Billes céramiques : types et utilisation
Les billes en céramique peuvent être utilisées pour broyer ou mélanger des poudres. Leur forme plus ou moins sphérique assure un broyage efficace. Les billes de précision de forme parfaitement sphérique peuvent être utilisées dans d’autres domaines tels que les jauges métrologiques ou les pièces mécaniques. Le marché propose des billes en céramique de différentes tailles (de 1 mm à 100 mm de diamètre) afin de répondre au mieux aux besoins de nos clients. Ces billes sont généralement fabriquées en alumine ou en zirconium qui, grâce à leurs propriétés, leur permettent d’être utilisées dans des environnements difficiles : usure, corrosion, faible niveau de contamination du support de broyage, etc.
Quels sont les différents types de billes sur le marché ?
Il existe deux grandes familles de billes en céramique: les billes de broyage et les billes de précision.
Les billes de broyage sont très efficaces pour l’attrition ou le mélange de poudres et d’autres produits. Leur forme ne doit pas nécessairement être parfaitement sphérique, car le broyage ou le mélange d’un produit n’exige pas des géométries parfaites. C’est pourquoi elles sont généralement de forme cylindrique avec des extrémités hémisphériques.
La forme des billes de précision est beaucoup plus précise, atteignant la sphère parfaite. Elles sont polies à la fin du processus d’usinage pour parfaire leur sphéricité. Les domaines d’application sont beaucoup plus exigeants, comme les roulements à billes de haute précision et les clapets antiretour. En raison de leur microstructure interne, de leur forme, de leur densité et de leurs propriétés mécaniques, la précision des tâches effectuées avec ces billes peut atteindre le micron.
Les dimensions de ces billes en céramique sont variables : le diamètre de la base arrondie d’une bille de broyage est identique à sa hauteur et varie entre 5 et 30 mm (avec des diamètres possibles allant de 5 à 5 mm). Les diamètres des billes de précision varient entre 1 mm et 100 mm.
Pourquoi choisir des billes d’alumine ou de zircone ?
Les billes qui sont fabriquées en alumine ou en zircone sont parmi les plus appréciées, car ces matières, leur donnent une densité élevée : la densité de l’alumine est proche de 4 g/cm3, celle de la zircone est d’environ 5,8 g/cm3. Outre l’aspect de la densité et de la dureté, l’alumine et la zircone sont des céramiques techniques dotées d’importantes propriétés thermiques et mécaniques.
L’oxyde de zirconium résiste aux chocs thermiques et aux températures supérieures à 1 000 °C. L’oxyde d’aluminium résiste à des températures encore plus élevées (jusqu’à 1950 °C dans le cas de l’alumine Kyocera DEGUSSIT AL23, dont la pureté est de 99,7 %). Les billes d’alumine conviennent donc parfaitement aux applications à haute température. Les deux céramiques industrielles présentent également une excellente résistance à l’usure, à l’abrasion et à la corrosion, ce qui les rend durables dans le temps et adaptées à la grande majorité des produits. Ainsi, les billes en céramique de broyage peuvent être utilisées avec presque tous les produits sans avoir à se soucier de la corrosivité et les billes de précision auront une longue durée de vie, malgré la friction à laquelle elles seront soumises.
À quoi servent les billes de broyage en céramique ?
Les billes de broyage en céramique sont utilisées pour l’attrition des poudres. Elles sont placées dans des récipients contenant la poudre à broyer. Une fois les récipients mis en mouvement, les billes se déplacent et permettent à la poudre en question d’être considérablement affinée par frottement. Ce processus peut durer plusieurs heures afin d’obtenir le meilleur résultat possible. Le choix des produits à broyer est assez large, car l’alumine et la zircone résistent aux températures élevées, à la corrosion et à l’abrasion. Elles peuvent être utilisées pour des produits allant des argiles à des produits beaucoup plus corrosifs.
En outre, les billes en céramique de précision peuvent être utilisées comme gabarits. La stabilité dimensionnelle de la céramique utilisée garantit que les dimensions de la bille ne changeront pas et qu’elle restera parfaitement sphérique quelles que soient les conditions. Elles peuvent également être utilisées dans des applications très spécifiques, telles que les roulements à billes de haute précision et à grande vitesse, les clapets antiretour pour les systèmes d’alimentation en eau potable et les systèmes d’alimentation en eau potable.
