2 липня 2022 р. Рекомендація новин WBM - NSK: перша в світі 100-відсоткова біопластикова підшипникова клітка, що підтримує вуглецевий нейтралітет за допомогою екологічно чистих продуктів

NSK прагне створити вуглецево-нейтральне суспільство. У рамках цих зусиль у листопаді 2021 року компанія NSK розробила перший у світі підшипник, оснащений сепаратором із 100-відсоткового біопластику рослинного походження для використання в двигунах вентиляторів кондиціонерів. У цьому випуску ми розмовляємо з інженерами, які стоять за цією розробкою, про історію проекту та про те, що ними рухало.

◆Розроблено 100-відсоткову біопластикову клітку підшипника

AiharaNSK завжди прагне захищати глобальне навколишнє середовище, як зазначено в її місії. Протягом десятиліть це зобов’язання спонукало до розробки багатьох екологічно чистих технологій, продуктів і матеріалів. Підшипники NSK — наш основний продукт — за своєю суттю є екологічно чистими, оскільки вони допомагають економити енергію, зменшуючи тертя та згладжуючи механічні рухи.

Наша команда проводить дослідження пластикових і гумових матеріалів, які використовуються в продуктах NSK. Щоб зменшити викиди CO2, пов’язані з матеріалами підшипників, ми розробили клітку, яка складається лише з біопластику, який повністю виробляється з відновлюваних рослинних ресурсів.s. Підшипники aскладається з кульок або роликів (тіл кочення) між внутрішнім і зовнішнім кільцями. Сепаратор використовується для розподілу тіл кочення з рівними інтервалами та забезпечення плавного обертання підшипника. Тому сепаратор є критично важливим компонентом підшипника.

Пластмаса Honda, отримана з викопного палива, зазвичай використовується для виготовлення цих клітин. Цей пластик виготовляється з нафти, викачуваної із землі, у результаті якого в атмосферу викидається CO2. CO2 також виділяється, коли пластик спалюється в кінці терміну служби виробу. Навпаки, біопластикова клітка, яку ми розробили, використовує рослини кунжуту як сировину для пластику. Оскільки рослини поглинають CO2 з атмосфери під час фотосинтезу, навіть якщо CO2 виділяється під час спалювання біопластику, його кількість не буде більшою, ніж спочатку поглинена рослинами. Таким чином, викиди CO2 з біопластику в основному дорівнюють нулю. Біопластикова сировина виробляється шляхом культивування, збирання та переробки рослин, і ці процеси викидають менше CO2, ніж процеси, які використовуються для виготовлення пластику з викопного палива. Наша клітка з біопластику може зменшити викиди CO2 на 91 відсоток протягом життєвого циклу продукту порівняно зі звичайними клітками (поліамід 66).

NSK розробляє та виробляє підшипники вже понад 100 років. Ми максимально використали наш досвід, щоб розробити клітку з екологічно чистих матеріалів без будь-яких компромісів щодо якості. Сепаратор підшипника має бути достатньо міцним, щоб витримувати нагрівання та навантаження під час використання. У той же час матеріал повинен бути легким для формування, а також достатньо гнучким, щоб згинати під час складання підшипника. Ми використали технологію матеріалів, одну з Чотирьох основних технологій NSK, щоб оцінити потенціал нових матеріалів для задоволення вимог до кліток підшипників. Результат – екологічно чиста клітка, яка також забезпечує термостійкість і міцність, порівнянну зі звичайною.

AiharaМи також використовували технологію цифрових близнюків NSK у розробці нової клітки. NSK використовує підхід цифрового близнюка для досягнення високої якості та ефективності розробки продуктів. Технологія цифрового близнюка допомагає створювати інноваційні, несподівані рішення та використовує як здатність отримати розуміння явищ, що відбуваються в реальному світі, так і здатність застосовувати міркування за допомогою технології для створення цифрової моделі та розуміння суті проблеми, що лежить в основі. Ми почали з використання цифрових технологій, щоб проаналізувати, як матеріал може поводитися, і передбачити його потенціал формування та ймовірні характеристики. Створивши реальний прототип на основі цифрових результатів, ми усунули необхідність створювати кілька прототипів, скоротивши процес проб і помилок. Це зробило розробку настільки ефективною, що вона зайняла лише одну третину звичайного часу. Оскільки екологічна обізнаність зростає, я радий, що ми змогли швидко розробити цей перший у світі продукт, який допоможе просувати вуглецеву нейтральність.

◆ Демонстрація цінності продукту клієнтам

HondaЯ сподіваюся, що цей новий продукт допоможе привернути більше уваги до біопластику як до екологічно чистого матеріалу. Оскільки це був мій перший проект розробки продукту, я радий розповісти всім про нього таким чином, і, мабуть, я також відчуваю відповідальність продовжувати просуватися вперед (сміється). Хоча екологічно чисті матеріали також можуть означати вищі витрати, у майбутньому я хочу допомогти розробити продукти, які можуть зменшити вплив на навколишнє середовище та витрати. Я продовжуватиму працювати з урахуванням потреб наших клієнтів.

Раніше AiharaI брав участь у розробці біорозкладаного пластику, який можна використовувати в підшипниках. Залишаючи в землі, біорозкладаний пластик розкладається і повертається в природу. На жаль, наші попередні розробки продукту не привели до продажів. Я хочу сприяти широкому застосуванню цього продукту, повідомляючи нашим клієнтам, що переваги цього нового продукту варті витрат. Завжди є причини для того, як все розвивається, тому я хотів би уважно переглянути наші минулі та поточні проекти та знайти способи, якими NSK може розширити свої ініціативи в цій сфері.

◆Наступні кроки в розробці підшипників з біопластиковими сепараторами

Підшипники Ishiwada з новим біопластиковим сепаратором тепер прийняті для використання в двигунах вентиляторів кондиціонерів. Кондиціонери мають вбудований вентилятор для створення повітряного потоку, а підшипники використовуються в двигуні вентилятора, щоб допомогти йому обертатися плавно, що, у свою чергу, зменшує споживання електроенергії двигуном і економить енергію. Оскільки кондиціонери використовуються в житлових приміщеннях, обладнання має бути максимально тихим. Тому підшипники повинні обертатися плавно і безшумно. Надійність також важлива, оскільки більший термін служби підшипників дозволяє кондиціонеру безшумно працювати протягом кількох років.

YoshimaНа ринку кондиціонерів пандемія COVID-19 підігріла більший інтерес до якості повітря в приміщеннях. Очікується, що в розвинених країнах зросте попит на заміну кондиціонерів повітря з розширеними функціями, такими як вентиляція та очищення. Очікується, що кількість власників кондиціонерів у Китаї, Індії та інших країнах, що розвиваються, також зросте зі зростанням доходів. Кондиціонери часто мають високий рівень проникнення на ринок і споживають багато електроенергії, що робить їх хорошою мішенню для екологічних ініціатив. Пропонуючи підшипники з біопластиковими сепараторами для кондиціонерів, ми можемо не тільки забезпечити таку ж безшумність, високу надійність і енергозбереження, як підшипники зі звичайними пластиковими сепараторами, але й забезпечити додаткову вартість у вигляді екологічно чистих матеріалів.

Перехід на біопластиковий матеріал може мати величезний вплив на продуктивність і точність формування розмірів, тому цей перехід став основною модифікацією продукту. Використовуючи технологію цифрового близнюка NSK, ми змогли змоделювати умови під час формування та будь-які потенційні проблеми, які можуть виникнути під час використання звичайного виробничого обладнання. Потім ми перевірили та підтвердили якість продукції за допомогою тестового виробництва та оцінки. У результаті всього за шість місяців ми змогли розробити біопластикову клітку з такими ж характеристиками, як і звичайна. Крім того, ми зберегли такі ж характеристики, як і звичайний пластик, включаючи легкість, низьке тертя та здатність до динамічного формування.

◆NSK продовжить розробляти підшипники для задоволення потреб майбутнього

Підшипники Ishiwada Bearings, оснащені біопластиковою кліткою, дозволяють нам продавати нашу продукцію, звертаючись до нової додаткової переваги екологічного дизайну. Забігаючи вперед, я хочу розглянути можливість використання екологічно чистих матеріалів для інших компонентів підшипників, таких як кільця, мастило та ущільнення. Окрім деталей для промислових машин, таких як кондиціонери, наша команда також розробляє підшипники для електрифікації транспортних засобів. Виходячи з ринкових тенденцій, таких як електрифікація транспортних засобів і ширше використання ІТ, підшипники повинні будуть використовувати ще більш передові технології. Я хотів би допомогти створити підшипники, які сприяють захисту навколишнього середовища, а також пропонують ще кращу продуктивність продукту.

Клієнти Yoshima висловили інтерес до нашого нового підшипника як до екологічно чистого продукту, і деякі вже запросили зразки. Я хотів би продовжувати працювати над розвитком цього асортименту продукції за підтримки всієї NSK. У той же час ми будемо уважно стежити за суспільними тенденціями, щоб ми могли передбачати потреби клієнтів і швидко пропонувати їм правильні продукти.