2022 г., 2-я неделя, июль 2022 г. Рекомендация новостей WBM - NSK: первый в мире 100-процентный биопластиковый сепаратор подшипника, поддерживающий углеродную нейтральность с помощью экологически чистых продуктов

NSK стремится к созданию общества с нулевым выбросом углерода. В рамках этих усилий в ноябре 2021 года NSK разработала первый в мире подшипник, оснащенный сепаратором, полностью изготовленным из биопластика растительного происхождения, для использования в двигателях вентиляторов кондиционеров. В этом выпуске мы поговорим с инженерами, стоящими за этой разработкой, о предыстории проекта и о том, что ими двигало.

◆Разработан сепаратор подшипника из 100% биопластика

Как указано в заявлении о миссии, AiharaNSK всегда стремилась защищать окружающую среду во всем мире. На протяжении десятилетий это стремление способствовало разработке многих экологически безопасных технологий, продуктов и материалов. Подшипники NSK — наш основной продукт — по своей сути экологически безопасны, поскольку они помогают экономить энергию за счет уменьшения трения и сглаживания механического движения.

Наша команда проводит исследования пластиковых и резиновых материалов, используемых в продукции NSK. Чтобы сократить выбросы CO2, связанные с материалами подшипников, мы разработали сепаратор, состоящий только из биопластика, полностью произведенного из возобновляемых растительных ресурсов.s. Подшипники aсостоит из шариков или роликов (элементы качения) между внутренним и наружным кольцами. Клетка используется для размещения тел качения через равные промежутки времени и обеспечения плавного вращения подшипника. Таким образом, сепаратор является важным компонентом подшипника.

HondaPlastic, полученный из ископаемого топлива, обычно используется для изготовления этих клеток. Этот пластик производится из нефти, выкачиваемой из-под земли, в результате чего в атмосферу выделяется CO2. CO2 также выделяется, когда пластик сжигается в конце срока службы продукта. Напротив, в биопластиковой клетке, которую мы разработали, в качестве сырья для пластика используется кунжут. Так как растения поглощают СО2 из атмосферы в процессе фотосинтеза, то даже если при сжигании биопластика будет выделено СО2, то его количество будет не больше, чем первоначально поглощенное растениями количество. Таким образом, выбросы биопластика CO2 в основном равны нулю. Сырье для биопластика производится путем выращивания, сбора и переработки растений, и эти процессы выделяют меньше CO2, чем процессы, используемые для производства пластмасс из ископаемого топлива. Наша клетка из биопластика может сократить выбросы CO2 на 91 процент в течение жизненного цикла продукта по сравнению с обычными клетками (полиамид 66).

NSK разрабатывает и производит подшипники уже более 100 лет. Мы максимально использовали наш опыт для разработки клетки из экологически чистых материалов без каких-либо компромиссов в отношении качества. Сепаратор подшипника должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать тепло и нагрузку при эксплуатации. В то же время материал должен легко формоваться, а также быть достаточно гибким, чтобы сгибаться во время сборки подшипника. Мы использовали технологию материалов, одну из четырех основных технологий NSK, чтобы оценить потенциал новых материалов для удовлетворения требований к сепараторам подшипников. В результате получается экологически чистый сепаратор, который также обеспечивает термостойкость и прочность, сравнимые с обычными сепараторами.

Aihara Мы также использовали технологию цифровых двойников NSK при разработке новой клетки. NSK использует подход «цифровой двойник» для достижения высокого качества и эффективности разработки продукции. Технология цифровых двойников помогает создавать инновационные, неожиданные решения и использует как способность получать представление о явлениях, происходящих в реальном мире, так и способность применять рассуждения с помощью технологий для создания цифровой модели и понимания сути лежащей в основе проблемы. Мы начали с использования цифровых технологий, чтобы проанализировать, как может вести себя материал, и спрогнозировали его потенциал для формования и вероятные характеристики. Затем, создав реальный прототип на основе цифровых результатов, мы избавились от необходимости делать несколько прототипов, сократив процесс проб и ошибок. Это сделало разработку настолько эффективной, что она заняла всего треть обычного времени. По мере роста экологической осведомленности я рад, что нам удалось быстро разработать этот первый в мире продукт, способствующий углеродной нейтральности.

◆ Демонстрация ценности продукта для клиентов

Honda надеется, что этот новый продукт поможет привлечь больше внимания к биопластику как к экологически чистому материалу. Так как это был мой первый проект по разработке продукта, я рад рассказать всем об этом таким образом, и я думаю, что я также чувствую ответственность продолжать двигаться вперед (смеется). Хотя экологически чистые материалы также могут означать более высокие затраты, в будущем я хочу помочь разработать продукты, которые могут снизить как воздействие на окружающую среду, так и затраты. Я буду продолжать работать с учетом потребностей наших клиентов.

AiharaI ранее участвовал в разработке биоразлагаемых пластиков, которые можно использовать в подшипниках. Оставленный в земле биоразлагаемый пластик разлагается и возвращается в природу. Однако, к сожалению, наши предыдущие разработки продуктов не привели к продажам. Я хочу способствовать широкому внедрению этого продукта, сообщая нашим клиентам, что преимущества этого нового продукта стоят затрат. Всегда есть причины для того, как все получается, поэтому я хотел бы тщательно проанализировать наши прошлые и настоящие проекты и найти способы, с помощью которых NSK может расширить свои инициативы в этой области.

◆Следующие шаги в разработке подшипников с сепаратором из биопластика

Подшипники Ishiwada с новым сепаратором из биопластика теперь используются в двигателях вентиляторов кондиционеров. Кондиционеры имеют встроенный вентилятор для создания потока воздуха, а в двигателе вентилятора используются подшипники, которые помогают ему вращаться плавно, что, в свою очередь, снижает потребление электроэнергии двигателем и экономит энергию. Поскольку кондиционеры используются в жилых помещениях, оборудование должно работать как можно тише. Вот почему подшипники должны вращаться плавно и бесшумно. Надежность также важна, поскольку более длительный срок службы подшипников позволяет кондиционеру работать бесшумно в течение нескольких лет.

YoshimaПандемия COVID-19 на рынке кондиционеров вызвала повышенный интерес к качеству воздуха в помещениях. Ожидается, что в развитых странах возрастет спрос на сменные кондиционеры с расширенными функциями, такими как вентиляция и очистка. Ожидается, что количество владельцев кондиционеров в Китае, Индии и других развивающихся странах также увеличится по мере роста доходов. Кондиционеры часто имеют высокий уровень проникновения на рынок и потребляют много электроэнергии, что делает их хорошей мишенью для экологически чистых инициатив. Предлагая подшипники с сепаратором из биопластика для кондиционеров, мы можем не только обеспечить такую ​​же бесшумность, высокую надежность и энергосбережение, что и подшипники с обычными пластиковыми сепараторами, но и обеспечить дополнительную ценность в виде экологически чистых материалов.

Переход на биопластический материал может оказать огромное влияние на производительность и точность формовочных размеров, поэтому переход представляет собой серьезную модификацию продукта. Используя технологию цифровых двойников NSK, мы смогли смоделировать условия во время формования и любые потенциальные проблемы, которые могут возникнуть при использовании обычного производственного оборудования. Затем мы проверили и подтвердили качество продукции посредством тестового производства и оценки. В результате всего за шесть месяцев мы смогли разработать клетку из биопластика с такими же характеристиками, как у обычной клетки. Кроме того, мы сохранили те же характеристики, что и у обычного пластика, включая легкий вес, свойства с низким коэффициентом трения и способность к динамическому формованию.

◆NSK продолжит разработку подшипников для удовлетворения потребностей будущего

Подшипники IshiwadaBearings, оснащенные сепаратором из биопластика, позволяют нам продвигать нашу продукцию, обращаясь к новому дополнительному преимуществу экологичного дизайна. В дальнейшем я заинтересован в использовании экологически чистых материалов для других компонентов подшипников, таких как кольца, смазка и уплотнения. Наряду с деталями для промышленных машин, таких как кондиционеры, наша команда также разрабатывает подшипники для электрификации транспортных средств. Учитывая рыночные тенденции, такие как электрификация транспортных средств и более широкое использование информационных технологий, подшипники должны будут включать в себя еще более передовые технологии. Я хотел бы помочь создать подшипники, которые защищают окружающую среду, а также предлагают еще более высокие характеристики продукта.

YoshimaКлиенты проявили интерес к нашему новому подшипнику как к экологически чистому продукту, и некоторые из них уже запросили образцы. Я хотел бы продолжать работать над развитием этой линейки продуктов при поддержке NSK. В то же время мы будем внимательно следить за социальными тенденциями, чтобы мы могли предвидеть потребности клиентов и быстро предлагать им нужные продукты.