralement s’appuyer sur les expériences déjà acquises. À défaut, cette contribution tentera d’expliquer comment procéder lors de l’évaluation d’un matériau de palier lisse approprié.

Dans la plupart des cas, les paliers lisses ou les éléments coulissants ont une fonction importante dans une machine, une installation, un dispositif ou un appareil.

C’est pourquoi une explication minutieuse – éventuellement en collaboration avec un spécialiste – est essentielle pour la réussite d’un projet.

Le palier en bronze présente les avantages suivants lorsque le matériau du palier, la viscosité de l’huile et le jeu du palier sont correctement choisis:

  • Les paliers lisses sont capables d’amortir les vibrations, affichent un niveau sonore comparativement faible et sont faciles à installer.
  • Leur grande concentricité et un fonctionnement sans vibrations en font donc l’élément idéal pour toutes les machines de précision.
  • Les paliers lisses nécessitent peu d’espace et sont de conception adaptable.
  • Les paliers lisses sont plus rentables que les roulements, surtout dans les grandes dimensions.
  • Les paliers lisses sont nettement insensibles à la corrosion et conviennent donc également aux machines utilisées dans des atmosphères humides ou dans des conditions tropicales.
  • Les paliers lisses peuvent être utilisés jusqu’aux vitesses de glissement les plus élevées s’ils sont correctement conçus.

Les données de conception et les informations supplémentaires suivantes sont utiles pour déterminer un matériau idéal en bronze:

Données de conceptionInformations supplémentaires
1. Les dimensions du palier lisse [mm]6. Matériau de l'arbre (dureté, qualité de surface)
2. Contrainte exercée sur le palier [N]7. Type de contrainte (uniforme, alternée, par à-coups, oscillante)
3. Régime [min-1] ou vitesse de glissement [m/s]8. Influences extérieures (par ex. humidité, poussière, sable, acide, vapeurs)
4. Lubrifiant [ISO VG]9. Température admissible du palier [°C]
5. Température ambiante [°C]10. Prescriptions (z.B. RoHS, REACH)

À partir de ces données de conception, il est possible de déterminer dans un premier temps la charge spécifique sur le palier, ce qui est l’un des critères les plus importants pour la sélection d’un matériau en bronze.

Exemple:
Contrainte sur le palier [F]: 15000 N
Diamètre [d]: 20 mm
Largeur [b]: 30 mm
Contrainte spécifique sur le palier = 25 N/mm2

En règle générale, nous recommandons que la contrainte spécifique exercée sur le palier pour une situation statique ne dépasse pas un tiers de la limite d’élasticité. Dans le cas du Bronze Looser 50, cela correspond donc à environ 40 N/mm2 (voir tableau suivant). Sous contrainte dynamique, la contrainte admissible exercée sur le palier peut rapidement atteindre 20 N/mm2 ou moins, selon le régime.

La limite d’élasticité mentionnée est d’une importance capitale lors de la conception d’un palier lisse. Le tableau suivant donne un aperçu des alliages sélectionnés:

Looser désignationNuméroLimite apparente d’élasticité Rp0,2 [N/mm2]Recommandation matériau de support
Bronze au plomb Looser 80CC496K≥ 90acier non trempé
Bronze Looser 50CC493K≥ 120acier non trempé
Bronze Looser 65CC483K≥ 150acier trempé et poli
Bronze Looser 68CC484K≥ 180acier trempé et poli
Bronze CaroCC459K≥ 280acier trempé et poli
Bronze d’aluminium Looser 75CW307G≥ 300acier trempé et poli
Bronze d’aluminium Looser 79-≥ 600acier trempé et poli

La gamme de produits semi-finis de Walter Looser AG se subdivise dans les groupes suivants:

Lors de la sélection d’un matériau en bronze pour un palier lisse, nous recommandons de commencer par notre alliage principal, le bronze Looser 50, si la contrainte n’est pas trop élevée. Cet alliage offre la plus grande palette de dimensions. En bronze Looser 50, nous proposons également des barres rondes polies avec une tolérance h8 de diamètre 8-50 Ø.

La lubrification a une influence importante sur la durée de vie d’un accouplement par palier lisse. En général, on utilise de l’huile ou de la graisse. Si le palier lisse fonctionne par ex. dans l’eau, notre Bronze au plomb Looser 80 peut être utilisé. Toutefois, la lubrification peut également être assurée par un lubrifiant solide (par ex. le graphite).

Dans nos fiches techniques, le terme ‘propriétés de tenue’ apparaît à maintes reprises. Comprenez par là la durée pendant laquelle un palier lisse continue à fonctionner sans dommage en l’absence ponctuelle de lubrifiant.

10 exemples pratiques d’utilisation:

  1. Le Bronze Looser 50 est très souvent utilisé pour les paliers ou les éléments coulissants génériques dans la construction mécanique générale. Dans cet alliage, nous proposons également une gamme standard de paliers lisses Looser LG 41.
  2. Pour les filetages pointus, fins ou trapézoïdaux, le Bronze Looser 65 a très bien fait ses preuves dans la pratique.
  3. Pour les engrenages dont les exigences en matière de résistance à la fatigue par flexion sont plus élevées, on utilise souvent le Bronze Looser 68 ou le Bronze d’aluminium Looser 75.
  4. Notre Bronze d’aluminium Looser 75 est souvent utilisé en cas de forte friction de corps solides, comme dans le cas de plaques de pression, de vis sans fin et d’engrenages ou de guides de chaîne.
  5. Si les exigences en matière de conductivité électrique ou de conductivité thermique sont plus strictes, on utilise souvent des alliages de cuivre corroyé faiblement alliés comme le Lobrodur 18.
  6. Une pression non désirée sur les arêtes d’un palier lisse peut réduire considérablement sa durée de vie ou endommager le palier. Dans la pratique, des alliages plus tendres comme le Bronze au plomb Looser 80 ou le Bronze Looser 50 se sont souvent avérés appropriés.
  7. Notre bronze Caro convient aux paliers lisses à paroi mince et aux arbres trempés lorsque les contraintes sont plus élevées.
  8. Si du bronze polymatériaux d’aluminium corroyé exige un allongement à la rupture élevé, alors notre Bronze Wotan AKS 59 peut s’avérer intéressant.
  9. L’alliage de cuivre faiblement allié Lobrodur 18 est souvent utilisé pour les guides de soupapes et les douilles de guidage. Ce matériau possède également de bonnes propriétés de formage à froid et d’excellentes propriétés de formage à chaud.
  10. Les tôles laminées ou leurs ébauches pour les plaques coulissantes plus grandes sont disponibles à court terme en Bronze d’aluminium 75 et en bronze de phosphore CuSn6.

Vous trouverez d’autres exemples d’application dans nos fiches techniques individuelles.

Informations complémentaires:

  • Un autre point important est la disponibilité de la dimension souhaitée du matériau sélectionné. Malgré notre vaste assortiment de paliers, toutes les cotes ne sont pas disponibles dans toutes les dimensions.
  • Il peut donc arriver qu’une application donne des résultats tout aussi bons avec un bronze ou par exemple avec un laiton spécial.
  • En outre, il convient de prendre en considération les effets des bronzes à haute résistance à la traction. Plus les propriétés mécaniques d’un matériau en bronze sont élevées, plus les propriétés de glissement et de tenue sont mauvaises.

Les applications des matériaux en bronze sont innombrables. Cette contribution ne permet de donner qu’un petit aperçu de ce domaine passionnant.

Chez Walter Looser AG, vous trouverez une équipe compétente qui pourra vous conseiller par téléphone, par e-mail ou sur place sur toutes les questions relatives aux bronzes et aux paliers lisses.

N’hésitez pas à nous contacter pour tout renseignement.

Informations sur l’auteur: Daniel Böhler 

L’auteur a terminé ses études d’ingénieur en mécanique, puis a fait un troisième cycle en tant qu’ingénieur industriel. Après quelques années dans la construction et le développement de découpeuses, il a rejoint la société Walter Looser AG. Daniel Böhler est responsable des ventes, du marketing et de la technique.