Le polyamide (PA) joue un rôle clé dans l'amélioration de l'économie de carburant grâce à son utilisation comme matériau de cage pour les roulements à billes à pignon tandem dans les essieux des voitures particulières, y compris celui du Ford C520 Escape 2013. Le Stanyl TW200F6 PA46 de qualité renforcée à 30% de fibres de verre de DSM Engineering Plastics (Birmingham, MI) contribue à une économie de 1,5% de consommation de carburant par rapport à un roulement à rouleaux coniques entièrement en acier.
Les cages en polyamide facilitent la conception de roulements automobiles écoénergétiques
Au total, quatre véhicules Ford, deux véhicules Chrysler et la Cadillac ATS de GM utilisent les roulements moulés par injection, GM prévoyant également de les utiliser sur les essieux et différentiels de camions à partir du printemps 2013. Les roulements à billes tandem sont fabriqués par Schaeffler Technologies ( Herzogenaurach, Allemagne).
Dans les applications de différentiel automobile, d'essieu et de prise de force (PDF), les cages en acier sont traditionnellement utilisées dans les roulements à rouleaux coniques. «Le métal est utilisé dans les cages de ces solutions entièrement en acier en raison de sa résistance et de sa résistance chimique à l'huile pour engrenages hypoïdes», explique Bill Burnham, directeur du développement commercial, groupes motopropulseurs, chez DSM Engineering Plastics. «Ce type d'huile est généralement assez agressif sur la plupart des matières plastiques.»
Pour les roulements à billes tandem plus écoénergétiques, cependant, la position de coût à laquelle ils doivent concurrencer a empêché l'utilisation d'une cage en acier. Les roulements à billes tandem sont plus efficaces en raison de la moindre résistance au roulement des roulements à billes (moins de surface de contact) par rapport aux roulements à rouleaux.
«Le Stanyl TW200F6, [cependant], a démontré une résistance acceptable à l'huile pour engrenages hypoïdes jusqu'à 150 ° C, ainsi qu'un équilibre approprié de rigidité et de flexibilité nécessaire pour insérer les roulements à billes dans la cage et les retenir», déclare Burnham. La stabilité dimensionnelle était également un facteur dans la sélection des matériaux.
Actuellement, 12 cages différentes ont été développées pour être utilisées dans ces roulements tandem avec des tailles allant de 30 à 70 mm de diamètre. La masse de chaque cage varie de 5 à 9 grammes. Ce nouveau roulement fonctionne comme un remplacement instantané pour tous les roulements à rouleaux coniques.