2022 juli 2e week WBM Nieuws Aanbeveling - NSK: 's Werelds eerste 100 procent bioplastic lagerkooi-ondersteunende koolstofneutraliteit met milieuvriendelijke producten

NSK zet zich in voor het realiseren van een klimaatneutrale samenleving. Als onderdeel van deze inspanningen ontwikkelde NSK in november 2021 's werelds eerste lager uitgerust met een kooi gemaakt van 100 procent plantaardig bioplastic voor gebruik in ventilatormotoren van airconditioning. In dit nummer praten we met de ingenieurs achter deze ontwikkeling over de achtergrond van het project en wat hen dreef.

◆100 procent bioplastic lagerkooi ontwikkeld

AiharaNSK heeft zich altijd ingezet voor de bescherming van het wereldwijde milieu, zoals aangegeven in haar missieverklaring. In de loop van de decennia heeft dit engagement geleid tot de ontwikkeling van vele milieuvriendelijke technologieën, producten en materialen. De lagers van NSK - ons steunpilaarproduct - zijn intrinsiek milieuvriendelijk omdat ze helpen energie te besparen door wrijving te verminderen en mechanische bewegingen glad te strijken.

Ons team doet onderzoek naar de plastic en rubbermaterialen die worden gebruikt in NSK-producten. Om de CO2-uitstoot gerelateerd aan lagermaterialen te verminderen, hebben we een kooi ontwikkeld die alleen bestaat uit bioplastic, dat volledig is geproduceerd uit hernieuwbare plantaardige grondstoffens. Lagers aopnieuw samengesteld uit ballen of rollen (rollende elementen) tussen de binnenste en buitenste ringen. Een kooi wordt gebruikt om de rollende elementen op regelmatige afstanden uit elkaar te plaatsen en het lager soepel te laten draaien. De kooi is daarom een ​​cruciaal onderdeel van het lager.

HondaPlastic afgeleid van fossiele brandstoffen wordt meestal gebruikt om deze kooien te maken. Dit plastic is gemaakt van aardolie die uit de grond wordt gepompt, een proces waarbij CO2 vrijkomt in de atmosfeer. Ook komt er CO2 vrij bij de verbranding van het plastic aan het einde van de levensduur van het product. De door ons ontwikkelde bioplastic kooi daarentegen gebruikt sesamplanten als grondstof voor het plastic. Omdat planten tijdens de fotosynthese CO2 uit de atmosfeer opnemen, zal het, zelfs als er bij de verbranding van bioplastic CO2 wordt uitgestoten, niet meer zijn dan de hoeveelheid die de planten aanvankelijk opnemen. Daarom is de CO2-uitstoot van bioplastic in feite netto nul. Bioplastic grondstoffen worden geproduceerd door het telen, oogsten en verwerken van planten, en deze processen stoten minder CO2 uit dan de processen die gebruikt worden om plastics te maken uit fossiele brandstoffen. Onze kooi van biokunststof kan de CO2-uitstoot tijdens de levenscyclus van het product met 91 procent verminderen in vergelijking met conventionele kooien (polyamide 66).

NSK ontwikkelt en produceert al meer dan 100 jaar lagers. We hebben onze expertise optimaal benut om een ​​kooi te ontwikkelen die is gemaakt van milieuvriendelijke materialen zonder concessies te doen aan de kwaliteit. Een lagerkooi moet sterk genoeg zijn om tijdens gebruik hitte en belasting te weerstaan. Tegelijkertijd moet het materiaal gemakkelijk te vormen zijn en ook flexibel genoeg om te buigen tijdens de montage van de lagers. We maakten gebruik van materiaaltechnologie, een van de vier kerntechnologieën van NSK, om het potentieel van nieuwe materialen te evalueren om te voldoen aan de vereisten voor lagerkooien. Het resultaat is een milieuvriendelijke kooi die ook hittebestendigheid en sterkte biedt die vergelijkbaar is met een conventionele kooi.

AiharaWe hebben ook de digitale tweelingtechnologie van NSK gebruikt bij de ontwikkeling van de nieuwe kooi. NSK gebruikt de digital twin-benadering om hoge kwaliteit en efficiëntie bij productontwikkeling te bereiken. Digital twin-technologie helpt bij het creëren van innovatieve, onverwachte oplossingen en maakt gebruik van zowel het vermogen om inzicht te krijgen in fenomenen die zich in de echte wereld voordoen, als het vermogen om redenering toe te passen door technologie te gebruiken om een ​​digitaal model te creëren en de essentie van het onderliggende probleem te begrijpen. We begonnen met het gebruik van digitale technologie om te analyseren hoe het materiaal zich zou kunnen gedragen, en voorspelden het vormingspotentieel en de waarschijnlijke prestaties. Door vervolgens een echt prototype te maken op basis van de digitale resultaten, elimineerden we de noodzaak om meerdere prototypes te maken, waardoor het proces van vallen en opstaan ​​werd verkort. Dit maakte de ontwikkeling zo efficiënt dat het slechts een derde van de gebruikelijke tijd in beslag nam. Naarmate het milieubewustzijn groeit, ben ik verheugd dat we dit eerste product ter wereld snel hebben kunnen ontwikkelen om koolstofneutraliteit te helpen bevorderen.

◆Demonstreren van productwaarde aan klanten

HondaIk hoop dat dit nieuwe product zal helpen om meer aandacht te vestigen op bioplastic als milieuvriendelijk materiaal. Aangezien het mijn eerste productontwikkelingsproject was, ben ik verheugd om iedereen er op deze manier over te vertellen, en ik denk dat ik ook een verantwoordelijkheid voel om vooruit te blijven gaan (lacht). Hoewel milieuvriendelijke materialen ook hogere kosten met zich mee kunnen brengen, wil ik in de toekomst producten helpen ontwikkelen die zowel de impact op het milieu als de kosten kunnen verminderen. Ik zal blijven werken met de behoeften van onze klanten in gedachten.

AiharaI was eerder betrokken bij de ontwikkeling van biologisch afbreekbare kunststoffen die in lagers kunnen worden gebruikt. Wanneer het in de grond wordt achtergelaten, valt biologisch afbreekbaar plastic uiteen en keert het terug naar de natuur. Helaas vertaalden onze eerdere productontwikkelingen zich niet in verkopen. Ik wil een brede acceptatie van dit product bevorderen door onze klanten duidelijk te maken dat de voordelen van dit nieuwe product de kosten waard zijn. Er zijn altijd redenen voor de manier waarop dingen lopen, dus ik zou graag onze eerdere en huidige projecten zorgvuldig willen bekijken en manieren vinden waarop NSK haar initiatieven op dit gebied kan uitbreiden.

◆Volgende stappen in de ontwikkeling van lagers met kooien van bioplastic

Ishiwada-lagers met de nieuwe kooi van bioplastic zijn nu goedgekeurd voor gebruik in ventilatormotoren van airconditioners. Airconditioners hebben een ingebouwde ventilator om een ​​luchtstroom te genereren, en in de ventilatormotor worden lagers gebruikt om deze soepel te laten draaien, wat op zijn beurt het elektrische verbruik van de motor vermindert en energie bespaart. Aangezien airconditioners in woonruimtes worden gebruikt, moet de apparatuur zo stil mogelijk zijn. Daarom moeten de lagers soepel en geruisloos draaien. Betrouwbaarheid is ook belangrijk omdat een langere levensduur van de lagers ervoor zorgt dat de airconditioner jarenlang stil kan werken.

YoshimaOp de markt voor airconditioning heeft de COVID-19-pandemie geleid tot meer belangstelling voor de kwaliteit van de binnenlucht. De vraag naar vervangende airconditioners met geavanceerde functies zoals ventilatie en zuivering zal naar verwachting toenemen in ontwikkelde landen. Het bezit van airconditioners in China, India en andere opkomende landen zal naar verwachting ook toenemen naarmate de inkomens stijgen. Airconditioners hebben vaak een hoge marktpenetratiegraad en verbruiken veel elektriciteit, waardoor ze een goed doelwit zijn voor milieuvriendelijke initiatieven. Door lagers met kooien van biokunststof voor airconditioners aan te bieden, kunnen we niet alleen dezelfde stilte, hoge betrouwbaarheid en energiebesparing bieden als lagers met conventionele kooien van kunststof, maar ook toegevoegde waarde leveren in de vorm van milieuvriendelijke materialen.

Het overstappen op een bioplastic materiaal kan een enorme impact hebben op de productiviteit en de nauwkeurigheid van vormafmetingen, dus de verschuiving vertegenwoordigde een grote productaanpassing. Door gebruik te maken van de digital twin-technologie van NSK konden we de omstandigheden simuleren op het moment van gieten en eventuele problemen die zich zouden kunnen voordoen bij het gebruik van conventionele productieapparatuur. Vervolgens hebben we de productkwaliteit geverifieerd en bevestigd door middel van testproductie en evaluatie. Het resultaat was dat we in slechts zes maanden tijd een kooi van biokunststof konden ontwikkelen met dezelfde prestaties als een conventionele kooi. Bovendien behielden we dezelfde prestaties als het conventionele plastic, inclusief de lichtgewicht, lage wrijvingseigenschappen en het dynamische vormvermogen.

◆NSK zal lagers blijven ontwikkelen om aan de behoeften van de toekomst te voldoen

IshiwadaLagers uitgerust met een kooi van bioplastic stellen ons in staat om onze producten op de markt te brengen door een beroep te doen op het nieuwe toegevoegde voordeel van milieuvriendelijk ontwerp. In de toekomst wil ik graag kijken naar het gebruik van milieuvriendelijke materialen voor andere lagercomponenten zoals ringen, vet en afdichtingen. Naast onderdelen voor industriële machines, zoals airconditioners, ontwerpt ons team ook lagers voor de elektrificatie van voertuigen. Op basis van markttrends zoals de elektrificatie van voertuigen en een breder gebruik van IT, zullen lagers nog geavanceerdere technologie moeten bevatten. Ik wil graag helpen bij het maken van lagers die het milieu ondersteunen en tegelijkertijd nog betere productprestaties bieden.

YoshimaKlanten hebben interesse getoond in ons nieuwe lager als milieuvriendelijk product, en sommigen hebben al om monsters gevraagd. Ik wil graag blijven werken aan de ontwikkeling van dit productassortiment met steun van heel NSK. Tegelijkertijd volgen we de maatschappelijke trends op de voet, zodat we kunnen anticiperen op de behoeften van klanten en snel kunnen handelen om hen de juiste producten aan te bieden.