La CAGE : quelle MATIERE et pourquoi ?

Un choix de cage inadapté peut nuire rapidement aux performances du roulement. Polyamide, laiton ou encore acier… Les variantes ne manquent pas. Laquelle choisir pour votre application?

Quelle est le rôle de la cage ?

La cage remplit plusieurs fonctions essentielles :

  1. Séparer les éléments roulants pour minimiser le frottement et l’échauffement
  2. Maintenir une distance régulière entre les éléments roulants pour permettre une répartition uniforme de la charge
  3. Guider les éléments roulants un fois sortis de la zone de charge
  4. Eviter que les éléments roulants ne tombent lors du montage et du démontage pour les roulements dissociables ou à rotule

En quelle matière est fabriquée la cage ? Pourquoi ?

Les matières de cage les plus rencontrées sont :

  • L’acier
  • L’acier trempé
  • Le laiton
  • Le polyamide 6.6 renforcé de fibres de verre

Pourquoi autant de variantes de matières de cage ?

D’abord pour leurs propriétés techniques :

Dans le tableau comparatif ci-dessous (¤), on peut s’apercevoir que chaque version convient à des conditions de fonctionnement particulières  :

Caractéristiques de différents types de cages de roulements

(¤) Résultats basés sur des tests effectués sur des roulements à rotules sur rouleaux

Ces différentes matières conviennent pour les applications standard rencontrées en industrie.

Opter pour la cage standard : la solution la plus économique

Lorsque vous passez commande pour un article sans suffixe particulier dans sa désignation, vous recevez (dans la plupart des cas) le roulement dans sa version de base.

Il est alors équipé de la cage standard pour cette série de roulement.  Cette cage est le résultat d’un compromis à la fois technique mais aussi économique. En effet, le coût de fabrication des cages, produites en masse, interviennent directement dans le choix final du roulementier. Et à partir d’une certaine taille, le design de la cage lui-même doit changer pour permettre d’introduire les éléments roulants…

Retenons simplement que la cage standard conviendra à la majorité des applications où le roulement pourra être utilisé.  C’est la version la plus rentable à produire pour le fabricant et -en principe- la moins chère pour l’utilisateur.

Quand considérer des cages non-standard ?

Les cages spécifiques induisent un surcoût non-négligeable pour le roulement, et cela se voit (dans l’immense majorité des cas) sur le prix que vous allez payer.

Elles deviennent cependant très intéressantes si votre application présente l’une des caractéristiques suivantes:

  • Une température extrême (au delà des 200°C) : cages en polymère « PEEK » ou Polyétheréthercétone, ou graphitées
  • Des chocs ou vibrations importantes : cages en acier trempé ou massives en laiton
  • Des vitesses très élevées : cages en PEEK
  • Une lubrification à l’huile avec présence d’additifs chimiques EP : cage en acier ou laiton
  • Présence d’ammoniac : cages en PEEK

Quel suffixe ajouter à la référence du roulement ?

Les cages non-standard sont toujours identifiées par un suffixe dans la désignation du roulement.  Sans suffixe, il s’agit le plus souvent d’un roulement standard.

Point important : les suffixes de cages ne sont pas normés par l’ISO !

Chaque fabricant utilise ses propres abréviations dans son catalogue produit.

Voici ci-dessous quelques suffixes dans les marques premium les plus courantes :

Marque Cage Polyamide Cage Acier Cage Laiton
FAG TVP J M – ML – MA
SKF P – TN9 J M – M1
SNR G15 A M

Le catalogue parle du « centrage de la cage » : pourquoi ?

La cage peut en effet être soit centrée sur l’une des bagues du roulement ou encore sur les éléments roulants. Cet aspect important quoique limité à un petit groupe de roulements et pour des cas particuliers, mérite à lui seul un article entier. Nous l’aborderons donc dans un prochain article.

Conclusion

Posez-vous la question du choix de cage de roulement dès que votre application présente l’une des caractéristiques suivantes: températuresvitesses, ou vibrations élevées, présence de chocs ou utilisation d’agents chimiques.

Bien souvent, le simple passage vers un autre type de cage vous aidera à améliorer sensiblement la durée de vie et les performances du roulement.

Imprimez le tableau de sélection en début d’article et n’hésitez pas à confronter les choix douteux! Utilisez-le également pour faire le point après une avarie pour valider à nouveau l’exécution du roulement. Muni de tous ces éléments, faites ensuite valider par votre distributeur ou votre roulementier. Dans tout les autres cas, et en l’absence de conditions de travail à risque, contentez-vous de la cage standard. Elle constitue, de loin, la solution la plus économique.