Les roulements sont des composants mécaniques essentiels dans la chaîne de production industrielle. Ils permettent non seulement de réduire le frottement, mais aussi de supporter les charges, de transmettre la puissance et de maintenir le positionnement, contribuant ainsi au bon fonctionnement des équipements. Le marché mondial des roulements représente environ 40 milliards de dollars américains et devrait atteindre 53 milliards de dollars américains d'ici 2026, avec un taux de croissance annuel composé de 3,6 %.
L'industrie des roulements, traditionnellement dominée par les entreprises, fonctionne efficacement depuis des décennies. Ces dernières années, seules quelques tendances sectorielles se sont dégagées, plus dynamiques qu'auparavant, et pourraient jouer un rôle déterminant dans l'évolution du secteur au cours de cette décennie.
Voici les points clés de la R&D en matière de roulement et les orientations futures de développement :
1. Personnalisation
Dans l'industrie (notamment automobile et aérospatiale), la tendance des roulements intégrés se développe, les composants périphériques des roulements faisant désormais partie intégrante de ces derniers. Ce type de roulement a été conçu pour minimiser le nombre de composants dans le produit final assemblé. Par conséquent, l'utilisation de roulements intégrés permet de réduire les coûts d'équipement, d'accroître la fiabilité, de simplifier l'installation et d'allonger la durée de vie. La demande de solutions sur mesure connaît une forte croissance à l'échelle mondiale et suscite un vif intérêt chez les clients. L'industrie du roulement se tourne ainsi vers le développement de nouveaux roulements spéciaux. Les fournisseurs proposent donc des roulements personnalisés pour répondre aux exigences spécifiques des machines agricoles, des turbocompresseurs automobiles et d'autres applications.
2. Prédiction de la durée de vie et surveillance de l'état
Les concepteurs de roulements utilisent des logiciels de simulation sophistiqués pour adapter au mieux la conception des roulements aux conditions réelles d'utilisation. Les codes informatiques et d'analyse utilisés aujourd'hui pour la conception et l'analyse des roulements offrent une fiabilité technique élevée, permettent de prédire leurs performances, leur durée de vie et leur fiabilité, avec une prévisibilité supérieure à celle d'il y a dix ans, et rendent superflus les essais sur le terrain coûteux et chronophages. Face aux exigences croissantes en matière d'augmentation de la production et d'amélioration de l'efficacité des équipements, il devient crucial de détecter l'apparition de problèmes. Les pannes inattendues peuvent s'avérer coûteuses et avoir des conséquences catastrophiques : arrêts de production imprévus, remplacement onéreux de pièces, problèmes de sécurité et environnementaux. La surveillance de l'état des roulements permet de suivre en temps réel divers paramètres, contribuant ainsi à la détection des défaillances avant qu'elles ne deviennent critiques. Les fabricants d'équipements d'origine (OEM) travaillent sans relâche au développement de « roulements intelligents » dotés de capteurs. Cette technologie permet aux roulements de communiquer en continu leurs conditions de fonctionnement grâce à des capteurs internes et à une électronique de collecte de données.
3. Matériaux et revêtement
Même dans des conditions de travail difficiles, les matériaux de pointe prolongent la durée de vie des roulements. L'industrie des roulements utilise aujourd'hui des matériaux qui n'étaient pas facilement disponibles il y a quelques années, tels que les revêtements durs, les céramiques et les nouveaux aciers spéciaux. Ces matériaux permettent d'améliorer considérablement les performances et l'efficacité. Dans certains cas, des matériaux de roulement spéciaux permettent aux équipements lourds de fonctionner efficacement sans lubrifiant. Ces matériaux, associés à des traitements thermiques spécifiques et à des structures géométriques adaptées, peuvent résister à des températures et des conditions de fabrication extrêmes, comme la contamination particulaire et les charges extrêmes.
Ces dernières années, l'amélioration de l'état de surface des éléments roulants et des chemins de roulement, ainsi que l'application de revêtements anti-usure, ont connu une accélération significative. À titre d'exemple, la mise au point de billes revêtues de carbure de tungstène, résistantes à la fois à l'usure et à la corrosion, constitue une avancée majeure. Ces roulements sont particulièrement adaptés aux environnements soumis à de fortes contraintes, à des chocs importants, à une lubrification insuffisante et à des températures élevées.
Face aux exigences réglementaires en matière d'émissions, au renforcement des normes de sécurité, à la nécessité de proposer des produits plus légers, moins bruyants et à moindres frottements, à des attentes accrues en matière de fiabilité et aux fluctuations des prix mondiaux de l'acier, l'investissement en R&D apparaît comme un choix stratégique pour se positionner en leader sur le marché. Par ailleurs, la plupart des entreprises continuent de privilégier des prévisions de la demande précises et d'intégrer la numérisation à leur processus de production afin de conserver un avantage concurrentiel à l'échelle mondiale.
Date de publication : 6 juillet 2020