Un rouleau de travail dans une ligne d’imprimerie ou de travail du bois perd sa geometrie bien avant que son noyau metallique ne s’use : c’est justement la couche de contact qui s’use, la bande commence a deriver et la pression a fluctuer. Acheter un rouleau neuf pour une surface usee de quelques millimetres est couteux et lent. Le regarnissage en polyurethane redonne la geometrie exacte au vieux noyau, et la couche coulee resiste a l’abrasion 10 fois plus longtemps que le caoutchouc. Ci-dessous, j’explique pourquoi le polyurethane surpasse le caoutchouc et le caprolon sur les rouleaux, comment choisir la durete, selon quelle technologie la couche est appliquee et ce qu’il faut pour commander une restauration selon votre plan.
Pourquoi il vaut mieux regarnir un rouleau en polyurethane que le remplacer
Le regarnissage conserve la partie la plus couteuse de l’ensemble, le noyau metallique avec les tourillons de roulement, et ne remplace que la couche de travail usee. C’est pourquoi la restauration du rouleau en polyurethane est presque toujours moins chere et plus rapide que la fabrication d’un rouleau neuf, et en duree de vie le revetement surpasse a la fois le caoutchouc et le metal.
La couche de polyurethane usee est retiree jusqu’au metal, le noyau est verifie au faux-rond, la surface est preparee et une nouvelle couche est coulee. Les cotes de portee et la geometrie sont conservees, si bien que le rouleau revient en ligne sans rerectification des tourillons ni reajustement avec les ensembles voisins. Un rouleau metallique sans revetement, au contraire, est rerectifie a un diametre inferieur ou mis au rebut lorsqu’il s’use, et une couche de caoutchouc dure plusieurs fois moins qu’une couche de polyurethane.
En resistance au milieu, le polyurethane l’emporte aussi. Il tolere le contact avec les huiles techniques, les fluides hydrauliques et les produits petroliers, n’absorbe pas l’humidite, ne se corrode pas et ne moisit pas. Une plage de travail de -60 a +100 C permet d’installer le rouleau regarni aussi bien dans les zones froides que chauffees, ou le caoutchouc durcirait ou coulerait. C’est precisement pour cela qu’un cycle de regarnissage couvre souvent plusieurs cycles de remplacement du revetement en caoutchouc.
Comparaison chiffree des revetements de rouleaux
Le polyurethane devance le caoutchouc et le caprolon par la combinaison de resistance a l’usure, de resistance mecanique et d’elasticite, tandis que le metal nu lui est inferieur pour l’aptitude a amortir le choc et la resistance a la corrosion. Les caracteristiques de reference selon les essais normalises sont resumees ci-dessous.
| Materiau | Abrasion (DIN 53516), mm3 | Temperature de service, 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 |
| Caoutchouc naturel | 60-130 | -50…70 | 30A - 80A | 20-30 | faible |
| Caprolon (PA6/66) | 30-90 | -40…100 | 75D - 85D | 60-85 | bonne |
La difference d’abrasion determine la duree de vie. Pour le polyurethane elle est de 38-39 mm3, pour le caoutchouc SBR le plus repandu de 100-200 mm3, autrement dit la couche de caoutchouc s’use plusieurs fois plus vite a conditions egales. Le caoutchouc naturel a un rebond superieur, mais son abrasion de 60-130 mm3 et sa faible resistance aux huiles le rendent peu fiable dans les rouleaux industriels en contact avec des lubrifiants. Le caprolon est proche du polyurethane pour l’usure (30-90 mm3) et tres resistant (60-85 MPa), mais il est rigide, n’epouse pas la bande et est fragile au choc, il convient donc plutot aux bagues et aux guides qu’aux rouleaux presseurs.
Le polyurethane reste le compromis qui fonctionne : faible abrasion, haute resistance de 39-87 MPa et une elasticite qui maintient une pression uniforme sur toute la longueur de la table du rouleau.
Pour les rouleaux, le comportement du materiau sous flexion cyclique importe a part. Le caoutchouc et le caoutchouc naturel se fatiguent progressivement et se fissurent le long des bords de la zone de travail, tandis que le caprolon s’ecaille sous les chocs repetes car il n’est pas elastique. Le polyurethane, avec son elasticite de rebond de 34-61 pour cent, reprend sa forme apres chaque cycle de charge et n’accumule pas les fissures de fatigue aussi vite que le caoutchouc. C’est pourquoi un rouleau regarni de polyurethane conserve une geometrie de contact stable durant toute sa duree de vie, et pas seulement les premiers mois apres le changement de revetement.
Technologie de regarnissage des rouleaux : preparation et coulee
La qualite du regarnissage du rouleau n’est pas determinee par le polyurethane lui-meme, mais par la preparation du noyau et l’adherence. La couche coulee tient des decennies si l’interface metal-polymere est bien realisee, et se delamine en quelques mois si la surface a ete preparee avec negligence.
Le travail commence par le retrait de l’ancien revetement jusqu’au metal propre et le controle du noyau : on verifie le faux-rond, on nivelle la surface et on realise un sablage pour developper le micro-relief. On applique ensuite une couche d’accrochage qui lie chimiquement l’acier ou la fonte au polyurethane. Le polyurethane est ensuite verse dans le moule par coulee libre et polymerise, apres quoi la table du rouleau est rectifiee a la cote pour la cylindricite et les portees requises. La durete de la couche est definie a l’etape du choix de la nuance, de 50 Shore A pour les rouleaux presseurs souples a 70 Shore D pour les rouleaux d’entrainement durs.
Sur les rouleaux presseurs, un polyurethane dur n’est pas toujours necessaire. Une couche plus souple dans la plage 60-80 Shore A donne une empreinte de contact plus large et une pression de bande plus uniforme, et cela importe plus que la durete maximale la ou le rouleau ne transmet pas un grand effort de traction. N’augmentez la durete que pour les rouleaux d’entrainement a forte pression specifique, sinon vous perdrez l’uniformite du contact.
L’epaisseur de la couche est choisie selon la charge et le diametre du noyau : trop fine, elle atteint vite le metal, trop epaisse, elle chauffe. Pour en savoir plus sur le service de regarnissage, consultez la section Services.
Ou travaillent les rouleaux en polyurethane et comment les entretenir
Les rouleaux en polyurethane se trouvent dans les ensembles presseurs, de guidage, de transport et d’entrainement des lignes du bois, du textile, de la metallurgie, de la chimie, de la pate et du papier et de l’imprimerie. Leur role est de guider et de presser la bande, le papier, le placage ou le tissu sans glissement et sans laisser de marques sur le materiau, car le polyurethane ne laisse pas d’empreintes et n’attire pas les salissures.
L’entretien d’un rouleau regarni est minimal : nettoyage periodique de la surface des depots et controle de l’integrite de la couche. Le polyurethane ne se corrode pas, ne pourrit pas et ne craint pas l’humidite, si bien que le rouleau n’a besoin ni de revetements protecteurs ni de soins particuliers. Lorsque la couche de travail atteint la limite d’usure, le rouleau est de nouveau envoye au regarnissage, et le cycle se repete sans perte des cotes de portee. Les dimensions disponibles et les types de produits sont indiques dans le catalogue.
La couleur de la couche de polyurethane n’affecte pas la qualite, car le materiau lui-meme est incolore et le pigment n’ajoute qu’une teinte pour le marquage ou le controle visuel de l’usure. C’est pratique sur les lignes ou les positions dans un ensemble se distinguent par la couleur des rouleaux. Autre chose importe davantage : un rouleau regarni ne laisse pas de marques sur la bande et n’attire pas la poussiere, si bien que le materiau fini sort plus propre et que l’ensemble conserve plus longtemps un aspect soigne sans nettoyage frequent.
Comment commander le regarnissage d’un rouleau pour votre production
Pour un calcul precis, l’usine a besoin du plan du rouleau ou de l’echantillon use lui-meme, ainsi que des conditions de travail : charge, vitesse de rotation, temperature, type de materiau en contact avec le rouleau et durete requise. A partir de ces donnees, le technologue choisit la nuance de polyurethane, la durete et l’epaisseur de la couche, tandis que la production reproduit la geometrie selon les portees avec la technologie de coulee libre.
Ce format convient aussi bien a la restauration ponctuelle d’un seul rouleau qu’au regarnissage en serie d’un jeu pour une nouvelle ligne. Pour recevoir une proposition technique adaptee a votre tache, adressez-vous a l’usine TIMOL via la page Contacts : envoyez le plan ou l’echantillon et decrivez le regime d’exploitation, et l’usine calculera la restauration pour votre ensemble precis.