Après avoir mis au point en 2021 la première cage en bioplastique au monde pour roulements, NSK peut désormais dévoiler sa gamme initiale de produits. Cette cage résistante à la chaleur sera disponible sur ses séries 60 et 62 de roulements à billes à gorge profonde, idéales pour les moteurs de ventilateurs des climatiseurs. À l'avenir, NSK continuera d'élargir sa gamme de produits et l'éventail d'applications associées pour les fabricants désireux de développer des produits respectueux de l'environnement.
Le matériau peut supporter des températures allant jusqu'à 120°C
En fabriquant la cage de roulement à partir d'un matériau bioplastique provenant de sources de biomasse renouvelables (principalement des plantes), il est possible de réduire les émissions de CO2 sur le cycle de vie de 91% par rapport aux plastiques conventionnels fabriqués à partir de combustibles fossiles, contribuant ainsi aux initiatives de neutralité carbone. A titre d’information, les composants bioplastiques conventionnels pâtissent d'une faible résistance thermique mais d’après les tests, le matériau de cage choisi par NSK peut supporter des températures de fonctionnement allant jusqu'à 120°C.
Les ventes de climatiseurs sont appelées à augmenter car ils s’inscrivent dans la fourchette de prix d'un nombre croissant de ménages en Europe, tandis que les foyers et les lieux de travail déjà équipés de climatiseurs souhaitent les remplacer en raison de la pandémie de Covid-19 et des avantages qu'apporte une meilleure ventilation. Les roulements constituent un composant clé des moteurs de ventilateur des climatiseurs. En profitant de roulements NSK à billes à gorge profonde séries 60 et 62 et de la première cage 100% bioplastique au monde, commercialisée sur le marché grand public, les fabricants de climatiseurs sont à même de renforcer leurs compétences en matière de développement durable.
Simulation numérique jumelée
L'utilisation de la technologie IAO dans le processus de développement a permis à NSK d'évaluer les dimensions, la forme et la déformation, et de vérifier l'adéquation des outils de moulage existants. L'entreprise a également pu évaluer des attributs importants tels que la résistance et la qualité. En particulier, NSK a utilisé la simulation numérique jumelée pour évaluer les caractéristiques de contrainte de la cage en conditions de fonctionnement.
En s'appuyant sur les résultats de la simulation, NSK a procédé à une validation plus poussée des performances de la cage pendant la rotation par le biais de tests en conditions réelles sur des prototypes physiques. En appliquant les deux perspectives en parallèle, la société a réduit le temps de développement de la cage à un tiers de celui des procédés habituels.
Faible niveau de bruit et de frottement
Outre une fiabilité élevée, les roulements pour moteurs de ventilateurs de climatiseurs doivent présenter un faible niveau de bruit et de frottement. Les tests d'évaluation fonctionnelle réalisés par NSK ont confirmé que les roulements dotés de la cage en bioplastique affichent des performances en matière de bruit et de frottement équivalentes à celles des cages conventionnelles en polyamide 66.
Enfin, outre sa capacité à permettre aux fabricants de développer des produits neutres en carbone, la nouvelle cage en bioplastique présente une solidité, une résistance à la chaleur, à la graisse et à la soudure équivalentes à celles du polyamide 66, ainsi qu'une rigidité et une résistance à la fatigue, au fluage et aux chocs comparables.
À l'avenir, NSK poursuivra l’utilisation des bioplastiques sur des produits destinés à d'autres secteurs comme l'automobile, afin de continuer à réduire les émissions de carbone et de contribuer à l’émergence d'une société neutre en carbone.
