Dans la conception de machines, d’imprimantes 3D, de robots ou de systèmes d’automatisation, deux solutions mécaniques sont souvent citées pour assurer un mouvement linéaire précis : le guidage linéaire et la vis à billes.
Si ces deux systèmes permettent de déplacer une charge en ligne droite, leur principe de fonctionnement, leur usage et leurs performances sont très différents.
Alors, comment choisir entre les deux ? Décryptons ensemble.
Guidage linéaire : un déplacement fluide et sans rotation
Le guidage linéaire est un système conçu pour accompagner ou contraindre un mouvement rectiligne. Il se compose généralement d’un rail (ou d’un profilé) et d’un chariot mobile, qui coulisse le long de ce rail. Si vous souhaitez mieux comprendre son rôle et ses composants, consultez notre article dédié : Qu’est-ce qu’un guidage linéaire ?
Principe
Le mouvement se fait sans rotation : on guide simplement un élément d’un point A à un point B, souvent à l’aide de patins à billes, ou de douilles de glissement dans le cas des systèmes sans entretien comme les guidages drylin® d’igus.
Avantages
- Mouvement fluide, précis et silencieux
- Pas de lubrification nécessaire (dans le cas des guidages polymères drylin®)
- Faible poids et résistance à la corrosion
- Entretien quasi nul
- Idéal pour les applications où la rotation n’est pas nécessaire
Exemples d’applications
- Machines d’emballage
- Imprimantes 3D
- Portiques de robotique
- Laboratoires ou environnements propres
Pour aller plus loin : découvrez comment choisir un guidage linéaire selon votre application.
Vis à billes : transformer un mouvement rotatif en mouvement linéaire
La vis à billes (ou vis à recirculation de billes) est un système de transmission mécanique.
Elle permet de convertir un mouvement de rotation (par exemple celui d’un moteur) en un mouvement linéaire précis, grâce à la circulation de billes entre la vis et l’écrou.
Principe
Les billes roulent entre le filet de la vis et celui de l’écrou, limitant ainsi le frottement.
C’est ce qui donne à la vis à billes un rendement très élevé, souvent supérieur à 90 %.
Avantages
- Excellente précision de positionnement
- Très bon rendement mécanique
- Convient aux fortes charges et efforts axiaux
- Idéal pour les mouvements réversibles rapides
Inconvénients
- Nécessite une lubrification régulière
- Sensible à la poussière et aux environnements sales
- Coût d’entretien plus élevé
- Moins silencieuse et plus complexe à intégrer
Les vis à billes sont souvent utilisées dans les centres d’usinage, machines CNC ou équipements de précision.
igus propose une alternative innovante : les vis dryspin®, en polymère technique, sans lubrification et plus légères que les vis à billes classiques. Découvrez-les ici : https://www.igus.fr/dryspin/lead-screws.
Tableau comparatif : guidage linéaire vs vis à billes
| Critère | Guidage linéaire | Vis à billes |
| Type de mouvement | Linéaire sans rotation | Linéaire via conversion de rotation |
| Principe | Glissement ou roulement sur rail | Billes recirculant entre vis et écrou |
| Lubrification | Pas nécessaire (drylin®) | Obligatoire |
| Entretien | Très faible | Régulier |
| Rendement mécanique | Moyen à bon (selon type) | Très élevé (>90 %) |
| Vitesse / Précision | Moyenne à bonne | Très élevée |
| Résistance aux impuretés | Élevée (systèmes polymères) | Faible |
| Coût global | Plus économique | Plus onéreux (entretien inclus) |
| Applications typiques | Déplacement d’axes, guidage de chariots | Commande d’axes motorisés, CNC, robots |
Comment choisir entre les deux ?
Le choix dépend de la fonction recherchée :
- Besoin de guider un déplacement sans le motoriser ?
→ Guidage linéaire recommandé.
Idéal pour les glissières, tiroirs, portiques ou bancs de mesure.
- Besoin de convertir la rotation d’un moteur en translation précise ?
→ Vis à billes ou vis dryspin® selon votre environnement.
Privilégiez la vis dryspin® si vous recherchez une alternative sans lubrification et plus durable.
Le guidage linéaire et la vis à billes répondent à des besoins complémentaires :
- Le premier accompagne un mouvement,
- Le second crée le mouvement.
Dans la plupart des machines modernes, les deux systèmes peuvent d’ailleurs coexister : la vis à billes commande le déplacement, tandis que le guidage linéaire assure la stabilité et la précision du mouvement.
FAQ – Guidage linéaire vs vis à billes
Quelle est la différence entre une vis trapézoïdale et une vis à billes ?
La vis trapézoïdale fonctionne par glissement, tandis que la vis à billes repose sur un roulement de billes.
La première est plus simple et économique, la seconde plus rapide et précise.
Peut-on remplacer une vis à billes par une vis dryspin® ?
Oui, dans de nombreuses applications. Les vis dryspin® offrent une précision comparable mais sans lubrifiant, avec une durée de vie supérieure dans les environnements poussiéreux ou humides.
Le guidage linéaire supporte-t-il de fortes charges ?
Oui, surtout lorsqu’il s’agit de guidages à recirculation de billes ou de guidages polymères robustes. Le choix dépend du type de rail, de chariot et de matériau utilisé.
Faut-il combiner les deux ?
Souvent oui. Dans une machine-outil ou un robot, une vis (à billes ou dryspin®) génère le déplacement tandis qu’un guidage linéaire stabilise et aligne l’axe.
