I cuscinetti senza piombo sono uno dei pezzi mancanti nel cambiamento tecnologico che alla fine consentirà ai produttori di motori di grande diametro di ridurre le proprie emissioni, senza compromettere l'affidabilità e la durata. La ricerca e lo sviluppo nell'ambito del progetto BeLEADFREE potrebbero essere la svolta che si aspettavano.

Mentre il piombo è scomparso dalla maggior parte dei motori molto tempo fa, alcuni settori non hanno ancora altra scelta che usarlo. Questi includono produttori di motori di grossa cilindrata per imbarcazioni e applicazioni per la produzione di energia:combattuti tra la necessità di ridurre le emissioni di scarico, smettere di usare il piombo e soddisfare criteri sempre più stringenti per la progettazione del motore, queste industrie hanno avuto difficoltà a far fronte al ritmo dei cambiamenti della società.

C'è, però, forte interesse delle parti interessate per potenziali alternative senza piombo, come il dottor Yi Zhang, responsabile ricerca e sviluppo presso Daido Metal, spiega. "La tendenza globale alla riduzione delle emissioni di scarico, soprattutto NOx, ha già portato a cambiamenti significativi nella progettazione del motore di grande diametro. Ma mentre questi sviluppi migliorano l'efficienza del motore e riducono le emissioni, creano anche un ambiente motore sempre più duro."

Ciò rende l'industria piuttosto conservatrice quando si tratta di cambiare materiali o processi di produzione:mentre la sostituzione del piombo per motivi di protezione ambientale e una migliore progettazione del motore è riconosciuta come un must, si prevede che i motori di grossa cilindrata rimarranno in servizio per decine di migliaia di ore. Il minimo problema tecnico o di affidabilità potrebbe portare a guasti catastrofici.

Il progetto BeLEADFREE potrebbe essere proprio quello che l'industria stava aspettando:prodotti per cuscinetti motore di grande diametro che non solo sono senza piombo, ma anche affrontare le sfide tecniche affrontate dai produttori globali di motori di grossa cilindrata.

In soli due anni, il consorzio del progetto è riuscito a proporre con successo nuovi approcci di produzione, progettare e costruire una linea di produzione pilota e convalidare le prestazioni del suo nuovo materiale su un vero motore monocilindrico con un'organizzazione di test indipendente dell'UE.

"Abbiamo raggiunto il nostro obiettivo iniziale di riduzione ed eliminazione del piombo senza compromettere le prestazioni richieste dal mercato in termini di progettazione futura di motori di grande alesaggio, "Il dottor Zhang dice. "Il test, che comprendeva una validazione indipendente del motore monocilindrico, ha dimostrato un significativo miglioramento in termini di fatica, indossare, cavitazione, corrosione e prestazioni tribologiche. Questo significa, in breve, che la durata dei materiali attuali è notevolmente estesa e, successivamente, che l'impatto negativo dei motori di grossa cilindrata sul nostro ambiente sarà ridotto grazie [a] sostituzioni meno frequenti."

Come sottolinea il dottor Zhang, la struttura del materiale può variare anche in diverse condizioni di carico, che gli consente di adattarsi automaticamente e ottimizzare il funzionamento del motore. Questo, a sua volta, migliora l'efficienza del carburante e riduce le emissioni.

Il nuovo materiale è stato testato sia sugli aspetti ambientali che tecnici ad alto livello di prontezza tecnologica, TRL, e Daido Metal ha intenzione di continuare a promuoverlo nel prossimo futuro. Il feedback degli stakeholder è stato finora molto positivo, e il Dr. Zhang afferma che i clienti ora sembrano avere più fiducia e desiderio di accettare il nuovo materiale per i loro motori.

La commercializzazione non dovrebbe essere prevista in tempi brevi a causa del lungo ciclo di sviluppo del prodotto associato all'industria dei motori di grande diametro. Però, Il Dr. Zhang spera che la maggior parte dell'industria adotterà e si sposterà verso lo sviluppo di motori di grande diametro senza piombo entro cinque anni, alla luce dei risultati di BeLEADFREE.