Polyamide (PA) sta giocando un ruolo chiave nel migliorare il risparmio di carburante attraverso il suo utilizzo come materiale gabbia per cuscinetti a sfera pinion tandem negli assi delle autovetture, tra cui quello nella Ford C520 Escape 2013. Il 30% di stanyl TW200F6 PA46 di DSM Engineering Plastics (Birmingham, MI) contribuisce a un risparmio del 1,5% nel consumo di carburante rispetto a un cuscinetto a rulli a nastro tutto in acciaio.
Le gabbie poliammide facilitano la progettazione di cuscinetti auto ad alta efficienza energetica
In totale, quattro veicoli Ford, due veicoli Chrysler e la Cadillac ATS di GM utilizzano i cuscinetti a iniezione, con GM che prevede anche di utilizzarli su assi e differenziali a partire dalla primavera del 2013. I cuscinetti a sfera in tandem sono prodotti da Schaeffler Technologies (Herzogenaurach, Germania).
Nelle applicazioni di differenziale automobilistico, asse e decollo di potenza (PTO), le gabbie in acciaio sono tradizionalmente utilizzate nei cuscinetti a rulli conio. "Il metallo viene utilizzato nelle gabbie di tutte queste soluzioni in acciaio a causa della resistenza e della resistenza chimica all'olio per ingranaggi ipoidi", afferma Bill Burnham, Business Development Manager, Powertrains, presso DSM Engineering Plastics. "Questo tipo di olio è in genere abbastanza aggressivo sulla maggior parte dei materiali plastici."
Per i cuscinetti a sfera tandem più efficienti dal punto di vista energetico, tuttavia, la posizione di costo alla quale devono competere ha precluso l'uso di una gabbia d'acciaio. I cuscinetti a sfera Tandem sono più efficienti a causa della minore resistenza al rotolamento dei cuscinetti a sfera (meno area di contatto) rispetto ai cuscinetti a rulli.
"Stanyl TW200F6, [tuttavia], ha dimostrato una resistenza accettabile all'olio Hypoid Gear fino a 150 gradi centigradi, nonché un adeguato equilibrio di rigidità e flessibilità necessario per inserire i cuscinetti a sfera nella gabbia e mantenerli," dice Burnham. Anche la stabilità dimensionale è stata un fattore di selezione dei materiali.
Attualmente 12 gabbie diverse sono state sviluppate per l'uso in questi cuscinetti in tandem con dimensioni che varia da 30 a 70 mm di diametro. La massa di ogni gabbia varia da 5 a 9 grammi. Questo nuovo cuscinetto funziona come sostituto drop-in per tutti i cuscinetti a rulli affuso.