2022 Julho 2ª semana Recomendação de notícias da WBM - NSK: A primeira gaiola de mancal 100% bioplástica do mundo que suporta neutralidade de carbono com produtos ecologicamente corretos

A NSK está comprometida em realizar uma sociedade neutra em carbono. Como parte desses esforços, em novembro de 2021, a NSK desenvolveu o primeiro rolamento do mundo equipado com uma gaiola feita de bioplástico 100% derivado de plantas para uso em motores de ventiladores de ar condicionado. Nesta edição, conversamos com os engenheiros por trás desse desenvolvimento sobre os antecedentes do projeto e o que os motivou.

◆ Gaiola de rolamento 100% bioplástica desenvolvida

A AiharaNSK sempre esteve comprometida em proteger o meio ambiente global, conforme indicado em sua Declaração de Missão. Ao longo das décadas, esse compromisso impulsionou o desenvolvimento de muitas tecnologias, produtos e materiais ecologicamente corretos. Os rolamentos da NSK - nosso principal produto - são intrinsecamente ecológicos porque ajudam a economizar energia reduzindo o atrito e suavizando o movimento mecânico.

Nossa equipe realiza pesquisas sobre os materiais plásticos e de borracha usados ​​nos produtos NSK. Para reduzir as emissões de CO2 relacionadas aos materiais de rolamento, desenvolvemos uma gaiola composta apenas por bioplástico, que é produzido inteiramente a partir de recursos vegetais renováveiss. rolamentos asão compostos de esferas ou rolos (elementos rolantes) entre os anéis interno e externo. Uma gaiola é usada para espaçar os elementos rolantes em intervalos regulares e permitir que o rolamento gire suavemente. A gaiola é, portanto, um componente crítico do rolamento.

HondaPlastic derivado de combustíveis fósseis é normalmente usado para fazer essas gaiolas. Esse plástico é feito de petróleo bombeado do solo, processo que libera CO2 na atmosfera. O CO2 também é emitido quando o plástico é incinerado no final da vida útil do produto. Em contraste, a gaiola de bioplástico que desenvolvemos usa plantas de gergelim como matéria-prima para o plástico. Como as plantas absorvem CO2 da atmosfera durante a fotossíntese, mesmo que o CO2 seja emitido durante a incineração do bioplástico, não será mais do que a quantidade inicialmente absorvida pelas plantas. Portanto, as emissões de CO2 do bioplástico são basicamente zero. As matérias-primas bioplásticas são produzidas pelo cultivo, colheita e processamento de plantas, e esses processos emitem menos CO2 do que os processos usados ​​para fabricar plásticos a partir de combustíveis fósseis. Nossa gaiola de bioplástico pode reduzir as emissões de CO2 em 91% durante o ciclo de vida do produto em comparação com as gaiolas convencionais (poliamida 66).

A NSK desenvolve e fabrica rolamentos há mais de 100 anos. Aproveitamos ao máximo nossa experiência para desenvolver uma gaiola feita de materiais ecologicamente corretos sem comprometer a qualidade. Uma gaiola de rolamento precisa ser forte o suficiente para suportar calor e carga durante o uso. Ao mesmo tempo, o material precisa ser fácil de moldar e também flexível o suficiente para dobrar durante a montagem do rolamento. Aproveitamos a tecnologia de materiais, uma das quatro tecnologias principais da NSK, para avaliar o potencial de novos materiais para atender aos requisitos de gaiolas de rolamentos. O resultado é uma gaiola ecológica que também oferece resistência ao calor e resistência comparável a uma convencional.

AiharaTambém empregamos a tecnologia de gêmeos digitais da NSK no desenvolvimento da nova gaiola. A NSK usa a abordagem de gêmeos digitais para alcançar alta qualidade e eficiência no desenvolvimento de produtos. A tecnologia de gêmeos digitais ajuda a criar soluções inovadoras e inesperadas e utiliza tanto a capacidade de obter informações sobre os fenômenos que ocorrem no mundo real quanto a capacidade de aplicar o raciocínio usando a tecnologia para criar um modelo digital e entender a essência do problema subjacente. Começamos usando a tecnologia digital para analisar como o material pode se comportar e previmos seu potencial de moldagem e desempenho provável. Ao criar então um protótipo real com base nos resultados digitais, eliminamos a necessidade de fazer vários protótipos, encurtando o processo de tentativa e erro. Isso tornou o desenvolvimento tão eficiente que levou apenas um terço do tempo normal. À medida que a consciência ambiental cresce, fico muito feliz por termos conseguido desenvolver rapidamente este primeiro produto mundial para ajudar a promover a neutralidade de carbono.

◆Demonstrar o valor do produto aos clientes

HondaEspero que este novo produto ajude a chamar mais atenção para o bioplástico como um material ecológico. Como foi meu primeiro projeto de desenvolvimento de produto, estou animado para contar a todos sobre isso dessa maneira e acho que também sinto a responsabilidade de continuar avançando (risos). Embora materiais ecologicamente corretos também possam significar custos mais altos, daqui para frente quero ajudar a desenvolver produtos que possam reduzir o impacto ambiental e os custos. Vou continuar trabalhando com as necessidades de nossos clientes em mente.

AiharaI já havia se envolvido no desenvolvimento de plásticos biodegradáveis ​​que podem ser usados ​​em rolamentos. Quando deixado no solo, o plástico biodegradável se decompõe e retorna à natureza. Infelizmente, porém, nossos desenvolvimentos de produtos anteriores não se traduziram em vendas. Quero promover a adoção generalizada deste produto, comunicando aos nossos clientes que os benefícios deste novo produto valem o custo. Sempre há razões para a forma como as coisas acontecem, então eu gostaria de revisar cuidadosamente nossos projetos passados ​​e presentes e encontrar maneiras pelas quais a NSK pode expandir suas iniciativas nesta área.

◆Próximos passos no desenvolvimento de rolamentos com gaiolas de bioplástico

Os rolamentos Ishiwada com a nova gaiola de bioplástico foram agora adotados para uso em motores de ventiladores de ar condicionado. Os condicionadores de ar têm um ventilador embutido para gerar fluxo de ar e rolamentos são usados ​​no motor do ventilador para ajudá-lo a girar suavemente, o que, por sua vez, reduz o uso elétrico do motor e economiza energia. Como os condicionadores de ar são usados ​​em ambientes residenciais, o equipamento precisa ser o mais silencioso possível. É por isso que os rolamentos devem girar suave e silenciosamente. A confiabilidade também é importante porque a vida útil mais longa do rolamento permite que o ar condicionado opere silenciosamente por vários anos.

YoshimaNo mercado de ar condicionado, a pandemia de COVID-19 aumentou o interesse pela qualidade do ar interno. Espera-se que a demanda por condicionadores de ar de reposição com recursos avançados, como ventilação e purificação, aumente nos países desenvolvidos. A propriedade de ar-condicionado na China, Índia e outros países emergentes também deve aumentar à medida que a renda aumenta. Os condicionadores de ar geralmente têm uma alta taxa de penetração no mercado e usam muita eletricidade, o que os torna um bom alvo para iniciativas ecológicas. Ao oferecer rolamentos com gaiolas de bioplástico para condicionadores de ar, podemos não apenas fornecer o mesmo silêncio, alta confiabilidade e economia de energia que os rolamentos com gaiolas de plástico convencionais, mas também agregar valor na forma de materiais ecologicamente corretos.

Mudar para um material bioplástico pode ter um grande impacto na produtividade e na precisão das dimensões de moldagem, portanto, a mudança representou uma grande modificação do produto. Ao utilizar a tecnologia de gêmeos digitais da NSK, conseguimos simular as condições no momento da moldagem e quaisquer problemas potenciais que possam surgir ao usar equipamentos de produção convencionais. Em seguida, verificamos e confirmamos a qualidade do produto por meio de testes de produção e avaliação. Com isso, conseguimos desenvolver uma gaiola de bioplástico com o mesmo desempenho de uma convencional em apenas seis meses. Além disso, mantivemos o mesmo desempenho do plástico convencional, incluindo a leveza, as propriedades de baixo atrito e a capacidade de moldagem dinâmica.

◆NSK continuará desenvolvendo rolamentos para atender às necessidades do futuro

Os rolamentos Ishiwada equipados com uma gaiola de bioplástico nos permitem comercializar nossos produtos apelando para o novo benefício adicional do design ambiental. No futuro, estou ansioso para usar materiais ecologicamente corretos para outros componentes do rolamento, como anéis, graxa e vedações. Além de peças para máquinas industriais, como ar condicionado, nossa equipe também projeta rolamentos para eletrificação de veículos. Com base nas tendências do mercado, como eletrificação de veículos e uso mais amplo de TI, os rolamentos precisarão incorporar tecnologia ainda mais avançada. Gostaria de ajudar a criar rolamentos que apoiem o meio ambiente e, ao mesmo tempo, oferecer um desempenho ainda maior do produto.

Os clientes da Yoshima demonstraram interesse em nosso novo rolamento como um produto ecologicamente correto, e alguns já solicitaram amostras. Eu gostaria de continuar trabalhando para desenvolver esta gama de produtos com suporte de toda a NSK. Ao mesmo tempo, seguiremos de perto as tendências da sociedade para que possamos antecipar as necessidades dos clientes e agir rapidamente para oferecer a eles os produtos certos.