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Calibrer des paliers lisses : les précautions à prendre

 « Reste plus qu’à faire passer l’axe dans les deux douilles et… » oui mais ça ne va pas quand même. Même les meilleurs ajustements ont quelquefois du mal quand un arbre doit traverser deux paliers lisses placés l’un derrière l’autre qui vont le guider. Que faire alors ? Le remède : calibrer les paliers lisses avec un alésoir.

Mais pourquoi donc calibrer des paliers lisses ?

Il s’avère très souvent nécessaire le calibrer les paliers lisses sur les pivots « centraux », un composant important de la suspension d’une roue. Ces pivots « Wink Pin », on les trouve dans la plupart des véhicules utilitaires (camions, etc.) mais aussi dans les chariots transpalette et les engins de chantier. Les véhicules de plus en plus gros ont besoin d’essieux de plus en plus grands. Plus l’essieu est gros et plus la distance est importante entre les douilles dans lesquelles l’arbre doit passer avec le moins de jeu possible

Emmanchement pour paliers lisses dans un alésage de contrôle
Emmanchement d’un palier lisse dans un alésage de contrôle

Lorsque les deux paliers ne sont pas parfaitement alignés l’un derrière l’autre, les jeux séries posent problème. Des tolérances grossières des logements peuvent aider à compenser les défauts d’alignement. Mais personne ne veut mettre en place des paliers avec un jeu inutile et s’exposer à des claquements. Pour faire quand même passer l’arbre sans problème dans les deux coussinets que l’on veut sans jeu dans la mesure du possible, il y a une solution : calibrer.

Cette opération consiste à faire passer un alésoir en rotation dans les deux paliers. Contrairement à ce qui se produit avec un foret, c’est le diamètre extérieur de l’outil qui assure la coupe. Les deux paliers alignés sont donc ajustés sur un même diamètre et l’arbre peut les traverser sans le moindre problème.

Douilles en bronze alignées l'une dernière l'autre d'un logement de pivot central
Douilles en bronze alignées l’une dernière l’autre d’un logement de pivot central

Cette méthode a toutefois un inconvénient. La surface du palier est rendue rugueuse par l’opération de coupe visant à élargir le passage. Cela signifie que la couche de glissement d’origine va être modifiée, voire endommagée.

Les lecteurs assidus de ce blog et/ou les spécialistes des paliers lisses ont déjà compris que cela touche surtout les fameux paliers composites en métal avec une couche de PTFE. Vite, des paliers lisses polymères ! Avec une structure homogène ! En polymères hautes performances avec des lubrifiants solides ! Eux, au moins, ça ne leur fait rien qu’on les maltraite un peu pour les calibrer ! Oui, bien sûr. Sauf que…

Un peu épineux… surtout pour les paliers renforcés de fibres

Sauf que la surface des paliers lisses en polymères se modifie elle aussi sous l’effet de cet reusinage. Les paliers lisses polymères sont moulés par injection pour la plupart et leur surface est recouverte d’une « peau d’injection » lorsqu’ils sont neufs.

Les propriétés de cette peau et les conséquences de son absence suffiraient à remplir un article de blog et nous entraîneraient trop loin ici. En fait, le calibrage modifie les propriétés du palier, mais pour le mieux en règle générale puisqu’on n’a plus besoin de phase de rodage.

La prudence est toutefois de mise pour les matériaux renforcés de fibres. Attention, on arrive maintenant à la véritable teneur de cet article. Beaucoup de paliers lisses polymères sont renforcés de minuscules fibres ou de filaments en verre ou en carbone.

Ceux-ci se cassent pendant l’usinage et ressortent à la surface du palier lisse. La surface devient rugueuse et inesthétique. Les propriétés de glissement déclinent

Un graissage initial pour éviter que ça frotte inutilement

Une fine couche de lubrifiant appliquée lors du montage comme « graissage initial » suffit déjà. La graisse se dépose entre les fibres (en simplifiant quelque peu) et protège l’arbre des fibres jusqu’à ce que la première usure minime reconstitue la surface lisse et homogène faite de lubrifiants solides et de fibres non endommagées. Le diagramme d’usure montre que le taux d’usure du palier à graissage initial est nettement plus faible, et donc meilleur, que celui du palier calibré et non graissé. Et même meilleur que le taux d’usure du palier lisse non usiné.

Comparatif d'usure. Palier lisse renforcé de fibres non usiné et palier calibré
Comparatif d’usure. Palier lisse renforcé de fibres non usiné et palier calibré

Le palier lisse polymère dont on vantait auparavant les mérites d’être « sans graisse et sans entretien », n’est plus sans graisse au sens strict (puisqu’on a procédé à un graissage initial) mais il est sans entretien. Après la phase de rodage, il fonctionne de nouveau sans avoir besoin du moindre graissage de l’extérieur.

Pour les fameux pivots centraux, le graissage initial décrit ne pose bien souvent aucun problème. Il fait partie des procédures standards et offre de toute façon une protection importante aux autres pièces souvent sujettes à la corrosion.

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