Les roulements à billes hybrides en céramique sont des roulements dotés d'éléments roulants en céramique et de bagues intérieure et extérieure en acier. Grâce à cette combinaison unique de matériaux, ils offrent des avantages distincts dans les applications mécaniques modernes à hautes performances :
1. Vitesses de rotation élevées : la céramique de nitrure de silicium (Si₃N₄) a une densité de seulement 40 % de celle de l'acier, réduisant considérablement la force centrifuge. Une génération de chaleur plus faible lors d'un fonctionnement à grande vitesse-permet au roulement de fonctionner de manière stable à des vitesses plus élevées.
2. Longue durée de vie : la céramique est beaucoup plus dure que l’acier à roulement et présente de faibles taux d’usure. Leur module d'élasticité élevé les rend résistants à la déformation plastique sous des charges cycliques, prolongeant ainsi la durée de vie en fatigue.
3. Excellente stabilité thermique : Le coefficient de dilatation thermique de la céramique n’est que de 30 % de celui de l’acier ; les augmentations de température ont un impact minimal sur le jeu interne, ce qui entraîne une précharge plus stable. Ils peuvent fonctionner dans des environnements-à haute température, alors que les roulements en acier nécessitent un traitement thermique spécial pour résister à de telles conditions.
4. Résistance supérieure à la corrosion et isolation électrique : les céramiques résistent à la corrosion causée par les acides, les alcalis et les produits chimiques, ce qui les rend adaptées aux environnements humides ou corrosifs. Ils empêchent la corrosion électrique (érosion électrolytique), ce qui les rend idéaux pour les équipements sujets aux courants d'arbre, tels que les moteurs électriques et les variateurs de fréquence.
5. Efficacité énergétique et friction réduite : le coefficient de friction entre la céramique et l'acier est inférieur à celui du contact acier-sur-acier ; le couple de friction est réduit de plus de 30 %, réduisant ainsi la perte d'énergie. Dans certaines conditions de fonctionnement, ils peuvent fonctionner avec une lubrification minimale ou même dans des conditions de fonctionnement à sec-.
6. Rigidité et contrôle des vibrations améliorés : une rigidité céramique élevée entraîne une déformation minimale sous charge, augmentant ainsi la rigidité du système. La fréquence naturelle de la céramique diffère de celle de l'acier, contribuant ainsi à supprimer la résonance et à réduire le bruit de fonctionnement.
