2. týden července 2022 Doporučení WBM News - NSK: První 100% bioplastová ložisková klec na světě podporující uhlíkovou neutralitu s produkty šetrnými k životnímu prostředí

NSK se zavázala k realizaci uhlíkově neutrální společnosti. V rámci těchto snah NSK v listopadu 2021 vyvinula první ložisko na světě vybavené klecí vyrobenou ze 100% bioplastu rostlinného původu pro použití v motorech ventilátorů klimatizací. V tomto čísle hovoříme s inženýry, kteří stojí za tímto vývojem, o pozadí projektu a o tom, co je vedlo.

◆Vyvinuta 100% bioplastová ložisková klec

AiharaNSK byla vždy odhodlána chránit globální životní prostředí, jak je uvedeno ve svém prohlášení o poslání. V průběhu desetiletí tento závazek vedl k vývoji mnoha technologií, produktů a materiálů šetrných k životnímu prostředí. Ložiska NSK – náš hlavní produkt – jsou skutečně ekologická, protože pomáhají šetřit energii snížením tření a vyhlazováním mechanického pohybu.

Náš tým provádí výzkum plastových a pryžových materiálů používaných ve výrobcích NSK. Abychom snížili emise CO2 související s ložiskovými materiály, vyvinuli jsme klec složenou pouze z bioplastu, který je vyroben výhradně z obnovitelných rostlinných zdrojů.s. Ložiska askládá se z kuliček nebo válečků (valivé prvky) mezi vnitřním a vnějším kroužkem. Klec se používá k rozmístění valivých těles v pravidelných intervalech a umožňuje hladké otáčení ložiska. Klec je proto kritickou součástí ložiska.

K výrobě těchto klecí se obvykle používá HondaPlastic získaný z fosilních paliv. Tento plast je vyroben z ropy čerpané ze země, což je proces, který uvolňuje CO2 do atmosféry. CO2 se uvolňuje také při spalování plastu na konci životnosti produktu. Naproti tomu bioplastová klec, kterou jsme vyvinuli, používá jako surovinu pro plasty sezamové rostliny. Vzhledem k tomu, že rostliny absorbují CO2 z atmosféry během fotosyntézy, i když je CO2 emitován během spalování bioplastů, nebude to větší množství, než je množství původně absorbované rostlinami. Bioplastické emise CO2 jsou proto v podstatě čisté nulové. Bioplastické suroviny se vyrábějí kultivací, sklizní a zpracováním rostlin a tyto procesy vypouštějí méně CO2 než procesy používané k výrobě plastů z fosilních paliv. Naše bioplastová klec dokáže snížit emise CO2 o 91 procent během životního cyklu produktu ve srovnání s konvenčními klecemi (polyamid 66).

NSK vyvíjí a vyrábí ložiska již více než 100 let. Maximálně jsme využili našich odborných znalostí k vývoji klece vyrobené z materiálů šetrných k životnímu prostředí bez jakéhokoli kompromisu v kvalitě. Ložisková klec musí být dostatečně pevná, aby při používání vydržela teplo a zatížení. Materiál musí být zároveň snadno tvarovatelný a také dostatečně pružný, aby se při montáži ložiska ohýbal. Využili jsme technologii materiálů, jednu ze čtyř základních technologií NSK, abychom vyhodnotili potenciál nových materiálů ke splnění požadavků na ložiskové klece. Výsledkem je ekologická klec, která také poskytuje tepelnou odolnost a pevnost srovnatelnou s konvenční.

Aihara Při vývoji nové klece jsme také použili technologii digitálního dvojčete NSK. NSK využívá přístup digitálního dvojčete k dosažení vysoké kvality a efektivity při vývoji produktů. Technologie digitálního dvojčete pomáhá vytvářet inovativní, neočekávaná řešení a využívá jak schopnost získat vhled do jevů vyskytujících se v reálném světě, tak schopnost aplikovat uvažování pomocí technologie k vytvoření digitálního modelu a pochopení podstaty základního problému. Začali jsme pomocí digitální technologie, abychom analyzovali, jak by se materiál mohl chovat, a předpověděli jeho formovací potenciál a pravděpodobný výkon. Vytvořením skutečného prototypu založeného na digitálních výsledcích jsme eliminovali potřebu vytvářet více prototypů, čímž jsme zkrátili proces pokusů a omylů. Díky tomu byl vývoj natolik efektivní, že zabral pouze jednu třetinu obvyklého času. Vzhledem k tomu, že povědomí o životním prostředí roste, jsem rád, že jsme byli schopni rychle vyvinout tento světově první produkt, který pomáhá podporovat uhlíkovou neutralitu.

◆ Demonstrace hodnoty produktu zákazníkům

Honda Doufám, že tento nový produkt pomůže přitáhnout více pozornosti k bioplastu jako materiálu šetrnému k životnímu prostředí. Vzhledem k tomu, že to byl můj první projekt vývoje produktu, jsem nadšený, že o tom mohu všem tímto způsobem vyprávět a asi také cítím zodpovědnost, abych se stále posouval kupředu (smích). Přestože ekologické materiály mohou také znamenat vyšší náklady, v budoucnu chci pomáhat vyvíjet produkty, které mohou snížit dopad na životní prostředí i náklady. Budu i nadále pracovat s ohledem na potřeby našich zákazníků.

AiharaI se již dříve podílel na vývoji biologicky odbouratelných plastů, které lze použít v ložiskách. Při ponechání v zemi se biologicky rozložitelný plast rozloží a vrátí se do přírody. Bohužel se však náš předchozí vývoj produktů nepromítl do prodeje. Chci podpořit široké přijetí tohoto produktu tím, že sdělím našim zákazníkům, že výhody tohoto nového produktu stojí za to. Vždy existují důvody pro to, jak se věci vyvíjejí, a proto bych rád pečlivě zhodnotil naše minulé i současné projekty a našel způsoby, jak může NSK rozšířit své iniciativy v této oblasti.

◆Další kroky ve vývoji ložisek s bioplastovými klecemi

Ložiska Ishiwada s novou bioplastovou klecí byla nyní přijata pro použití v motorech ventilátorů klimatizací. Klimatizace mají vestavěný ventilátor, který generuje proudění vzduchu, a v motoru ventilátoru jsou použita ložiska, která pomáhají jeho hladkému otáčení, což zase snižuje spotřebu motoru a šetří energii. Vzhledem k tomu, že klimatizace se používají v obytných prostorách, zařízení musí být co nejtišší. Ložiska se proto musí otáčet hladce a tiše. Spolehlivost je také důležitá, protože delší životnost ložisek umožňuje klimatizaci pracovat tiše po dobu několika let.

Yoshima Pandemie COVID-19 vyvolala na trhu klimatizací větší zájem o kvalitu vnitřního vzduchu. Očekává se, že ve vyspělých zemích poroste poptávka po náhradních klimatizacích s pokročilými funkcemi, jako je ventilace a čištění. Očekává se, že s růstem příjmů poroste také vlastnictví klimatizací v Číně, Indii a dalších rozvíjejících se zemích. Klimatizační jednotky mají často vysokou míru pronikání na trh a spotřebovávají hodně elektřiny, což z nich dělá dobrý cíl pro iniciativy šetrné k životnímu prostředí. Nabídkou ložisek s bioplastovými klecemi pro klimatizace můžeme zajistit nejen stejnou tichost, vysokou spolehlivost a úsporu energie jako ložiska s konvenčními plastovými klecemi, ale také dodat přidanou hodnotu v podobě materiálů šetrných k životnímu prostředí.

Přechod na bioplastový materiál může mít obrovský dopad na produktivitu a přesnost rozměrů výlisku, takže tento přechod představoval zásadní úpravu produktu. Využitím technologie digitálního dvojčete NSK jsme byli schopni simulovat podmínky v době lisování a jakékoli potenciální problémy, které by mohly nastat při použití konvenčního výrobního zařízení. Poté jsme ověřili a potvrdili kvalitu produktu prostřednictvím zkušební výroby a hodnocení. Výsledkem bylo, že jsme byli schopni vyvinout bioplastovou klec se stejným výkonem jako konvenční za pouhých šest měsíců. Navíc jsme zachovali stejný výkon jako konvenční plast, včetně nízké hmotnosti, nízkého tření a schopnosti dynamického tvarování.

◆NSK bude pokračovat ve vývoji ložisek, aby vyhovovala potřebám budoucnosti

Ložiska Ishiwada vybavená bioplastovou klecí nám umožňují prodávat naše produkty apelem na novou přidanou výhodu ekologického designu. V budoucnu bych rád prozkoumal používání materiálů šetrných k životnímu prostředí pro další součásti ložisek, jako jsou kroužky, mazivo a těsnění. Spolu s díly pro průmyslové stroje, jako jsou klimatizace, navrhuje náš tým také ložiska pro elektrifikaci vozidel. Na základě tržních trendů, jako je elektrifikace vozidel a širší využití IT, budou muset ložiska zahrnovat ještě pokročilejší technologii. Rád bych pomohl vytvořit ložiska, která podporují životní prostředí a zároveň nabízejí ještě vyšší výkon produktu.

Zákazníci společnosti Yoshima projevili zájem o naše nové ložisko jako o produkt šetrný k životnímu prostředí a někteří si již vyžádali vzorky. Rád bych pokračoval v práci na vývoji této produktové řady s podporou napříč NSK. Zároveň budeme bedlivě sledovat společenské trendy, abychom mohli předvídat potřeby zákazníků a rychle jim nabízet ty správné produkty.