Un arbre de traction dans une ligne d’emballage ou d’imprimerie se creuse de rainures après quelques mois de fonctionnement continu, et chaque remplacement arrête toute la section. L’arbre métallique corrode et transmet les chocs, le revêtement en caoutchouc s’use rapidement. Le gainage en polyuréthane restaure la géométrie de l’arbre et donne un revêtement qui surpasse plusieurs fois le métal et le caoutchouc. Voyons ce qu’apporte le gainage d’arbres, comment choisir le matériau par les chiffres, sélectionner la dureté et l’épaisseur, et commander la fabrication sur plan.
Ce qu’apporte le gainage d’arbres en polyuréthane
Le gainage d’un arbre en polyuréthane augmente la durée de vie de la surface de travail et redonne vie à une pièce usée en conservant le coeur métallique coûteux. Le terme “gainage” vient de l’allemand Futter (doublure) et désigne la protection des pièces métalliques d’un mécanisme par un revêtement spécial, le plus souvent en polyuréthane.
Le gain est direct. L’abrasion du polyuréthane DIN 53516 est de 38-39 mm³ contre 100-200 mm³ pour le caoutchouc SBR — un revêtement caoutchouté s’use donc 3 à 5 fois plus vite. Comparé à un arbre métallique, la couche de polyuréthane ne corrode pas, amortit les chocs et les vibrations et a un faible coefficient de frottement — elle ne nécessite souvent pas de lubrification supplémentaire avec le matériau entraîné. Le revêtement peut être appliqué aussi bien sur les équipements neufs pour les protéger que sur les pièces déjà usées pour les réparer, et la réparation est nettement moins coûteuse que le remplacement de la pièce et plus rapide, réduisant ainsi l’arrêt de production.
Où les arbres en polyuréthane sont utilisés
Les arbres en polyuréthane travaillent dans pratiquement tous les secteurs, remplaçant les analogues en caoutchouc et en métal. Leur application la plus large est dans l’imprimerie et l’industrie de la pâte et du papier, où les arbres de pincement et de traction sont en contact avec les encres, les colles et le papier.
Dans la transformation du bois, ces arbres sont utilisés pour l’application de vernis et de colles, le lissage et le laminage. Dans la production textile, pour l’entraînement, la teinture et le lissage des tissus. Dans la métallurgie et l’industrie chimique, les arbres en polyuréthane servent à l’entraînement, au pincement et à l’extraction du matériau, ainsi que dans la production du cuir. L’exigence commune à tous ces noeuds est la combinaison de la résistance à l’usure avec un contact souple qui n’endommage pas le matériau travaillé. Les types d’arbres standards figurent dans le catalogue des produits.
Comparaison : polyuréthane, caoutchouc et acier en chiffres
Le choix du revêtement d’un arbre se résume à trois options : polyuréthane, caoutchoutage ou arbre entièrement métallique. Les chiffres montrent pourquoi le polyuréthane supplante les deux solutions traditionnelles dans les noeuds d’entraînement et de pincement.
| Caractéristique | Polyuréthane TIMOL | Caoutchouc SBR | Acier St3 |
|---|---|---|---|
| Abrasion DIN 53516, mm³ | 38-39 | 100-200 | n/d |
| Température de service, °C | -60…+100 | -40…+80 | -40…+500 |
| Densité, g/cm³ | 1,05-1,25 | 0,94-1,1 | 7,7-7,9 |
| Résistance à la traction, MPa | 39-87 | 8-20 | 370-700 |
| Résistance aux lubrifiants | excellente | mauvaise | n/d |
| Résistance à la corrosion | excellente | bonne | mauvaise |
| Amortissement des chocs | bon | bon | mauvais |
L’arbre métallique ne gagne qu’en résistance absolue, mais corrode, est 6 à 7 fois plus lourd et ne dissipe pas les chocs transmis aux roulements. Le caoutchouc est proche en poids mais s’use quatre fois plus vite et craint les huiles — sa résistance aux produits pétroliers est qualifiée de mauvaise. Le polyuréthane combine une résistance à l’usure et une résistance chimique inaccessibles au caoutchouc, tout en restant élastique et léger.
Choix de la dureté et de l’épaisseur du revêtement
La dureté du revêtement d’un arbre est choisie selon sa fonction et la nature du contact. La plage du polyuréthane TIMOL, de 50 Shore A à 70 Shore D, couvre tous les régimes de travail des arbres.
Les grades plus souples proches de 50 Shore A sont choisis pour un contact délicat, quand l’arbre ne doit pas marquer ou creuser le matériau — par exemple le papier ou le tissu. La plage intermédiaire 80-95 Shore A est universelle pour les arbres de traction et de transport, où élasticité et résistance à l’abrasion sont requises. Les grades durs jusqu’à 70 Shore D sont utilisés sous haute pression et là où une géométrie précise et invariable est importante — par exemple dans les arbres de laminage.
Conseil pratique : avec le polyuréthane sur les arbres, il est important de ne pas surestimer l’épaisseur de couche sans calcul. Une couche épaisse de polyuréthane souple sous haute vitesse et charge chauffe depuis l’intérieur par hystérésis, et le revêtement peut commencer à se décoller du métal précisément à cause de l’échauffement interne, pas de l’usure externe. Pour les arbres rapides, il vaut mieux une couche plus mince d’un grade plus dur. Indiquez au technologue la vitesse et la charge, et l’épaisseur et la dureté seront choisies en binôme.
L’épaisseur de couche est calculée selon la charge et le diamètre de l’arbre. Les arbres de traction s’accommodent souvent de quelques millimètres, et les zones de laminage à charge lourde nécessitent une couche plus épaisse pour une distribution uniforme de la pression. Les données techniques sur les nuances sont disponibles dans la section informations de référence.
Comment commander le gainage d’arbres chez TIMOL
Le gainage ou la fabrication d’un arbre peut être commandé sur plan, sur modèle d’un arbre démonté ou sur croquis avec dimensions. La technologie de coulée libre permet d’appliquer un revêtement sur un coeur de profil complexe, avec armature métallique ou portées pour roulements, et c’est économiquement justifié aussi bien pour une série que pour une pièce de réparation unitaire.
Pour un calcul précis, indiquez le diamètre et la longueur de l’arbre, la portée, le type de roulement, la charge, la vitesse de rotation et la température du milieu. Sur ces données, le technologue choisira la nuance de polyuréthane, la dureté et l’épaisseur de couche. Si nécessaire, les travaux sont effectués sur site. Pour passer commande et obtenir un calcul, contactez-nous via les contacts de l’usine TIMOL, et la liste complète des prestations est sur la page services. Le gainage d’arbres en polyuréthane réduit l’arrêt du noeud et donne une durée de vie plusieurs fois supérieure au revêtement en caoutchouc.