Lorsqu’il s’agit de déterminer un mode de guidage linéaire, il faut effectuer un choix important : un système glissant ou un système roulant ? Au fil de 5 critères principaux, nous allons voir que la seconde solution présente de nombreux avantages.
Tout d’abord, revenons sur les principes généraux du guidage en translation, lequel – comme son nom l’indique – a pour but de canaliser le mouvement d’un mobile le long d’un axe.
Première solution, le guidage par glissement s’effectue par un contact direct entre une partie fixe (qualifiée de « glissière » ou « guide ») et une partie mobile (le coulisseau). Selon les cas, les surfaces de contact peuvent être planes, cylindriques ou prismatiques. Le principal inconvénient de ce premier système réside dans l’importance des frottements, facteur qui limite les vitesses de fonctionnement et provoque l’usure rapide des surfaces de contact.
Une première amélioration du guidage glissant consiste en l’interposition d’éléments antifriction (par exemple en bronze, téflon ou nylon) entre les surfaces de contact.
La seconde solution, celle du guidage par roulement, apporte une forte réduction des frottements et améliore donc, de façon sensible, le rendement mécanique. Différentes technologies de guidage roulant existent : cages à billes ou à rouleaux, systèmes à recirculation de billes, galets, axes linéaires intégrés…
Autant de solutions qui présentent de sérieux avantages, parmi lesquels nous avons retenu cinq critères particulièrement séduisants.
1/ Gagner en performance avec le guidage linéaire
Alors que les glissières traditionnelles ne conviennent que pour de faibles vitesses de déplacement, le guidage par roulement permet des vitesses bien plus élevées, avec à la clé des cycles plus courts et un gain évident de la rentabilité de la machine. De plus, l’usure négligeable du guidage linéaire aide à conserver une grande précision de travail sur une longue période.
2/ Faire des économie d’énergie par diminution de la motorisation
La forte diminution des pertes d’énergie dues aux frottements autorise une motorisation plus légère, ce qui entraîne une baisse de la consommation d’énergie et du coût fonctionnel de l’équipement. Pour des performances comparables, la puissance de la motorisation peut être divisée par 10 par rapport à des glissières par contact.
3/ Le guidage linéaire, pour alléger la maintenance
Contrairement aux glissières traditionnelles, le guidage linéaire par roulement ne nécessite pas de réajustement mécanique périodique pour cause d’usure. Par ailleurs, le guidage par contact nécessite une lubrification permanente, pour maintenir un film d’huile. De son côté, un monorail (profilé à recirculation de billes) ne nécessite qu‘une lubrification périodique. Entre les deux solutions, on peut ainsi diviser par 15 la consommation de lubrifiant… Et la durée de vie d’un tel monorail peut être évaluée comme 2000 fois plus importante que celle d’un contact plan !
4/ Réduire le temps de montage
Avec l’utilisation d’un guidage roulant, le temps d’assemblage de la machine est nettement réduit, pour une qualification moindre des intervenants. En outre, l’encombrement plus faible des composants diminue aussi le travail de finition des surfaces.
5/ Réduire les coûts
Ce dernier point découle assez naturellement de ce qui précède. Car, de la conception à la mise en œuvre, de l’exploitation à la maintenance, la solution roulante apporte sur chaque chapitre un net bonus en termes de coût pour l’investisseur. Un argument auquel l’industriel ne restera sans doute pas insensible.
