Un rouleau dans un convoyeur a bande s’use en quelques semaines lorsque de l’abrasif passe dessus chaque jour : sable, scorie, grain avec poussiere minerale ou carton mouille. Chaque remplacement signifie l’arret de la ligne, le demontage de l’ensemble et le recentrage du corps. Revetir un rouleau de polyurethane supprime ce cycle, car la couche coulee resiste a l’usure 10 fois plus longtemps que le caoutchouc et rend au rouleau sa geometrie de travail sans acheter un arbre neuf. Ci-dessous, j’explique exactement ou le polyurethane l’emporte sur les rouleaux, comment choisir la durete pour une ligne precise, selon quelle technologie la couche est appliquee et ce qu’il faut fournir pour une commande sur votre plan.
Pourquoi le polyurethane dure plus que le caoutchouc et le caprolon sur les rouleaux
Le polyurethane s’use 3 a 10 fois moins que le caoutchouc a charge egale et, en meme temps, amortit les chocs, ce que le caprolon rigide ne sait pas faire. C’est pourquoi le revetement des rouleaux en polyurethane est devenu la solution standard la ou l’ensemble tombe en panne par usure de surface et non par rupture du noyau.
Le chiffre cle est l’usure selon DIN 53516. Pour le polyurethane coule, elle est de 38-39 mm³, alors qu’elle atteint 100-200 mm³ pour le caoutchouc SBR et 80-150 mm³ pour le caoutchouc NBR. En pratique, cela signifie que la couche de polyurethane sur un rouleau dure plusieurs fois plus longtemps sous le meme flux d’abrasif, et la frequence des arrets de ligne baisse. Le caprolon (PA6/PA66) a une usure de 30-90 mm³, donc plus proche du polyurethane, mais il est rigide et cassant au choc, amortit mal le faux-rond et absorbe l’humidite, si bien que le rouleau perd sa precision geometrique dans un atelier humide.
Le deuxieme argument est la temperature et l’elasticite. Le polyurethane TIMOL conserve ses proprietes de travail de -60 a +100 °C, ne durcit pas au froid et ne flue pas dans une zone chauffee. Le caoutchouc SBR est limite a la plage de -40 a +80 °C, et le caoutchouc naturel devient cassant des les grands froids. Pour les rouleaux d’elevateurs a godets, de lignes de sechage et d’entrepots frigorifiques, cette difference determine directement la duree de vie.
Comparaison chiffree des materiaux pour rouleaux
Le polyurethane surpasse le caoutchouc, le caprolon et le noyau metallique nu par la combinaison de resistance a l’usure, de plage de temperature et de capacite a absorber les chocs. Ci-dessous sont resumees les caracteristiques de reference selon des essais standard, pour comparer les materiaux parametre par parametre.
| Materiau | Usure (DIN 53516), mm³ | Temperature de travail, °C | Durete | Resistance a la traction, MPa | Resistance aux huiles |
|---|---|---|---|---|---|
| Polyurethane (TIMOL) | 38-39 | -60…100 | 85A-95A | 39-87 | excellente |
| Caoutchouc SBR | 100-200 | -40…80 | 40A - 80A | 8-20 | faible |
| Caoutchouc NBR | 80-150 | -30…100 | 40A - 90A | 10-25 | bonne |
| Caprolon (PA6/66) | 30-90 | -40…100 | 75D - 85D | 60-85 | bonne |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…80 | 60D - 70D | 17-45 | bonne |
Le tableau se lit avec la tache de l’ensemble en tete. L’UHMW-PE a la plus faible usure (15-30 mm³), mais sa limite de resistance a la traction n’est que de 17-45 MPa, il se deforme sous charge constante et n’est pas elastique, il tient donc mal la tension de la bande. Le caprolon est resistant (60-85 MPa), mais rigide et se brise en regime de chocs. Le polyurethane offre un ensemble equilibre : faible usure de 38-39 mm³, haute resistance de 39-87 MPa et une elasticite qui amortit les chocs et le micro-faux-rond de l’axe. Pour la plupart des rouleaux d’entrainement, de pression et de guidage, c’est l’optimum.
Le caoutchouc reste moins cher au depart, mais son usure de 80-200 mm³ signifie des arrets plus frequents pour le remplacement. Quand on calcule le cout de possession en tenant compte des immobilisations, le rouleau en polyurethane revient moins cher des la premiere annee de travail sur une ligne abrasive.
Il faut considerer a part le poids et l’inertie. La densite du polyurethane est de 1,05-1,25 g/cm³ contre 7,7-7,9 g/cm³ pour l’acier, un rouleau massif en polyurethane est donc plus leger qu’un rouleau tout metal et sollicite moins les roulements et l’entrainement lors de l’acceleration et du freinage. Sur les longs convoyeurs a des dizaines de rouleaux, cela reduit la consommation d’energie et l’usure des paliers, et pas seulement de la surface de travail.
Technologie de revetement des rouleaux : etapes de la coulee libre
Revetir un rouleau de polyurethane n’est pas peindre la surface, mais former une couche elastomere monolithique sur un noyau metallique selon la technologie de coulee libre. L’ordre des operations determine si la couche tiendra sous charge cyclique.
On retire d’abord l’ancien revetement du rouleau et on prepare le noyau : on verifie le faux-rond, on nivelle la surface et on realise un sablage pour developper le micro-relief. Puis on applique une couche adhesive qui lie chimiquement le metal et le polyurethane ; c’est une etape critique, car c’est justement a l’interface metal-polymere que commence le plus souvent le delaminage si l’adherence est faite avec negligence. Ensuite, le polyurethane est coule dans le moule par coulee libre et polymerise, apres quoi le corps du rouleau est rectifie a la cote pour les ajustements et les portees de roulement.
Sur les rouleaux ou une cylindricite precise et l’adherence a la bande comptent, je conseille de ne pas chercher la durete maximale. Une couche plus souple dans la zone 85-90 Shore A epouse mieux la bande, donne une plus grande surface de contact et un effort de traction plus eleve, tandis que l’usure reste faible. Le polyurethane rigide de 60-70 Shore D, prenez-le uniquement pour des rouleaux d’entrainement lourds a forte pression specifique, sinon vous perdrez l’adherence.
L’epaisseur de la couche de polyurethane se choisit selon la charge et le diametre du noyau. Une couche mince s’use plus vite jusqu’au metal, une trop epaisse chauffe et evacue moins bien la chaleur a haut regime. L’usine calcule l’optimum pour le regime precis. Vous pouvez en savoir plus sur les proprietes du materiau dans la rubrique Informations de reference.
Ou se trouvent les rouleaux en polyurethane et comment on les monte
Les rouleaux en polyurethane travaillent dans des ensembles de transport, de pression, de traction et de guidage sur les convoyeurs, dans l’imprimerie, la production de pate et de papier, la metallurgie, l’industrie miniere et alimentaire. Leur role est de guider la bande ou la feuille, de presser le materiau, de transmettre l’effort de traction sans glissement et d’amortir les micro-chocs.
Le montage depend du type de rouleau. Les rouleaux de transport se posent generalement sur un axe via des paliers fixes par des circlips ; les rouleaux d’entrainement se montent sur l’arbre par ajustement serre ou par assemblage a clavette. L’entretien se limite au nettoyage periodique de la surface des depots et au controle de l’integrite de la couche, car la salete adhere mal au polyurethane et le materiau lui-meme ne se corrode ni ne moisit. Quand la couche atteint la limite d’usure, le rouleau n’est pas jete mais envoye a un nouveau revetement, plus rapide et moins cher que la fabrication d’un ensemble neuf. Voyez les dimensions pretes et les types de produits dans le catalogue.
L’usure du rouleau est plus facile a prevenir qu’a soigner. Les premiers signes que la surface arrive a la limite sont l’apparition du glissement de la bande, des creux locaux sur le corps et la hausse du niveau de bruit de l’ensemble. Si on les remarque a temps et qu’on retire le rouleau pour un nouveau revetement avant que l’usure n’atteigne le noyau metallique, on parvient a conserver le noyau et les portees de roulement intacts. Mais quand la couche est usee jusqu’au metal, le rouleau commence a accrocher la bande, et le noyau peut subir des dommages abrasifs, apres lesquels la restauration coute deja plus cher. C’est pourquoi, sur les lignes abrasives, il vaut la peine d’inscrire un controle planifie de l’epaisseur de la couche au calendrier d’entretien.
Comment commander le revetement des rouleaux pour votre ensemble
La voie la plus precise est de fournir a l’usine le plan du rouleau ou l’echantillon use lui-meme avec les conditions de travail : charge lineaire, vitesse, temperature, type de materiau en contact avec le rouleau et exigences d’adherence. A partir de ces donnees, le technologue choisit la durete, l’epaisseur de la couche et la nuance de polyurethane, et la production reproduit la geometrie pour les ajustements selon la technologie de coulee libre.
Cette approche convient aussi bien a la restauration ponctuelle d’un seul rouleau qu’au revetement en serie d’un lot pour une nouvelle ligne. Pour obtenir un calcul pour votre tache, adressez-vous a l’usine TIMOL via la page Contacts : envoyez le plan ou l’echantillon, decrivez le regime d’exploitation et recevez une proposition technique pour l’ensemble precis.