2022 юли 2-ра седмица Препоръка на WBM новини - NSK : Първата в света 100 процента биопластмасова лагерна клетка, поддържаща въглеродна неутралност с екологично чисти продукти

NSK се ангажира да реализира неутрално по отношение на въглерода общество. Като част от тези усилия, през ноември 2021 г. NSK разработи първия в света лагер, оборудван с клетка, изработена от 100 процента растителна биопластмаса за използване в двигатели на вентилатори на климатици. В този брой разговаряме с инженерите зад тази разработка за предисторията на проекта и какво ги е движело.

◆ Разработена 100 процента биопластмасова лагерна клетка

AiharaNSK винаги се е ангажирала със защитата на глобалната околна среда, както е посочено в нейната мисия. През десетилетията този ангажимент е движел развитието на много екологични технологии, продукти и материали. Лагерите на NSK - нашият основен продукт - са естествено екологични, защото помагат за пестене на енергия чрез намаляване на триенето и изглаждане на механичното движение.

Нашият екип извършва изследвания на пластмасовите и гумени материали, използвани в продуктите на NSK. За да намалим емисиите на CO2, свързани с материалите на лагерите, ние разработихме клетка, състояща се само от биопластмаса, която е произведена изцяло от възобновяеми растителни ресурсиs. Лагери aсъставен от топки или ролки (търкалящи тела) между вътрешния и външния пръстен. Използва се клетка за разпределяне на търкалящите се елементи на равни интервали и позволява на лагера да се върти гладко. Следователно клетката е критичен компонент на лагера.

HondaPlastic, получен от изкопаеми горива, обикновено се използва за направата на тези клетки. Тази пластмаса е направена от петрол, изпомпван от земята, процес, който отделя CO2 в атмосферата. CO2 се отделя и когато пластмасата се изгаря в края на жизнения цикъл на продукта. За разлика от това, биопластмасовата клетка, която разработихме, използва сусамови растения като суровина за пластмасата. Тъй като растенията абсорбират CO2 от атмосферата по време на фотосинтезата, дори ако CO2 се отделя по време на изгаряне на биопластмаса, той няма да бъде повече от количеството, първоначално абсорбирано от растенията. Следователно емисиите на CO2 от биопластмаси са общо взето нулеви. Суровините от биопластмаса се произвеждат чрез растения за култивиране, събиране и преработка и тези процеси отделят по-малко CO2 от процесите, използвани за производство на пластмаси от изкопаеми горива. Нашата биопластмасова клетка може да намали емисиите на CO2 с 91 процента през жизнения цикъл на продукта в сравнение с конвенционалните клетки (полиамид 66).

NSK разработва и произвежда лагери повече от 100 години. Ние се възползвахме максимално от нашия опит, за да разработим клетка, изработена от екологично чисти материали без никакъв компромис с качеството. Лагерната клетка трябва да бъде достатъчно здрава, за да издържи на топлина и натоварване, когато се използва. В същото време материалът трябва да бъде лесен за формоване и достатъчно гъвкав, за да се огъва по време на монтажа на лагера. Ние използвахме технологията на материалите, една от четирите основни технологии на NSK, за да оценим потенциала на новите материали да отговорят на изискванията за лагерни клетки. Резултатът е екологично чиста клетка, която също осигурява устойчивост на топлина и здравина, сравнима с конвенционалната.

Aihara Ние също така използвахме цифровата двойна технология на NSK при разработването на новата клетка. NSK използва подхода на цифровия близнак, за да постигне високо качество и ефективност при разработването на продукти. Технологията на дигиталните близнаци помага за създаването на иновативни, неочаквани решения и използва както способността за вникване във явления, случващи се в реалния свят, така и способността за прилагане на разсъждения чрез използване на технология за създаване на цифров модел и разбиране на същността на основния проблем. Започнахме с използване на цифрова технология, за да анализираме как може да се държи материалът и предвидихме неговия потенциал за формоване и вероятната ефективност. След като създадем реален прототип въз основа на цифровите резултати, ние елиминирахме необходимостта от създаване на множество прототипи, съкращавайки процеса на проба и грешка. Това направи разработката толкова ефективна, че отне само една трета от обичайното време. С нарастването на екологичната осведоменост се радвам, че успяхме бързо да разработим този първи в света продукт, който да помогне за насърчаване на въглеродната неутралност.

◆ Демонстриране на стойността на продукта пред клиентите

Honda Надявам се, че този нов продукт ще помогне да се привлече повече внимание към биопластмасата като екологично чист материал. Тъй като това беше първият ми проект за разработване на продукти, развълнуван съм да разкажа на всички за него по този начин и предполагам също така чувствам отговорност да продължа напред (смее се). Въпреки че екологичните материали могат да означават и по-високи разходи, в бъдеще искам да помогна за разработването на продукти, които могат да намалят както въздействието върху околната среда, така и разходите. Ще продължа да работя с оглед на нуждите на нашите клиенти.

AiharaI преди това е участвал в разработването на биоразградими пластмаси, които могат да се използват в лагери. Оставена в земята, биоразградимата пластмаса се разлага и се връща в природата. За съжаление обаче, нашите предишни продуктови разработки не се превърнаха в продажби. Искам да насърча широкото приемане на този продукт, като съобщавам на нашите клиенти, че ползите от този нов продукт си струват разходите. Винаги има причини за начина, по който нещата се развиват, така че бих искал внимателно да прегледам нашите минали и настоящи проекти и да намеря начини, по които NSK може да разшири своите инициативи в тази област.

◆Следващи стъпки в развитието на лагери с биопластмасови клетки

Лагерите Ishiwada с новата клетка от биопластмаса вече са приети за използване в двигатели на вентилатори на климатици. Климатиците имат вграден вентилатор за генериране на въздушен поток, а в двигателя на вентилатора се използват лагери, за да се върти плавно, което от своя страна намалява електрическото използване на двигателя и пести енергия. Тъй като климатиците се използват в жилищни помещения, оборудването трябва да бъде възможно най-тихо. Ето защо лагерите трябва да се въртят плавно и безшумно. Надеждността също е важна, защото по-дългият живот на лагерите позволява на климатика да работи тихо в продължение на няколко години.

Йошима На пазара на климатици пандемията от COVID-19 подхрани по-голям интерес към качеството на въздуха в помещенията. Търсенето на резервни климатици с разширени функции като вентилация и пречистване се очаква да се увеличи в развитите страни. Притежаването на климатици в Китай, Индия и други развиващи се страни също се очаква да се увеличи с нарастването на доходите. Климатиците често имат висока степен на навлизане на пазара и консумират много електроенергия, което ги прави добра цел за екологични инициативи. Като предлагаме лагери с биопластмасови клетки за климатици, ние можем не само да осигурим същата тишина, висока надеждност и икономия на енергия като лагерите с конвенционални пластмасови клетки, но и да предоставим добавена стойност под формата на екологично чисти материали.

Промяната към биопластмасов материал може да има огромно влияние върху производителността и точността на формованите размери, така че промяната представлява основна модификация на продукта. Чрез използването на цифровата двойна технология на NSK успяхме да симулираме условията по време на формоването и всички потенциални проблеми, които биха могли да възникнат при използване на конвенционално производствено оборудване. След това проверихме и потвърдихме качеството на продукта чрез тестово производство и оценка. В резултат на това успяхме да разработим биопластмасова клетка със същата производителност като конвенционалната само за шест месеца. Освен това запазихме същата производителност като конвенционалната пластмаса, включително свойствата на лекото, ниско триене и възможността за динамично формоване.

◆NSK ще продължи да разработва лагери, за да отговори на нуждите на бъдещето

IshiwadaBearings, снабдени с клетка от биопластмаса, ни позволяват да предлагаме на пазара нашите продукти, като се обръщаме към новото допълнително предимство на екологичния дизайн. Занапред имам желание да разгледам възможността за използване на екологично чисти материали за други компоненти на лагери като пръстени, грес и уплътнения. Наред с части за индустриални машини, като например климатици, нашият екип проектира и лагери за електрификация на превозни средства. Въз основа на пазарните тенденции като електрификация на превозните средства и по-широко използване на ИТ, лагерите ще трябва да включват още по-напреднали технологии. Бих искал да помогна за създаването на лагери, които поддържат околната среда, като същевременно предлагат още по-висока производителност на продукта.

Клиентите на Yoshima изразиха интерес към нашия нов лагер като екологичен продукт и някои вече поискаха проби. Бих искал да продължа да работя за разработването на тази продуктова гама с подкрепа от целия NSK. В същото време ние ще следим отблизо обществените тенденции, за да можем да предвидим нуждите на клиентите и да действаме бързо, за да им предложим правилните продукти.