Les billes en céramiques techniques

Les billes en céramique peuvent servir au broyage, à l’attrition ou au mélange de poudres. Leur forme plus ou moins sphérique assure un broyage efficace. Les billes de précision à la forme parfaitement sphérique peuvent être utile dans d’autres domaines en tant que gabarit métrologique ou pièces mécaniques. Nous proposons des billes de tailles variables (allant de diamètre 1 mm à 100 mm) afin de mieux s’adapter aux besoins de nos clients. Ces billes sont faites généralement d’alumine ou de zircone qui, grâce à leurs propriétés, permettent aux billes d’être utilisables dans des environnements sévères : usure, corrosion, faible taux de contamination du média de broyage

Quels sont les différents types de billes que nous proposons ?

Il existe deux familles principales de billes en céramique : les billes de broyage et les billes de précision. Nous proposons pour ces deux catégories de billes des produits en alumine Kyocera (DEGUSSIT AL23 ou F99,7 qui comportent 99,7 % d’alumine pure) ainsi qu’en zircone yttriée Kyocera 3Y-TZP.

Les billes de broyage sont très efficaces pour l’attrition ou le mélange de poudres et autres produits. Leur forme n’a pas besoin d'être parfaitement sphérique puisqu’un broyage ou le fait de bien mélanger un produit ne requiert pas des géométries parfaites. Elles ont donc souvent des formes cylindriques avec des extrémités hémisphériques.

La forme des billes de précision est bien plus précise, atteignant la sphère parfaite. Elles sont polies à la fin de leur usinage afin de parfaire leur sphéricité. Les domaines d’application sont bien plus pointus tels que des roulements à billes de haute précision, les vannes anti-retour. Grace à leur microstructure interne, à leur forme, à leur densité et à leurs propriétés mécaniques, la précision des tâches réalisées avec ces billes peut atteindre le micron.

Les dimensions de ces billes 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 en 5 mm). Les diamètres des billes de précision varient eux entre 1 mm et 100 mm.

Pourquoi choisir des billes en alumine ou en zircone ?

Nos billes sont en alumine ou en zircone, ce qui leur confère une haute densité : la masse volumique de l’alumine est de presque 4 g/cm³, celle de la zircone est d’environ 5,8 g/cm³. En dehors de l’aspect de la densité et de la dureté, l’alumine et la zircone sont des céramiques techniques possédant d'importantes propriétés thermiques et mécaniques.

En effet, l’oxyde de zirconium résiste aux chocs thermiques et aux températures pouvant dépasser les 1000 °C. L’oxyde d’aluminium résiste à des températures encore plus élevées (jusqu’à 1950 °C pour l'alumine Kyocera DEGUSSIT AL23 qui est pure à 99,7 %). Ainsi, les billes en alumine sont totalement adaptées à des applications haute température. Ces deux céramiques industrielles affichent également d’excellentes résistances à l’usure, à l’abrasion et à la corrosion, ce qui permet d’en faire des outils durables dans le temps et utilisables avec la grande majorité des produits. Cela assure que les bille de broyage seront utilisable avec presque n’importe quel produit sans avoir à se soucier de sa corrosivité et que les billes de précision auront une durée de vie opérationnelle importante, malgré les frottements auxquels elles seront soumises.

À quoi servent les billes en céramique ?

Les billes de broyage en céramique sont utilisées pour l’attrition de poudres. Elles sont placées dans des contenants avec la poudre que l’on souhaite broyer. Une fois les contenants mis en mouvement, les billes se déplacent et permettent d’affiner considérablement la poudre en question par frottement. Ce processus peut durer plusieurs heures afin d’obtenir le résultat le plus fin possible. Le choix des produits à broyer est assez large puisque l’alumine et la zircone sont résistantes aux hautes températures, à la corrosion et à l’abrasion. Cela peut aller d’argiles à des produits bien plus corrosifs. De plus, il est recommandé d’utiliser des billes assez denses (comme celles en zircone) pour moudre des matières premières abrasives ou dures comme par exemple le carbure de silicium ou encore les métaux.

Les billes de broyage sont aussi utiles pour réaliser des mélanges. Le concept étant le même que pour l’attrition : les billes sont placées dans un contenant avec cette fois ci plusieurs produits que l’on souhaite mélanger efficacement. Les billes vont se déplacer dans le contenant et finiront, à force de roulements, par permettre l’obtention d’un mélange homogène.

Par ailleurs, les billes de précision peuvent être utilisées comme gabarit. En effet la stabilité dimensionnelle des céramiques utilisées assure que les dimensions de la bille ne changeront pas et qu’elle restera parfaitement sphérique peu importe les conditions. Elles peuvent aussi être utilisées dans des domaines d’application très pointus comme des roulements à billes de haute précision et grande vitesse, des valves anti-retour permettant de contrôler le sens d’écoulement de fluides dans des tuyauteries, ou encore l’automobile ou le médical.