Soukromé společnosti v kosmickém průmyslu i mimo něj v současnosti touží prozkoumat velké neznámé pomocí velkých i malých satelitů a vesmírných lodí. S rostoucím počtem aktérů, misí a velkých konstelací družic roste také potřeba inovativních maziv pro cestování vesmírem.
Po převzetí společnosti Nye Lubricants v roce 2020 jsou nyní k dispozici produkty FUCHS pro aplikace na zemi i ve vesmíru. Nye spolupracuje s předními vesmírnými organizacemi již více než 65 let na vývoji nejmodernějších receptur. V únoru 2021 přistálo na Marsu vozidlo „Perseverance“. Jeho součástí je také bariérový film od Nye Lubricants. Maziva Nye pro vesmírné aplikace mají mnohaleté letové zkušenosti - poprvé byla použita na misi Mercury v roce 1963. Produkty společnosti Nye sehrály zásadní roli při ochraně součástí Mezinárodní vesmírné stanice (ISS), družic řady GOES-R a vesmírného dalekohledu Jamese Webba, jehož start se očekával 31. října 2021 (ale po mnoha odkladech proběhl až 25. prosince 2021).
Při vesmírných letech taková maziva většinou slouží k prodloužení životnosti součástí, ochraně optických systémů, řízení pohybů a zabránění kontaminaci. Najít správné složení maziva, které splní tyto požadavky, zejména v drsném prostředí vesmíru, je velkou výzvou.
Vývoj maziv pro vesmírné aplikace
Vývojáři maziv potřebují přesně vědět, jak fungují vesmírné aplikace a jak drsné prostředí ovlivňuje výkon mazání. „Extrémní teploty, podmínky vakua, nízké odpařování, nízká tvorba částic a dlouhá životnost jsou vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při vývoji maziva pro vesmírné použití, aby bylo zajištěno, že komponenty budou spolehlivě fungovat po celou dobu životnosti aplikace,“ vysvětluje Dr. Jason Galary, ředitel výzkumu, vývoje a inovací ve společnosti Nye. Na rozdíl od auta, pokud součást selže, nelze ji snadno vyměnit nebo opravit. Vesmírné mise stojí stovky milionů, ne-li miliardy dolarů, takže neexistuje žádná možnost selhání. Proto musí být všechny materiály, včetně maziv, testovány, aby bylo zajištěno, že budou spolehlivě fungovat po celou dobu životnosti aplikace.
Vesmírné testy
Laboratoř "Vacuum Aerospace and Semiconductor Test" (VAST) společnosti Nye, otevřená v roce 2019, je přísně kontrolované prostředí, ve kterém se vyvíjejí a zkoušejí maziva navržená pro provoz ve vakuu. „Výhodou, kterou má Nye oproti svým konkurentům, je to, že dokáže vytvořit vesmírné vakuum ve svých vlastních na míru vyrobených zkušebních komorách,“ říká Dr. Galary. V laboratoři VAST lze zkoušet maziva a komponenty za extrémních podmínek odpovídajících těm ve vesmíru pomocí unikátního zkušebního zařízení, které vyvinuli a vyrobili inženýři společnosti Nye. Některá zařízení, jako je Nyes Spiral Orbit Tribometer (SOT), používají komponenty dodané zákazníkem k simulaci toho, jak bude mazivo fungovat v konkrétní aplikaci.
Zařízení SOT bylo vyrobeno na základě tribometrické metody vyvinuté v NASA Glenn Research Center. SOT umožňuje inženýrům předpovídat relativní životnost maziva na základě počtu oběhů pod určitou hodnotou koeficientu tření. Zkouška simuluje axiální ložisko. Výsledky zkoušek poskytují informace o spotřebě, degradaci a životnosti maziva. Vzhledem k tomu, že tato zkouška se provádí ve velmi vysokém vakuu a kontaktní materiály lze přizpůsobit, může SOT poskytnout mnoho informací o výkonu důležitých maziv.
Poznatky pro pozemské aplikace
Podobně jako ve vesmírném vakuu může i při výrobě polovodičů odpařování a tvorba částic kontaminovat přesné součásti a mít negativní dopad na kvalitu a výtěžnost produktu. Shromážděné informace o vesmírných aplikacích mohou poskytnout také poznatky pro vývoj maziv pro polovodičové aplikace, které také vyžadují čistá maziva a nízké odpařování, aby maziva vydržela podmínky vakua.
Důležitá maziva: Marsovská vozidla
Když optické systémy přestanou správně fungovat, je v sázce poslání a roky tvrdé práce. Při vývoji marsovského vozidla „Curiosity“ se NASA obávala, že ložiskové mazivo u kamery na stožáru by mohlo časem migrovat - vzlínat. Mazivo migruje pryč z povrchu ložiska, což urychluje jeho opotřebení a v konečném důsledku omezuje rozsah pohybu. Aby se zabránilo ohrožení optických systémů během misí, musela NASA najít produkt, který by zabránil migraci maziva. Výrobek musel spolehlivě fungovat i při extrémně nízkých teplotách bez odpaření. Pokud produkt uvolňuje kondenzovatelný materiál, čočka fotoaparátu se může zamlžit. „Náš bariérový film NyeBar® zabránil migraci oleje a korozi na vozidle „Curiosity“. Produkt byl tak účinný, že se ho NASA rozhodla použít na marsovském vozidle „Perseverance“, říká Dr. Galary.
Seznamte se s mazivy NYE
Maziva Nye jsou ve skupině FUCHS nová, ale v oboru maziv jsou dobře známá a existují již více než 175 let. William Foster Nye opustil rodinnou farmu v Massachusetts v roce 1840 ve věku 16 let, aby našel své místo ve světě podnikání. Jeho cílem bylo prosadit se v oblasti mazacích olejů pro citlivé stroje a dalších nových technologií. Asi si nedokázal představit, že se jeho společnost jednoho dne rozroste v korporaci s tržbami přesahujícími 50 milionů dolarů a že produkty nesoucí jeho jméno poletí na Mars. Od průmyslové revoluce po informační věk přispívá Nye k vývoji a zlepšování funkce a spolehlivosti inovativních produktů a průlomových technologií. Mezi ně nyní patří konektory, ložiska a ozubená kola elektrických vozidel, zařízení na výrobu polovodičů, zařízení pro podávání léků a dokonce i zařízení ve vesmíru. Nye se stal součástí globální skupiny FUCHS v roce 2020.
Co rozhodlo o převzetí Nye Lubricants?
Keith Brewer: Nye přináší do vztahů se zákazníky specifické inženýrské znalosti a jedinečný přístup k rozvoji partnerství. S převzetím společnosti a týmu Nye budeme schopni rozšířit naši kompetenci v oblasti výzkumu a vývoje a naše inženýrské know-how. Zároveň díky dodavatelskému řetězci a přítomnosti společnosti FUCHS na trhu vyjdeme vstříc budoucím požadavkům zákazníků.
Jak doplňují produkty Nye produktové portfolio FUCHS?
George Mock: Díky Nye mají nyní zákazníci FUCHS po celém světě přístup k široké škále speciálních maziv, protože obě společnosti do značné míry slouží stejným průmyslovým odvětvím, segmentům trhu a zákazníkům, i když v různých oblastech použití. V automobilovém průmyslu se společnost FUCHS zaměřuje na OEM zákazníky, tedy první náplně a originální značky (vlastní značky) produktů, jako je motorový olej, převodový olej, olej do tlumičů a plastická maziva. Nye doplňuje sortiment FUCHS nabídkou produktů „Lube-for-Life“. Tato maziva jsou důležitými konstrukčními prvky, které pomáhají udržet produkt zákazníka funkční a nevyžadují domazávání po celou dobu životnosti produktu.
Jak spolupracovali Nye a FUCHS během pandemie?
George Mock: Přestože osobní setkávání nebylo kvůli COVID-19 možné, kolegové z Nye a FUCHS spolupracovali virtuálně a vyvinuli nejlepší způsoby, jak nabídnout svým zákazníkům přidanou hodnotu.
Keith Brewer: Týmy Nye a FUCHS Lubricants Co. si vždy navzájem naslouchaly a sdílely zdroje, jako jsou znalosti z výzkumu a vývoje, výrobní kapacity a marketingové aktivity, abychom mohli lépe obsloužit naše zákazníky.