Toshiba : Что отличает керамические шарики Toshiba (50% мирового рынка*)?

Jul 13, 2023

Чем больше людей используют электромобили (EV), тем ближе мы приближаемся к углеродной нейтральности, и, к счастью, продажи этих автомобилей в последние годы растут во всем мире. Однако одна из проблем, которая может возникнуть с электромобилями, — это «электрическая коррозия» подшипников, которые крепят различные жизненно важные части автомобиля к двигателю.- серьезная проблема, так как может привести к поломке автомобиля. К счастью, керамические шарики, разработанные Toshiba для использования в этих подшипниках, сумели решить эту проблему.

Керамические шарики Toshiba Materials поставляются производителям полировальных машин, а затем производителям подшипников, после чего они используются в основном европейскими и американскими производителями автомобилей. Опыт и технологические возможности Toshiba, а также ее передовые методы контроля качества на основе искусственного интеллекта делают это возможным, а также их 50% долю мирового рынка*. Здесь мы рассмотрим проверки качества на основе искусственного интеллекта, которые Toshiba использует для этих керамических шариков.

Запатентованные высокопроизводительные керамические шарики Toshiba.

Сядьте в электромобиль впервые, и вы сами почувствуете автомобиль будущего и то, чем он отличается от автомобиля с бензиновым двигателем. Никакого характерного рева мотора, даже когда нажимаешь педаль газа в пол, и все же машина разгоняется – плавно, бесшумно, мощно. Это уникальное ощущение стало возможным благодаря двигателям и подшипникам, которые необходимы для этих двигателей.

«Подшипники — это детали машин, которые позволяют валам плавно вращаться. Они состоят из внутреннего кольца, шарика и внешнего кольца». Так объясняет Кацухико Ямада из Toshiba Materials. Внутреннее кольцо, шарик и наружное кольцо подшипников обычно изготавливаются из металла.Однако высокая мощность, необходимая для электродвигателей, может вызвать явление, называемое электрической коррозией, которое уже давно является проблемой этих подшипников.

Принципиальная схема подшипника

«Вал прикреплен к внутреннему кольцу с шариками между внешним и внутренним кольцами. Шарики позволяют валу плавно вращаться. Шарики всегда должны соприкасаться с внутренним и внешним кольцами, но между шариками и кольцами неизбежно образуются крошечные зазоры. Когда электричество проходит через эти зазоры, электрический разряд может вызвать искры, которые повреждают шарики. Это так называемая электрическая коррозия. Мощные двигатели особенно подвержены электрической коррозии из-за быстрого вращения вала.», — говорит Ямада.

Кацухико Ямада, руководитель группы технологий производства структурных ТЭ, подразделение по производству структурных ТЭ, Toshiba Materials Co., Ltd.

Подшипники не могут быть легко заменены после сборки автомобиля. Ожидается, что в США подшипники, используемые в электромобилях, будут достаточно высокого качества, чтобы выдерживать большие расстояния. Высокопроизводительные подшипники будут способствовать широкому использованию электромобилей и будут способствовать достижению углеродной нейтральности. Явление электрической коррозии препятствовало этим усилиям, но не более: в этом и заключается красота керамических шариков Toshiba.

Что такого особенного в керамических шариках, чтобы предотвратить электрическую коррозию? «Керамика является изолятором, то есть не проводит электричество», — объясняет Ямада. Керамические шарики, продолжает он, весят вдвое меньше металлических, обладают высокой термостойкостью и устойчивостью к таким явлениям, как коррозия и ржавчина, вызываемые кислотами и щелочами.

Toshiba занимается производством керамических шариков уже очень давно, начиная с 1974 года, когда компания приобрела патент на нитрид кремния — сырье, используемое для изготовления керамических шариков. Хотя для изготовления этих шариков можно было использовать различные материалы, в том числе оксид алюминия, Toshiba остановила свой выбор на нитриде кремния именно из-за легкого и высокопрочного материала.