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C’est pas nouveau, quoique !

NSK, 100 ans d’innovation dans le roulement

Jean-François Preveraud
NSK, 100 ans d’innovation dans le roulement

Des roulements à billes à contact oblique de plus grande capacité pour les presses à injecter.

Si le roulement est universellement utilisé dans de très nombreuses industries, cela reste une affaire de spécialistes. Parmi eux le japonais fête ses 100 ans et reste toujours à la pointe de l’innovation, notamment en proposant un nouveau type de montage pour les vis à billes de presses à injecter.

L’utilisation d’éléments roulants entre une charge et un support fixe pour diminuer les efforts dus au frottement, remonte aux débuts de la civilisation. On retrouve des traces de tels systèmes sur des bas-reliefs égyptiens représentant le transport d'énormes blocs de pierre, destinés à la construction de monuments, posés sur des rondins. Des fouilles archéologiques ont aussi permis de découvrir des restes de tels équipements utilisés par les civilisations mégalithiques en Bretagne. On a aussi retrouvé des systèmes de butée sur rouleaux servant de pivot à des grues implantées sur des bateaux de l’antiquité romaine.

Par contre, le roulement tel que nous le connaissons aujourd’hui est une invention beaucoup plus récente. Léonard de Vinci dessina au XVe siècle un système constitué de billes espacées se déplaçant entre deux bagues pour guider un axe en rotation. Un système très similaire aux roulements à billes que nous connaissons aujourd’hui. Un mécanisme qui fut réinventé au XVIIIe siècle en Grande-Bretagne pour diminuer la friction des roues sur les essieux des voitures à chevaux, ainsi que par l’horloger John Harrison, qui utilisa des roulements à rouleaux pour minimiser les frottements dans ses chronomètres de marine.

De l’artisanat à l’industrie

Mais le véritable essor des roulements coïncida avec la révolution industrielle du XIXe siècle qui en avait besoin pour construire ses machines. On assiste alors à la naissance d’une multitude d’applications et à l’adaptation du roulement à son environnement. Le roulement se décline alors en de multiples types permettant de reprendre des efforts radiaux, axiaux ou combinés, ainsi que de compenser les mauvais alignements des arbres guidés. Des entreprises de mécanique se spécialisent alors dans leur fabrication. Les progrès rapides de la métallurgie et des moyens d’usinage permirent aux fabricants de développer des produits toujours plus performants. Le XXe siècle fut marqué par la standardisation de ces composants et la naissance de quelques grands groupes spécialisés, tirés notamment par les besoins de l’automobile (FAG-1897, Timken-1899, SKF-1907, SNR-1916, NSK-1916, NTN-1918, INA-Schaeffler-1946…). Notons que tous ces spécialistes virent le jour à peu près en même temps en Europe, en Amérique et en Asie.

Les 100 ans du japonais NSK

Parmi tous ces groupes, le japonais NSK vient de fêter ses 100 ans. Lorsqu’en 1916, Takehiko Yamaguchi a fondé la Nippon Seiko Kabushiki-gaisha (NSK), c’était le premier fabricant de roulements créé au Japon.

         
                          L’usine NSK d’origine à Osaki en 1916

Après des débuts modestes, NSK s’est rapidement développé durant la Première Guerre mondiale, grâce à l’essor de la construction navale, de l’industrie minière, du ferroviaire et des machines textiles, qui ont permis au Japon de consolider sa position dans le peloton de tête mondial des nations les plus industrialisées.


            Reproduction du premier roulement NSK en 1916
                à billes jointives et orifice de remplissage

 

Les années suivantes ont vu NSK franchir des étapes importantes. Par exemple, l’entreprise a produit en 1932 le premier roulement à rouleaux coniques du Japon, destiné aux boîtes d’essieux des automotrices à essence utilisés dans les chemins de fer nationaux. A peine cinq ans plus tard, NSK créait à Fujisawa son usine de fabrication de roulements, qui est aujourd’hui son plus ancien établissement toujours en activité (NSK dispose de 22 sites de production au Japon).

Durant la Seconde Guerre mondiale, l’industrie japonaise a modifié sa production pour répondre aux besoins militaires. Sur ordre du gouvernement, NSK a commencé à produire des roulements pour avions et véhicules automobiles. A mesure que la guerre progressait et qu’il n’était plus possible d’importer des roulements au Japon, NSK a ouvert plusieurs usines et continué d’augmenter sa capacité de production. L’entreprise allait très vite lancer la production de roulements à billes et à rouleaux de conception moderne.

               
                  Un roulement de conception
                  plus moderne des années 40

En 1945, NSK a réalisé une autre première au Japon : la production des roulements de l’arbre principal du Ne20, le tout premier turboréacteur développé par la marine japonaise, sur base du réacteur BMW 19-003. Au fil des années, l’entreprise a soutenu l’essor industriel en contribuant largement à la production des avions à réaction, des centrales électriques thermiques, du train à grande vitesse Shinkansen, des magnétoscopes, des satellites et des disques durs à haute densité pour PC, pour ne citer que quelques avancées technologiques majeures. NSK a aussi développé des vis à billes de précision pour les colonnes de direction de voitures et camions.

Les années 60 ont vu le début de l’internationalisation avec l’ouverture de bureau de ventes puis d’usines aux Etats-Unis, ainsi qu’au brésil, au Royaume-Uni et en Asie. Dans les années 80 NSK a créé un Centre de technologie électronique et élargi ses activités à l’électronique appliquée, initiative qui a débouché sur les technologies mécatroniques actuelles, comme la direction assistée électrique ou les robots d’assistance physique.

Au cours des années 1990, NSK a acheté UPI, le plus important fabricant de roulements du Royaume-Uni, connu sous sa marque RHP. L’accroissement des sites de production et des points de vente sur tous les marchés européens s’est traduit pour NSK par une présence commerciale renforcée en Europe. Ce fut aussi le début du développement en Chine, en Inde et en Indonésie.

NSK emploie actuellement 31 000 personnes dans 30 pays, dont 3 500 en Europe où il possède des usines en Allemagne, en Pologne et au Royaume-Uni. Avec ses 65 unités de production à travers le monde, NSK fabrique actuellement environ 2,2 millions de roulements par an pour une chiffre d’affaires de près de 7,5 milliards d’euros.

Simplification des montages

Dernière évolution en date dans la gamme de NSK, l’augmentation du diamètre intérieur maximal des roulements rigides à billes à contact oblique de sa série TAC03 destinée au guidage des vis à billes des presses d'injection plastique. Celui-ci passe ainsi de 120 à 180 mm.


                    Un montage plus simple et tout aussi efficace

Une augmentation de diamètre qui se traduit par une charge axiale augmentée de 15 %, ce qui grâce à un montage de 4 roulements (3 en série, 1 en opposition) évite le recourt à une butée à rouleaux pour la reprise des efforts. Cela simplifie aussi fortement le montage et la maintenance puisqu’il n’y a plus qu’un seul type de roulement au lieu de trois (rigide à billes, butée à rouleaux sphériques et rigide à billes à contact oblique) précédemment.

Et ça, c’est nouveau !

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.nskeurope.fr & http://www.nsk.com

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