Qu'est-ce que l'iglidur ? - Et que peut-il faire de mieux que le POM ?

Il y a quelque temps, je suis tombé sur cet article de blog allemand sur le web, qui veut enfin éclaircir le “mystère” de l’iglidur® ; qu’est-ce que l’iglidur et pourquoi les clients sont-ils apparemment prêts à dépenser une fortune pour des paliers lisses fabriqués dans ce matériau.

Tout d’abord : je ne veux pas vous ennuyer, cher lecteur, avec une justification ou un pamphlet en l’honneur du matériel iglidur®. Je trouve plutôt que la question de la composition des produits étiquetés et “marqués” – c’est-à-dire pourvus de noms de marque fantaisistes – est justifiée et devrait également recevoir une réponse de principe.

Lors de la conception des éléments et des dispositifs des machines, les performances et les caractéristiques des matériaux, ainsi que des normes et des directives strictes, doivent être respectées. Tout doit être documenté, traçable et comparable.

Suivons donc l’exemple de l’article de blog mentionné au début et faisons une comparaison fréquemment demandée et regardons sous le capot des concurrents.

iglidur® contre POM ou contre quoi en fait ?

Pour comprendre la difficulté de comparer les plastiques pour déterminer s’ils conviennent comme paliers lisses, il est utile de considérer leur structure. Les plastiques pour les applications de paliers lisses sont presque infinis. Ils portent souvent des noms de marque ou se composent de plusieurs éléments.

En réalité, cependant, il s’agit souvent de “mélanges” qui sont finalement basés sur une poignée de différents “polymères de base”. Les exemples dans le secteur des paliers lisses sont souvent des polyamides (PA, PA6, PA46, PA66) ou des polyoxyméthylènes (POM) ou – lorsque la résistance aux températures élevées ou des propriétés techniques spéciales sont requises – du PEEK, PSU, PPSU, PPS et similaires.

Mais comment les comparer ?

Sur le net et dans la littérature, il existe des variations infinies de “pyramides plastiques”, de fiches techniques et de tests exemplaires. Mais comment savoir quel est le bon plastique ?

Les fiches techniques sont importantes, mais fournissent trop peu de réponses

Les comparaisons basées sur des fiches techniques sont évidentes, mais elles fournissent souvent trop peu d’informations en raison de leur contenu standardisé. De nombreux paramètres censés être importants pour les paliers lisses sont très similaires au sein d’un même groupe de polymères de base.

Les comparaisons basées sur des fiches techniques sont évidentes, mais elles fournissent souvent trop peu d’informations en raison de leur contenu standardisé. De nombreux paramètres censés être importants pour les paliers lisses sont très similaires au sein d’un même groupe de polymères de base.

En d’autres termes, tous les composés – qu’ils portent un joli nom ou une désignation cryptique – sont à un niveau similaire en termes de résistance à la température, de densité, de coefficient de dilatation thermique et de résistance mécanique.

Les valeurs peuvent être ajustées à la hausse et à la baisse dans certaines limites en ajoutant des charges telles que des fibres ou des petites billes. Les additifs modifient des propriétés telles que la résistance aux UV ou le comportement au feu.

Néanmoins, les différents mélanges de plastiques – malgré les similitudes dans les fiches techniques – donnent des résultats d’usure et donc des durées de vie fondamentalement différentes. Même de légères modifications du rapport de mélange peuvent avoir un effet dramatique sur le comportement à l’usure.

Dans notre laboratoire de développement, même l’ajout de quelques % de pigments colorés a fait la différence entre la défaillance et la performance maximale d’un matériau de palier.

L’un des nombreux tests d’usure du laboratoire igus® illustre ce “phénomène”. Cette photo a été prise sur un banc d’essai standardisé, avec lequel les paliers lisses sont examinés dans des conditions réalistes pour déterminer la perte d’épaisseur de leurs parois à la suite de différents scénarios de charge :

Comparaison de la durée de vie des paliers lisses du laboratoire igus®.

Tous les paliers lisses ont été testés dans les mêmes conditions : Arbres en V2A, charge 1 MPa, vitesse de fonctionnement 0,3 m/s, température ambiante (23°C). Nous avons défini la fin de la vie utile avec une limite d’usure de 0,25 mm de perte d’épaisseur de paroi.

Alors que les deux variantes de POM sans additifs ni charges supplémentaires se terminent assez tôt avec 7 et 46 heures, le POM avec 20% de PTFE atteint 289 heures. Le matériau iglidur® comparé à titre d’exemple tient 482 heures.

Mais comment savoir quel matériel durera plus longtemps ?

Depuis 1964, igus® développe des plastiques pour résoudre les problèmes d’usure. Et depuis à peu près la même durée, nos clients posent la même question – justifiée – : “Et combien de temps cela va-t-il durer ? Pour répondre à cette question et faciliter le choix du bon matériau, nous avons développé le calculateur de durée de vie iglidur®. Chaque année, nos différents matériaux iglidur® sont soumis à des milliers de tests d’usure normalisés.

Alors que les tests d’usure en recherche sont souvent effectués avec des dispositifs de test “broche sur disque”, nous avons décidé d’aligner davantage nos tests sur la pratique. Nous testons donc l’usure des paliers lisses eux-mêmes. Ils fonctionnent dans des conditions différentes avec une grande variété de combinaisons arbre / palier.

Grâce aux données d’essai ainsi obtenues, la durée de vie des différents matériaux testés peut être calculée pour chaque application, à condition que les données soient suffisantes. C’est un effort énorme, que nous faisons depuis des décennies en réalisant chaque année plus de 10 000 tests.

Le résultat : un programme librement accessible avec lequel vous pouvez trouver le bon matériel après avoir entré vos paramètres d’application. Le programme utilise plus de 60 matériaux iglidur® différents – des matériaux peu coûteux aux polymères haut de gamme.

Vous pouvez ensuite télécharger et classer les résultats des calculs avec la fiche technique correspondante. La confiance, c’est bien, le contrôle, c’est mieux 😊.

Pourquoi la durée d'exploitation est souvent plus importante que le prix

Une fois que le roulement le plus performant a été trouvé, le prix est ajouté comme critère de sélection (souvent, ce ne sont pas les paramètres techniques mais le prix qui constitue le premier critère de sélection).

Et oui, même sur le terrain d’essai, les prix des paliers lisses varient beaucoup. Les matériaux POM à bas prix sans PTFE ni autres additifs de haute qualité montrent leur force, en particulier dans le cas de volumes importants, où le prix unitaire est moins dominé par les coûts de la machine que par le prix pur au kilogramme.

Toutefois, les coûts des paliers lisses ne se composent pas seulement des coûts unitaires purs. Et c’est aussi la raison pour laquelle les questions

Qu’est-ce que l’iglidur ?” et “Ne puis-je pas payer pour la marque au final – ne puis-je pas utiliser un plastique générique ? sont justifiées, mais pas suffisantes. Les paliers devraient idéalement ne rien coûter – mais aussi ne causer aucun problème. Parce que les coûts de suivi des paliers lisses mal choisis sont élevés.

Le remplacement d’un palier lisse est – selon la complexité et le mode de fonctionnement de la machine – énorme. Les machines doivent être arrêtées et démontées.

Même si aucun composant environnant – comme les boulons de roulement souvent coûteux – n’a été touché par les dommages causés aux roulements, les temps d’arrêt et les coûts d’assemblage de la machine sont élevés.