NSK: acciaio e software al servizio dell’innovazione

nskIl gruppo giapponese dalla longevità secolare NSK, il cui nome è un acronimo per Nippon Seiko Kabushiki Kaisha e fra i principali produttori al mondo di cuscinetti volventi, è da tempo impegnato nello sviluppo di nuovi materiali e design per soddisfare i requisiti dei riduttori industriali e ha resi noti di recente i suoi ultimi risultati.
Punto di partenza è che i sistemi ad azionamento meccanico devono garantire affidabilità e prestazioni elevate in un’ampia gamma di condizioni. I requisiti per i cuscinetti utilizzati in processi di precisione come le macchine da stampa sono molto diversi rispetto a quelli tipici delle applicazioni delle turbine eoliche, dove si richiede un funzionamento il più possibile esente da manutenzione. All’interno di un riduttore si trovano diversi cuscinetti, ognuno dei quali ha un compito preciso, e sussistono condizioni operative differenti per le quali è necessario adottare design specifici. A seconda del riduttore, le tipologie di cuscinetti possono perciò variare e anche la disposizione degli alberi dei riduttori e il sistema di lubrificazione definiscono i requisiti per il design del cuscinetto. Un albero di un riduttore necessita di almeno due cuscinetti per un supporto ed una guida ottimali rispetto all’elemento fisso. I cuscinetti volventi, oltre a sopportare i carichi radiali ed assiali, consentono l’espansione termica dell’albero. Il cuscinetto assiale è progettato per sostenere i carichi assiali dell’ingranamento, mentre il cuscinetto flottante sostiene i carichi radiali e agevola il movimento assiale, oltre a compensare le tolleranze di produzione e le variazioni della temperatura di esercizio. Questo agevola la scelta del cuscinetto standard e l’abbinamento con altri cuscinetti su ogni albero dell’azionamento.

L’importanza dei materiali
Il calcolo del carico del cuscinetto e della direzione è quindi fondamentale per effettuare una scelta corretta; e un altro fattore dirimente è dato dai materiali. Il materiale, la gabbia dell’elemento volvente e ogni materiale di tenuta devono essere scelti con cura per garantire un livello ottimale delle prestazioni del sistema. NSK ha messo a frutto la sua ricerca per sviluppare l’acciaio Super-TF il quale, grazie a una nuova composizione di materiali e a uno speciale trattamento termico, garantisce un aumento significativo della durata anche in presenza di contaminazione, fino a dieci volte superiore rispetto a un materiale standard. Inoltre, si sono ottenuti benefici per la resistenza allo sfaldamento, all’usura e alle sollecitazioni termiche.
Altra discriminante essenziale è la durata del cuscinetto, che dipende essenzialmente dall’utilizzo operativo. Per questo motivo, NSK ha sviluppato il software ABLE-Forecaster (Advanced Bearing Life Equation o Metodo di calcolo avanzato della durata dei cuscinetti) che utilizza dati effettivi di applicazioni e test acquisiti in decenni di attività sul campo e li abbina a dati riferiti a sistemi di lubrificazione, condizioni ambientali, fattori di contaminazione e analisi dei materiali fornendo un modello predittivo per prendere decisioni progettuali importanti.
Tutti i fattori finora considerati avranno un impatto sui costi di produzione e, perciò, devono essere perfettamente bilanciati per garantire prestazioni ottimali e la massima affidabilità per le applicazioni in questione. La gamma di prodotti NSK varia dai cuscinetti miniaturizzati con diametro del foro pari a un millimetro ai cuscinetti volventi con diametro di cinque metri. Lo sviluppo di materiali innovativi resistenti al calore e al grippaggio e di tecnologie di lubrificazione ad alte prestazioni è da sempre una priorità per NSK, che produce oltre 35 mila tipi diversi di cuscinetti a sfera e a rulli, e ha realizzato una guida approfondita per rendere più chiari e intuitivi i principi base e gli ultimi sviluppi nel campo dei cuscinetti.

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