PRO468

87 progettare 468 • MARZO 2025 SPECIALE INDUSTRIA AUTOMOTIVE per cuscinetti in posizioni specifiche, per esempio quelli sul lato comando o vicini alla trasmissione primaria della scato- la del cambio, è richiesto un adeguato isolamento realizzato con componenti in ceramica o plastica. Nella gamma di prodotti NSK rientrano sia i rivestimenti ceramici dell’anello esterno/interno sia le sfere o i rulli interamente in cerami- ca. Questi cuscinetti ‘ibridi’ contrastano efficacemente l’erosione elettrica, ma risultano essere costosi. La richiesta di una soluzione più economica diventa pressante, anche perché l’architettura ad alta tensione dei veicoli elettrici è destinata a passare dagli attuali sistemi a 400V, oggi predominanti, ai nuovi siste- mi a 800V. Questi ultimi conquisteranno probabilmente il 50% del mercato entro il 2030, raddoppiando l’entità del feno- meno e richiedendo misure di protezione ancora più efficaci per i cuscinetti. NSK propone una soluzione costituita dal co- stampaggio di un rivestimento plastico realizzato con un polimero PPS (solfuro di polifenilene) ad alte prestazioni che offre un’elevata resistenza al calore e ad un’ampia gamma di sostanze chimiche, oltre a prestazioni elettriche emeccaniche stabili (anche a temperature fino a 150°C). Inoltre, il materiale presenta bassi livelli di assorbimento dell’acqua, a differenza di molti altri polimeri, garantendo così la stabilità dimensionale. Cosa dicono i test I test comparativi condotti da NSK hanno dimostrato l’efficacia dei cuscinetti con co- stampaggio in plastica rispetto ai cuscinetti standard (non isolati). Per esempio, con una tensione di 24V e una frequenza di 15 kHz, i cuscinetti standard subiscono un’evi- dente erosione elettrica degli anelli interno ed esterno. Al contrario, i nuovi cuscinetti con rivestimento in plastica non presenta- no alcuna evidenza di tale fenomeno. Lo stesso risultato è stato ottenuto a diverse velocità di rotazione. Ai fini di ottimizzare le forniture all’industria delle auto elettriche, il rivestimento di plastica sull’anello esterno viene realizzato con un innovativo proces- so di stampaggio a iniezione in uno degli stabilimenti europei di NSK. La tecnica di costampaggio sviluppata da NSK assicura una distribuzione e un orientamento omo- genei delle molecole e delle fibre di vetro in maniera da ottimizzare le prestazioni meccaniche. La precisione del costam- paggio garantisce una finitura ottimale eliminando qualsiasi necessità di rettifica. La peculiarità della forma ottenuta (senza contatto pieno tra l’alloggiamento ed il dia- metro esterno del cuscinetto) permette di aumentare l’impedenza e di incrementare anche la resistenza all’erosione elettrica. Questa innovazionedifferenzia la soluzione di NSK dalle altre presenti sul mercato. Come ulteriore vantaggio, questo tipo di finitura elimina il problema frequente dello slittamento (creeping) del cuscinetto negli alloggiamenti, poiché potenzialmente ga- rantisce un migliore accoppiamento per via della maggiore interferenza. Caratteristiche dell’isolamento Lo strato isolante brevettato, applicabile sull’anello interno ed esterno, ha soli- tamente uno spessore variabile fra 0,7 e 1,2 mm (foto di apertura). Per tenere conto del materiale aggiuntivo, NSK può offrire soluzioni con ingombri invaria- ti. Questo approccio è ovviamente più semplice quando si progetta un nuovo cuscinetto; NSK può anche rilavorare il diametro esterno di cuscinetti esistenti per ottenere lamisura necessaria; tuttavia, tale intervento comporta costi aggiuntivi rispetto all’utilizzo di un cuscinetto dalle dimensioni standard. Pertanto, una valida alternativa consiste nel modificare le di- mensioni dell’alloggiamento per inserire il cuscinetto con il rivestimento plastico isolante costampato. Scegliendo questa soluzione, i costruttori di veicoli elettrici possono ottenere maggiori vantaggi in termini di abbattimento dei costi rispetto all’impiego dei cuscinetti ibridi. Ora l’in- dustria automotive può contare su una soluzione economica che elimina l’ero- sione elettrica. Il rivestimento di plastica è previsto sui cuscinetti NSK radiali rigidi a sfere (con tenute o aperti) nelle serie di impiego più comune su veicoli elettrici. I test NSK dimostrano l’efficacia della soluzione con rivestimento plastico costampato rispetto ai cuscinetti standard. Tipico assale elettrico per automotive con dettaglio dei cuscinetti nei quali si possono verificare fenomeni di erosione elettrica.