Quais são as tentativas de aplicação de rolamentos auto-lubrificantes em campos emergentes?

Com as características de manutenção, com baixo atrito, resistência a alta temperatura e vida longa, os rolamentos auto-lubrificantes estão gradualmente se expandindo dos campos industriais tradicionais (como fabricação de máquinas, automóveis etc.) para campos emergentes. Com o avanço da ciência e da tecnologia e a atualização da demanda do mercado, as tentativas de aplicação de Rolamentos auto-lubrificantes Em nova energia, robôs, aeroespacial, equipamentos médicos e outros campos estão aumentando, mostrando um grande potencial de desenvolvimento.

I. Tentativas de aplicação em campos emergentes
1.
Cenários de aplicativos:
Sistema de acionamento elétrico: usado em peças -chave, como mancais de motor e eixos de engrenagem redutores, que precisam suportar altas velocidades (até 20.000 rpm) e partidas e paradas frequentes.
-Battery Sistema de resfriamento: os rolamentos da bomba de resfriamento que trabalham em ambientes de alta temperatura (80-120 ℃) ​​precisam ficar livres de manutenção por um longo tempo.
Avanços técnicos:
-Projeto de peso leve: os rolamentos baseados em cobre auto-lubrificantes contendo grafite ou PTFE são fabricados através do processo de metalurgia em pó, o que reduz o peso em 30%, mantendo a alta capacidade de carga (carga estática de até 200 MPa).
-Alta resistência à temperatura: Usando novos materiais compósitos (como grafeno de cobre), o coeficiente de atrito é estável em 0,08-0,12 a 120 ° C, e a vida útil do serviço é estendida a duas vezes a dos rolamentos tradicionais.
Caso:
Os mancais do motor da Tesla Modelo 3 usam mangas de cobre auto-lubrificantes para reduzir o risco de contaminação do lubrificante e melhorar a eficiência motora (eficiência de mais de 95%).

2. Robótica e fabricação inteligente
Cenários de aplicativos:
-Collaborative juntas do robô: requer alta precisão (precisão do posicionamento de repetição ± 0,02 mm), baixo atrito (coeficiente de atrito ≤0,1) e operação silenciosa.
-Rails industriais do guia do robô: livre de manutenção de longo prazo em ambientes empoeirados e de alta umidade.
Avanços tecnológicos:
-Camada de lubrificação componha: Uma camada de lubrificação que contém MOS₂ é formada na superfície do rolamento através da tecnologia de revestimento a laser, e o coeficiente de atrito é reduzido para 0,05 e o ruído é ≤45 dB.
-Integração integral: sensores incorporados monitoram o status de desgaste dos rolamentos para obter manutenção preditiva (taxa de falha reduzida em 40%).
Caso:
O robô colaborativo da ABB Yumi usa rolamentos esféricos auto-lubrificantes, que não requerem lubrificantes externos e são adequados para ambientes de oficina limpa.

3. Campo aeroespacial
Cenários de aplicativos:
Mecanismo de implantação de satellite: os rolamentos que trabalham em vácuo e diferenças extremas de temperatura (-150 ℃ a 120 ℃) ​​requerem poluição volátil zero.
-trem de pouso na aircraft: lubrificação a longo prazo sob cargas de alto impacto (carga dinâmica ≥500 kN).
Avanço tecnológico:
Materiais de grau de espaço: são utilizados materiais compostos de dissulfeto de cobre-tungstênio, e o coeficiente de atrito é estável abaixo de 0,1 em um ambiente de vácuo, e o conteúdo volátil é <1 ppm.
-Design resistente à fataria: os rolamentos de material gradiente são fabricados através do processo de fundição centrífuga, e a vida útil da fadiga é aumentada para 3 vezes a dos rolamentos tradicionais.
Caso:
O mecanismo de implantação do painel solar do SpaceX Starlink Satellite usa Rolamentos auto-lubrificantes Para garantir uma operação confiável no ambiente espacial.

4. Campo de dispositivo médico
Cenários de aplicativos:
-Eixo de acionamento de robôs cirúrgicos: materiais biocompatíveis (como rolamentos auto-lubrificantes à base de ligas de titânio) e atrito ultra-baixo (coeficiente de atrito ≤ 0,08) são necessários.
-MRI ROLAMENTOS DE EQUIPAMENTO: Não são usadas interferências de metal no ambiente de campo magnético forte, materiais auto-lubrificantes à base de cerâmica.
Avanços tecnológicos:
-Biocompatível de revestimento: A camada lubrificante contendo DLC (carbono do tipo diamante) é preparada pela tecnologia PVD (deposição de vapor físico), e o coeficiente de atrito é tão baixo quanto 0,06.
Materiais não magnéticos: a suscetibilidade magnética dos rolamentos de cerâmica de zircônia é menor que 1 × 10⁻⁶, que é totalmente compatível com o ambiente de ressonância magnética.
Caso:
As articulações do braço robótico do robô cirúrgico da Vinci usam rolamentos auto-lubrificantes à base de titânio para atender aos requisitos de limpeza e precisão de nível médico.

5. Campo de energia renovável
Cenários de aplicativos:
-Sistema de tom de turbina de vento: livre de manutenção a longo prazo em spray de sal e ambientes de alta umidade (umidade> 90%).
- Dispositivo de geração de energia das ondas: os rolamentos subaquáticos precisam ser resistentes à corrosão (teste de pulverização de sal ≥ 1000 horas) e resistentes à ligação biológica.
Avanços tecnológicos:
-revestimento resistente à corrosão: a pulverização de plasma Al₂o₃-tio₂ revestimento composto é usado para melhorar a resistência ao pulverização de sal para mais de 2000 horas.
- Projeto autolimpante: a microestrutura biônica do projeto da superfície do rolamento (como a textura da pele do tubarão) reduz a taxa de fixação dos organismos marinhos em mais de 50%.
Caso:
O rolamento variável da turbina eólica do Siemens Gamesa Offshore adota mangas de cobre auto-lubrificantes com uma vida útil de design de 25 anos e uma redução de custo de manutenção de 60%.

Ii. Perspectivas e tendências futuras
1. Tendências de desenvolvimento de tecnologia
- Inovação material: a aplicação de novos materiais lubrificantes, como grafeno e dissulfeto de nano-molibdênio, deve reduzir o coeficiente de atrito para abaixo de 0,03.
- Inteligência: Integre os sensores da IoT para monitorar a temperatura do rolamento, a vibração e o status do desgaste em tempo real para obter "auto-lubrificação inteligente".
-Manufatura verde: Desenvolvimento de materiais ambientais sem chumbo e sem cádmio (como ligas baseadas em bismuto) em conformidade com os ROHs e regulamentos de alcance.

2. Perspectivas de mercado
- Tamanho do mercado: De acordo com a Grand View Research, o mercado global de rolamentos auto-lubrificantes terá uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 6,5% de 2023 a 2030, e o tamanho do mercado excederá US $ 5 bilhões em 2030.
- Áreas -chave: novos veículos de energia (30%), robôs (25%) e energia renovável (20%) se tornarão os principais pontos de crescimento.

3. Desafios e respostas
- Adaptação de ambiente extremo: são necessários mais avanços materiais para cenários como reatores nucleares (resistência à radiação) e exploração profunda do espaço (temperatura ultra baixa).
-Controle de custos: reduza os custos em 20 a 30% por meio de produção em larga escala (como o processo de fundição contínua).
A aplicação de rolamentos auto-lubrificantes em campos emergentes não é apenas um reflexo da atualização tecnológica, mas também o resultado da profunda integração da demanda industrial e da ciência dos materiais. Com o avanço de novos materiais e novos processos, seus cenários de aplicação serão expandidos ainda mais, tornando-se o "campeão oculto" da fabricação de equipamentos de ponta. Para os compradores, a escolha de fornecedores líderes de tecnologia (como a Mingxu Machinery) aumentará diretamente a competitividade do produto e a velocidade de resposta do mercado.

Sobre Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd.
A Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. é uma empresa líder no campo de rolamentos auto-lubrificantes, com foco na pesquisa e desenvolvimento e produção de rolamentos auto-lubrificantes baseados em cobre de alto desempenho. Os produtos da empresa foram aplicados com sucesso a campos emergentes, como novos motores de veículos energéticos, articulações de robôs industriais e sistemas de pitch variável de energia eólica offshore, e aprovaram a certificação ISO 9001.
Vantagens principais:
-Soluções contínuas: podemos fornecer otimização de fórmula de material (como adicionar grafeno) e processos de revestimento especial de acordo com as necessidades do cliente e produzir produtos com precisão de acordo com os desenhos dos clientes.
-Reservas técnicas: aprovou a certificação ISO e possui mais de 10 patentes.
-Tempo de entrega: 15 ~ 20 dias úteis a partir da data do pedido.
-Caso de sucesso: forneça rolamentos de motor para uma nova empresa líder de veículos energéticos para ajudar sua eficiência do sistema de acionamento elétrico a 96,5%.
No futuro, a Mingxu Machinery continuará a aprofundar suas raízes em campos emergentes e promover o desenvolvimento da tecnologia de rolamentos auto-lubrificantes em uma direção mais eficiente e inteligente.