Segunda semana de julio de 2022 Recomendación de noticias de WBM: NSK: la primera jaula de rodamientos 100 % bioplástica del mundo que respalda la neutralidad de carbono con productos ecológicos

NSK se compromete a lograr una sociedad neutra en carbono. Como parte de estos esfuerzos, en noviembre de 2021, NSK desarrolló el primer rodamiento del mundo equipado con una jaula hecha 100 % de bioplástico derivado de plantas para su uso en motores de ventiladores de aire acondicionado. En este número, hablamos con los ingenieros detrás de este desarrollo sobre los antecedentes del proyecto y lo que los impulsó.

◆ Jaula de cojinete 100 por ciento bioplástica desarrollada

AiharaNSK siempre se ha comprometido a proteger el medio ambiente mundial, como se indica en su Declaración de misión. A lo largo de las décadas, este compromiso ha impulsado el desarrollo de muchas tecnologías, productos y materiales respetuosos con el medio ambiente. Los rodamientos de NSK, nuestro producto principal, son intrínsecamente ecológicos porque ayudan a ahorrar energía al reducir la fricción y suavizar el movimiento mecánico.

Nuestro equipo lleva a cabo investigaciones sobre los materiales de plástico y caucho utilizados en los productos de NSK. Con el fin de reducir las emisiones de CO2 relacionadas con los materiales de los cojinetes, desarrollamos una jaula compuesta únicamente de bioplástico, que se produce en su totalidad a partir de recursos vegetales renovables.s. Aspectos are compuesto de bolas o rodillos (elementos rodantes) entre los anillos interior y exterior. Se utiliza una jaula para espaciar los elementos rodantes a intervalos regulares y permitir que el rodamiento gire suavemente. Por lo tanto, la jaula es un componente crítico del rodamiento.

HondaPlastic derivado de combustibles fósiles se utiliza típicamente para hacer estas jaulas. Este plástico está hecho de petróleo extraído del suelo, proceso que libera CO2 a la atmósfera. También se emite CO2 cuando el plástico se incinera al final de la vida útil del producto. Por el contrario, la jaula de bioplástico que desarrollamos utiliza plantas de sésamo como materia prima para el plástico. Dado que las plantas absorben CO2 de la atmósfera durante la fotosíntesis, incluso si se emite CO2 durante la incineración de bioplásticos, no será mayor que la cantidad inicialmente absorbida por las plantas. Por lo tanto, las emisiones de CO2 de los bioplásticos son básicamente cero neto. Las materias primas bioplásticas se producen en plantas de cultivo, cosecha y procesamiento, y estos procesos emiten menos CO2 que los procesos utilizados para fabricar plásticos a partir de combustibles fósiles. Nuestra jaula bioplástica puede reducir las emisiones de CO2 en un 91 % durante el ciclo de vida del producto en comparación con las jaulas convencionales (poliamida 66).

NSK lleva más de 100 años desarrollando y fabricando rodamientos. Aprovechamos al máximo nuestra experiencia para desarrollar una jaula hecha de materiales ecológicos sin comprometer la calidad. La jaula de un rodamiento debe ser lo suficientemente fuerte para soportar el calor y la carga cuando está en uso. Al mismo tiempo, el material debe ser fácil de moldear y también lo suficientemente flexible para doblarse durante el montaje del rodamiento. Aprovechamos la tecnología de materiales, una de las cuatro tecnologías principales de NSK, para evaluar el potencial de los nuevos materiales para cumplir con los requisitos de las jaulas de rodamientos. El resultado es una jaula respetuosa con el medio ambiente que también ofrece una resistencia al calor y una fuerza comparables a las convencionales.

Aihara: También empleamos la tecnología de gemelos digitales de NSK en el desarrollo de la nueva jaula. NSK utiliza el enfoque de gemelos digitales para lograr una alta calidad y eficiencia en el desarrollo de productos. La tecnología de gemelos digitales ayuda a crear soluciones innovadoras e inesperadas y utiliza tanto la capacidad de obtener información sobre los fenómenos que ocurren en el mundo real como la capacidad de aplicar el razonamiento mediante el uso de la tecnología para crear un modelo digital y comprender la esencia del problema subyacente. Comenzamos utilizando tecnología digital para analizar cómo podría comportarse el material y predijimos su potencial de moldeo y su rendimiento probable. Al crear un prototipo real basado en los resultados digitales, eliminamos la necesidad de hacer múltiples prototipos, acortando el proceso de prueba y error. Esto hizo que el desarrollo fuera tan eficiente que solo llevó un tercio del tiempo habitual. A medida que crece la conciencia ambiental, estoy encantado de que hayamos podido desarrollar rápidamente este primer producto en el mundo para ayudar a promover la neutralidad de carbono.

◆Demostrar el valor del producto a los clientes

HondaEspero que este nuevo producto ayude a llamar más la atención sobre el bioplástico como material ecológico. Dado que fue mi primer proyecto de desarrollo de productos, estoy emocionado de contárselo a todos de esta manera, y creo que también siento la responsabilidad de seguir adelante (risas). Aunque los materiales ecológicos también pueden significar costos más altos, en el futuro quiero ayudar a desarrollar productos que puedan reducir tanto el impacto ambiental como los costos. Seguiré trabajando teniendo en cuenta las necesidades de nuestros clientes.

AiharaI había estado involucrado anteriormente en el desarrollo de plásticos biodegradables que se pueden usar en rodamientos. Cuando se deja en el suelo, el plástico biodegradable se descompone y vuelve a la naturaleza. Desafortunadamente, sin embargo, nuestros desarrollos de productos anteriores no se tradujeron en ventas. Quiero promover la adopción generalizada de este producto comunicándoles a nuestros clientes que los beneficios de este nuevo producto valen el costo. Siempre hay razones para la forma en que resultan las cosas, por lo que me gustaría revisar cuidadosamente nuestros proyectos pasados ​​y presentes y encontrar formas en que NSK pueda expandir sus iniciativas en esta área.

◆Próximos pasos en el desarrollo de rodamientos con jaulas de bioplástico

IshiwadaBearings con la nueva jaula de bioplástico ahora se han adoptado para su uso en motores de ventiladores de aire acondicionado. Los acondicionadores de aire tienen un ventilador incorporado para generar flujo de aire, y se utilizan cojinetes en el motor del ventilador para ayudarlo a girar suavemente, lo que a su vez reduce el uso eléctrico del motor y ahorra energía. Dado que los acondicionadores de aire se utilizan en espacios habitables, el equipo debe ser lo más silencioso posible. Es por eso que los rodamientos deben girar suave y silenciosamente. La confiabilidad también es importante porque una mayor vida útil de los cojinetes permite que el acondicionador de aire funcione silenciosamente durante varios años.

YoshimaEn el mercado de acondicionadores de aire, la pandemia de COVID-19 ha despertado un mayor interés en la calidad del aire interior. Se espera que aumente la demanda de acondicionadores de aire de reemplazo con características avanzadas como ventilación y purificación en los países desarrollados. También se espera que aumente la propiedad de acondicionadores de aire en China, India y otros países emergentes a medida que aumentan los ingresos. Los acondicionadores de aire a menudo tienen una alta tasa de penetración en el mercado y usan mucha electricidad, lo que los convierte en un buen objetivo para las iniciativas ecológicas. Al ofrecer cojinetes con jaulas de bioplástico para acondicionadores de aire, no solo podemos brindar el mismo silencio, alta confiabilidad y ahorro de energía que los cojinetes con jaulas de plástico convencionales, sino que también brindamos valor agregado en forma de materiales ecológicos.

Cambiar a un material bioplástico puede tener un gran impacto en la productividad y la precisión de las dimensiones del moldeado, por lo que el cambio representó una importante modificación del producto. Al utilizar la tecnología de gemelos digitales de NSK, pudimos simular las condiciones en el momento del moldeado y cualquier problema potencial que pudiera surgir al utilizar equipos de producción convencionales. Luego verificamos y confirmamos la calidad del producto a través de la producción y evaluación de pruebas. Como resultado, pudimos desarrollar una jaula de bioplástico con el mismo rendimiento que una convencional en solo seis meses. Además, mantuvimos el mismo rendimiento que el plástico convencional, incluidas las propiedades ligeras y de baja fricción y la capacidad de moldeo dinámico.

◆NSK seguirá desarrollando rodamientos para satisfacer las necesidades del futuro

Los rodamientos de Ishiwada equipados con una jaula de bioplástico nos permiten comercializar nuestros productos apelando al nuevo beneficio adicional del diseño ambiental. En el futuro, tengo muchas ganas de considerar el uso de materiales ecológicos para otros componentes de rodamientos, como anillos, grasa y sellos. Junto con piezas para maquinaria industrial, como aires acondicionados, nuestro equipo también diseña rodamientos para la electrificación de vehículos. Según las tendencias del mercado, como la electrificación de vehículos y el uso más amplio de TI, los rodamientos deberán incorporar una tecnología aún más avanzada. Me gustaría ayudar a crear rodamientos que respeten el medio ambiente y, al mismo tiempo, ofrecer un rendimiento del producto aún mayor.

Los clientes de Yoshima han expresado interés en nuestro nuevo rodamiento como un producto ecológico y algunos ya han solicitado muestras. Me gustaría seguir trabajando para desarrollar esta gama de productos con el apoyo de NSK. Al mismo tiempo, seguiremos de cerca las tendencias sociales para poder anticiparnos a las necesidades de los clientes y actuar rápidamente para ofrecerles los productos adecuados.