2022 Tháng 7 Tuần thứ 2 Khuyến nghị về Tin tức của WBM - NSK : Vòng bi 100% bằng nhựa sinh học đầu tiên trên thế giới hỗ trợ tính trung hòa carbon với các sản phẩm thân thiện với môi trường

NSK cam kết hiện thực hóa một xã hội trung hòa carbon. Là một phần của những nỗ lực này, vào tháng 11 năm 2021, NSK đã phát triển ổ trục đầu tiên trên thế giới được trang bị lồng làm bằng 100% nhựa sinh học có nguồn gốc từ thực vật để sử dụng trong động cơ quạt điều hòa không khí. Trong số này, chúng tôi nói chuyện với các kỹ sư đằng sau sự phát triển này về nền tảng của dự án và điều gì đã thúc đẩy họ.

◆100% vòng bi nhựa sinh học được phát triển

AiharaNSK luôn cam kết bảo vệ môi trường toàn cầu, như đã nêu trong Tuyên bố sứ mệnh của mình. Trong nhiều thập kỷ, cam kết này đã thúc đẩy sự phát triển của nhiều công nghệ, sản phẩm và vật liệu thân thiện với môi trường. Vòng bi của NSK - sản phẩm chủ lực của chúng tôi - về bản chất là thân thiện với môi trường vì chúng giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách giảm ma sát và làm mượt chuyển động cơ học.

Nhóm của chúng tôi tiến hành nghiên cứu về vật liệu nhựa và cao su được sử dụng trong các sản phẩm của NSK. Để giảm lượng khí thải CO2 liên quan đến vật liệu ổ trục, chúng tôi đã phát triển một chiếc lồng chỉ bao gồm nhựa sinh học, được sản xuất hoàn toàn từ nguồn thực vật tái tạos. vòng bi abao gồm các quả bóng hoặc con lăn (các yếu tố lăn) giữa vòng trong và vòng ngoài. Một lồng được sử dụng để tạo khoảng cách đều đặn cho các con lăn và cho phép ổ trục quay trơn tru. Do đó, lồng là một thành phần quan trọng của ổ trục.

HondaNhựa có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch thường được sử dụng để làm những chiếc lồng này. Loại nhựa này được làm từ dầu mỏ được bơm lên từ lòng đất, một quá trình giải phóng CO2 vào khí quyển. CO2 cũng được thải ra khi nhựa được đốt khi hết tuổi thọ của sản phẩm. Ngược lại, lồng nhựa sinh học mà chúng tôi phát triển sử dụng cây vừng làm nguyên liệu thô cho nhựa. Vì thực vật hấp thụ CO2 từ khí quyển trong quá trình quang hợp, ngay cả khi CO2 được thải ra trong quá trình đốt nhựa sinh học, nó sẽ không nhiều hơn lượng mà thực vật hấp thụ ban đầu. Do đó, lượng khí thải CO2 của nhựa sinh học về cơ bản là bằng không. Nguyên liệu nhựa sinh học thô được sản xuất bằng cách trồng trọt, thu hoạch và chế biến tại các nhà máy và các quy trình này thải ra ít CO2 hơn so với các quy trình được sử dụng để sản xuất nhựa từ nhiên liệu hóa thạch. Lồng nhựa sinh học của chúng tôi có thể giảm 91% lượng khí thải CO2 trong vòng đời sản phẩm so với lồng thông thường (polyamide 66).

NSK đã phát triển và sản xuất vòng bi trong hơn 100 năm. Chúng tôi đã tận dụng tối đa chuyên môn của mình để phát triển một chiếc lồng làm bằng vật liệu thân thiện với môi trường mà không ảnh hưởng đến chất lượng. Lồng chịu lực cần đủ chắc chắn để chịu nhiệt và tải trọng khi sử dụng. Đồng thời, vật liệu cần phải dễ tạo khuôn và cũng đủ dẻo để uốn cong trong quá trình lắp ráp vòng bi. Chúng tôi đã tận dụng công nghệ vật liệu, một trong Bốn Công nghệ Cốt lõi của NSK, để đánh giá tiềm năng của vật liệu mới nhằm đáp ứng các yêu cầu đối với vòng cách. Kết quả là chiếc lồng thân thiện với môi trường cũng mang lại khả năng chịu nhiệt và độ bền tương đương với chiếc lồng thông thường.

AiharaChúng tôi cũng sử dụng công nghệ song sinh kỹ thuật số của NSK trong quá trình phát triển lồng mới. NSK sử dụng phương pháp song sinh kỹ thuật số để đạt được chất lượng và hiệu quả cao trong quá trình phát triển sản phẩm. Công nghệ song sinh kỹ thuật số giúp tạo ra các giải pháp sáng tạo, bất ngờ và sử dụng cả khả năng hiểu rõ các hiện tượng xảy ra trong thế giới thực và khả năng áp dụng lý luận bằng cách sử dụng công nghệ để tạo mô hình kỹ thuật số và hiểu bản chất của vấn đề tiềm ẩn. Chúng tôi bắt đầu bằng cách sử dụng công nghệ kỹ thuật số để phân tích cách vật liệu có thể hoạt động và dự đoán tiềm năng đúc cũng như hiệu suất có thể xảy ra của nó. Sau đó, tạo ra một nguyên mẫu thực dựa trên kết quả kỹ thuật số, chúng tôi đã loại bỏ nhu cầu tạo nhiều nguyên mẫu, rút ​​ngắn quá trình thử và sai. Điều này làm cho quá trình phát triển hiệu quả đến mức chỉ mất một phần ba thời gian thông thường. Khi nhận thức về môi trường ngày càng tăng, tôi rất vui vì chúng tôi có thể nhanh chóng phát triển sản phẩm đầu tiên trên thế giới này để giúp thúc đẩy tính trung hòa carbon.

◆Thể hiện giá trị sản phẩm cho khách hàng

HondaTôi hy vọng rằng sản phẩm mới này sẽ giúp thu hút nhiều sự chú ý hơn đến nhựa sinh học như một vật liệu thân thiện với môi trường. Vì đây là dự án phát triển sản phẩm đầu tiên của tôi, nên tôi rất vui khi được nói với mọi người về nó theo cách này và tôi đoán mình cũng cảm thấy có trách nhiệm phải tiếp tục phát triển (cười). Mặc dù các vật liệu thân thiện với môi trường cũng có nghĩa là chi phí cao hơn, nhưng trong tương lai, tôi muốn giúp phát triển các sản phẩm có thể giảm cả tác động đến môi trường và chi phí. Tôi sẽ tiếp tục làm việc với nhu cầu của khách hàng của chúng tôi trong tâm trí.

AiharaI trước đây đã tham gia phát triển nhựa phân hủy sinh học có thể được sử dụng trong vòng bi. Khi để lại trong lòng đất, nhựa tự hủy sẽ phân hủy và trở về tự nhiên. Tuy nhiên, thật không may, những phát triển sản phẩm trước đây của chúng tôi đã không chuyển thành doanh số bán hàng. Tôi muốn thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi sản phẩm này bằng cách thông báo cho khách hàng của chúng tôi rằng lợi ích của sản phẩm mới này đáng giá. Luôn có những lý do khiến mọi thứ diễn ra như vậy, vì vậy tôi muốn xem xét cẩn thận các dự án trước đây và hiện tại của chúng ta, đồng thời tìm cách NSK có thể mở rộng các sáng kiến ​​của mình trong lĩnh vực này.

◆Các bước tiếp theo trong quá trình phát triển vòng bi có vòng cách bằng nhựa sinh học

Ishiwada Vòng bi với lồng nhựa sinh học mới hiện đã được sử dụng cho động cơ quạt điều hòa không khí. Máy điều hòa không khí có một quạt tích hợp để tạo ra luồng không khí và vòng bi được sử dụng trong động cơ quạt để giúp nó quay trơn tru, do đó làm giảm mức sử dụng điện của động cơ và tiết kiệm năng lượng. Vì máy điều hòa không khí được sử dụng trong không gian sống nên thiết bị cần phải hoạt động êm ái nhất có thể. Đây là lý do tại sao các vòng bi phải quay trơn tru và im lặng. Độ tin cậy cũng rất quan trọng vì tuổi thọ vòng bi dài hơn có nghĩa là cho phép máy điều hòa không khí hoạt động yên tĩnh trong khoảng thời gian vài năm.

YoshimaTrong thị trường điều hòa không khí, đại dịch COVID-19 đã thúc đẩy mối quan tâm nhiều hơn đến chất lượng không khí trong nhà. Nhu cầu thay thế máy điều hòa không khí với các tính năng tiên tiến như thông gió và thanh lọc dự kiến ​​sẽ tăng ở các nước phát triển. Quyền sở hữu máy điều hòa không khí ở Trung Quốc, Ấn Độ và các nước mới nổi khác cũng được dự đoán sẽ tăng lên khi thu nhập tăng lên. Máy điều hòa không khí thường có tỷ lệ thâm nhập thị trường cao và sử dụng nhiều điện, khiến chúng trở thành mục tiêu tốt cho các sáng kiến ​​thân thiện với môi trường. Bằng cách cung cấp vòng bi có vòng cách bằng nhựa sinh học cho máy điều hòa không khí, chúng tôi không chỉ mang lại độ êm, độ tin cậy cao và tiết kiệm năng lượng như vòng bi có vòng cách bằng nhựa thông thường mà còn mang lại giá trị gia tăng dưới dạng vật liệu thân thiện với môi trường.

Việc thay đổi sang vật liệu nhựa sinh học có thể có tác động lớn đến năng suất và độ chính xác của kích thước khuôn, do đó, sự thay đổi này thể hiện một sự thay đổi lớn về sản phẩm. Bằng cách sử dụng công nghệ song sinh kỹ thuật số của NSK, chúng tôi có thể mô phỏng các điều kiện tại thời điểm đúc và mọi vấn đề tiềm ẩn có thể phát sinh khi sử dụng thiết bị sản xuất thông thường. Sau đó, chúng tôi đã xác minh và khẳng định chất lượng sản phẩm thông qua quá trình sản xuất thử nghiệm và đánh giá. Kết quả là chúng tôi đã có thể phát triển một chiếc lồng nhựa sinh học với hiệu suất tương tự như một chiếc lồng thông thường chỉ trong sáu tháng. Hơn nữa, chúng tôi duy trì hiệu suất tương tự như nhựa thông thường, bao gồm các đặc tính nhẹ, ma sát thấp và khả năng đúc động.

◆NSK sẽ tiếp tục phát triển vòng bi để đáp ứng nhu cầu trong tương lai

Vòng bi Ishiwada được trang bị vòng cách bằng nhựa sinh học cho phép chúng tôi tiếp thị sản phẩm của mình bằng cách thu hút lợi ích bổ sung mới của thiết kế thân thiện với môi trường. Trong tương lai, tôi muốn xem xét việc sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường cho các thành phần ổ trục khác như vòng, mỡ và vòng đệm. Cùng với các bộ phận cho máy móc công nghiệp, chẳng hạn như máy điều hòa không khí, nhóm của chúng tôi cũng thiết kế vòng bi cho xe điện. Dựa trên các xu hướng thị trường như điện khí hóa phương tiện và sử dụng CNTT rộng rãi hơn, vòng bi sẽ cần kết hợp công nghệ tiên tiến hơn nữa. Tôi muốn giúp tạo ra những vòng bi hỗ trợ môi trường đồng thời mang lại hiệu suất sản phẩm cao hơn nữa.

YoshimaKhách hàng đã bày tỏ sự quan tâm đến vòng bi mới của chúng tôi như một sản phẩm thân thiện với môi trường và một số khách hàng đã yêu cầu dùng thử. Tôi muốn tiếp tục làm việc để phát triển dòng sản phẩm này với sự hỗ trợ từ khắp NSK. Đồng thời, chúng tôi sẽ theo sát các xu hướng xã hội để có thể dự đoán nhu cầu của khách hàng và nhanh chóng cung cấp cho họ những sản phẩm phù hợp.