Na de ontwikkeling in 2021 van ’s werelds eerste bioplastic kooi voor rollagers, introduceert NSK nu zijn eerste productlijn. De nieuwe hittebestendige kooi zal beschikbaar zijn voor de series 60 en 62 groefkogellagers, die uitermate geschikt zijn voor ventilatormotoren in airconditioners. In de nabije toekomst wordt het productprogramma en de bijbehorende reeks toepassingen uitgebreid voor OEM’s die milieuvriendelijke producten willen ontwikkelen.
Door de lagerkooi te vervaardigen uit bioplastic – afkomstig van duurzame biomassabronnen zoals planten – is het mogelijk om de CO2-uitstoot tijdens de levenscyclus met 91% te verminderen vergeleken met conventionele kunststoffen gemaakt uit fossiele brandstoffen. Het draagt hierdoor bij aan CO2-neutrale initiatieven.
Lagers met een bioplastic kooi zijn hittebestendig
Conventionele componenten van bioplastic hebben te kampen met een lage hittebestendigheid, maar uit tests blijkt dat het door NSK geselecteerde kooimateriaal bestand is tegen bedrijfstemperaturen tot 120°C.
Ventilatormotoren en airconditioners
De verkopen van nieuwe airconditioners zullen naar verwachting groeien naarmate ze steeds betaalbaarder worden voor meer gezinnen in Europa. Daarnaast zullen bezitters van huizen en werkplaatsen hun bestaande airconditioners willen upgraden tegen de achtergrond van de Covid-19 pandemie en de daarbij verwachte voordelen van betere ventilatie. Lagers zijn een onmisbaar onderdeel in de ventilatormotoren van airconditioners. Door het inzetten van de voordelen van de series NSK 60 en 62 groefkogellagers, met ’s werelds eerste op de markt gebrachte 100% bioplastic kooi, kunnen OEM’s van airconditioners hun duurzaamheidsimago een boost geven.
Digital twin
Door het gebruik van CAE-technologie in het ontwikkelingsproces kon NSK afmetingen, vorm en vervorming evalueren en de toepasbaarheid van bestaande matrijsgereedschappen verifiëren. Daarnaast kon het bedrijf belangrijke eigenschappen, zoals sterkte en kwaliteit, beoordelen. Daarvoor werd gebruik gemaakt van met name digital-twin simulatie voor het evalueren van de mechanische spanningseigenschappen van de kooi onder bedrijfsomstandigheden.
Ontwikkelingstijd
Bespoedigd door de resultaten van de simulatie, voerde NSK een verdere validatie uit van de kooiprestaties tijdens rotatie middels het in de praktijk testen van fysieke prototypes. Door de beide inzichten naast elkaar te implementeren, wist het bedrijf de ontwikkelingstijd van de kooi terug te brengen tot een derde van die bij conventionele processen.
Geluids- en wrijvingsprestaties
Naast een hoge betrouwbaarheid moeten lagers voor ventilatormotoren van airconditioners ook voldoen aan eisen wat betreft een laag geluidsniveau en lage wrijving. Functionele evaluatietests bevestigden dat de lagers met bioplastic kooi vergelijkbare geluids- en wrijvingsprestaties leveren als conventionele kooien van polyamide 66.
Bioplastic kooi versus polyamide 66
Naast de mogelijkheid om OEM’s te helpen bij het ontwikkelen van CO2-neutrale producten, biedt de nieuwe bioplastic kooi dezelfde sterkte, hittebestendigheid, vetbestendigheid en lassterkte als een kooi van polyamide 66, evenals een vergelijkbare stijfheid, vermoeiingsweerstand, kruipweerstand en slagvastheid.
De komende tijd zal NSK het gebruik van bioplastics in producten voor andere sectoren, zoals de automobielsector, verder uitbreiden teneinde de CO2-uitstoot verder te verlagen en bij te dragen tot de creatie van een CO2-neutrale maatschappij.
Ook interessant: Hoog presterende miniatuur NSK kogelomloopspindels
