La coopération entre Carter Manufacturing Limited, Royaume-Uni et HZB, un centre de recherche de haute technologie en Allemagne et conduit au développement de nouvelles technologies dans le domaine de la spectroscopie. Puisque ce domaine de recherche nécessite un environnement sous vide et des températures cryogéniques, Carter Bearings a soutenu le projet de HZB avec la fourniture de roulements en céramique ISISZ, qui sont parfaitement adaptés à un tel environnement d’essai.
Centre de recherche HZB
L’allemand Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) emploie environ 1 100 personnes. Il dispose d’un budget total d’environ 110 millions d’euros. Une centaine de doctorants des universités voisines participent à la recherche et à la formation à la HZB. En dehors de la région de Berlin-Brandebourg, HZB coopère avec plus de 400 partenaires d’universités, d’institutions de recherche et d’entreprises allemandes et internationales. Cela montre l’importance du centre de recherche, inutile de dire que seuls les équipements très spécialisés et de haute technologie répondent à leurs exigences. Sur la base de leur expérience dans le domaine des roulements spécialisés et de haute qualité pour les environnements extrêmes Carter Manufacturing Limited, s’est immédiatement avéré être un partenaire approprié.
HZB exploite deux installations scientifiques à grande échelle pour étudier la structure et la fonction de la matière : le réacteur de recherche BER II, pour des expériences avec des neutrons, et l’anneau de stockage d’électrons BESSY II, produisant un faisceau photon ultra lumineux allant de Terahertz aux rayons X durs. Les deux installations offrent des possibilités de recherche pour l’étude de la matière et fournissent un environnement d’échantillonnage hautement spécialisé dans lequel des expériences peuvent être menées dans les conditions les plus sophistiquées (vide ultra élevé (UHV), enviromet crogénique, champs magnétiques élevés, basses températures, haute pression).
En raison de ces conditions d’essai très spécifiques, les pièces et l’équipement doivent supporter les circonstances les plus extrêmes. C’est là que Carter Bearings joue un rôle important dans le développement de l’un des objets de recherche, appelé le Cryomanipulator « Pente.Ax » pour la spectroscopie photoélectrone spin-and-angle-résolu. Un instrument conçu à l’installation de rayonnement synchrotron BESSY-II par le Dr Andrei Varykhalov. Les roulements normaux ne dureraient pas dans un tel environnement. Les roulements en céramique ISISZ fournis par Carter, cependant, sont parfaitement adaptés à cet environnement d’essai extrême.
Pente.Ax Cryomanipulateur
Comme l’explique M. Varykhalov, la structure électronique détermine les propriétés électriques, magnétiques et optiques des solides. La spectroscopie photoélectron résolue par angle et spin est la technique expérimentale la plus puissante pour l’étude des propriétés électroniques et magnétiques des cristaux. Dans le noyau de la méthode est l’effet photoélectrique.
Cette méthode expérimentale nécessite un positionnement très précis de l’échantillon étudié dans une configuration expérimentale. Des traductions linéaires sont nécessaires pour ajuster l’échantillon au centre du spectromètre électronique ainsi que pour sélectionner la tache d’analyse à la surface de l’échantillon. Les rotations angulaires permettent de sélectionner les directions dans lesquelles les propriétés des bandes électroniques dans le cristal sont mesurées.
Les roulements en céramique Silicium Nitrure (Si3N4) ISISZ sont utilisés ici à HZB dans un environnement à vide ultra-élevé, à des températures cryogéniques, super-refroidi par l’hélium liquide. Carter Manufacturing a donné un soutien technique complet pour spécifier et s’assurer que les roulements ISISZ étaient adaptés à l’application. Ils ont une durée de vie beaucoup plus longue en raison de leurs propriétés spécifiques de la matière céramique de silicium nitrure les races et les boules ont été produites à partir, et se sont avérés être un élément clé pour cette recherche scientifique de pointe.
Céramique et hybride extrême enviroment roulements de haute précision pour le vide et les applications cryogéniques.
Carter est conscient de l’importance de soutenir ce genre de projets et de développements. Depuis 1999, Carter Manufacturing Limited fournit des idées révolutionnaires en mouvement, à commencer par l’accord de distribution européen pour les produits Carter Manufacturing Inc, à partir duquel le nom a été adopté. La société a maintenant élargi son portefeuille de produits à une gamme qui dessert de nombreux clients spécialisés dans le monde entier avec des roulements, des assemblages de roulements et des produits linéaires.
Ils ont le statut exclusif de distributeur européen pour Carter Manufacturing Inc, Silverthin Precision Thin Section Bearings, ISISZ International, KMS et ont également des accords en place avec les fabricants spécialisés haut de gamme IBC, THK & Unitec. Ils sontcertifié ISO 9001:2008 intégrant les exigences aérospatiales AS9120 Rev A, s’assurer que les produits sont entièrement traçabilités.
Au fil du temps, Carter Bearings a prouvé à l’industrie leur capacité à apporter des concepts de la planche à dessin à des produits réalisés qui fonctionnent dans des applications précédemment pensé comme difficile pour les roulements d’éléments. Qu’il s’agisse de boîtes de vitesses prototypes, de composants d’actionnement d’aéronefs ou de systèmes radar avancés, Carter Manufacturing Limited a fourni et continue de fournir des solutions aux exigences d’ingénierie toujours plus complexes.
Outre les roulements spéciaux en céramique et hybrides, la marque ISISZ offre également des roulements à section mince fendues, des roulements à poids léger, des roulements à haute température et des outils de roulement aérospatial.
Les matériaux céramiques se sont avérés être une ressource inestimable lorsque les roulements conventionnels sont incapables d’être performants. Qu’il s’agisse d’un problème de lubrification, de vitesse ou d’incompatibilité du matériau, il existe un roulement en céramique ou hybride capable de fournir une solution. Avec leurs propriétés uniques, la céramique peut être utilisée dans une variété d’applications où les matériaux conventionnels atteignent leurs limites. Ils ont été largement utilisés dans une foule d’applications nucléaires, sous vide, cryogéniques, à grande vitesse, isolantes, semi-conducteurs et non magnétiques.
L’importance scientifique déjà prouvée après les premiers résultats.
Le mécanisme de rotation azimuthal du cryomanipulateur effectue la conversion du mouvement linéaire de l’alimentation sous vide en mouvement de rotation, et implique des engrenages et la transmission de corde. Les engrenages, les roues et l’étage d’échantillonnage lui-même sont montés sur divers roulements Si3N4 ISISZ. Le refroidissement de l’étape de l’échantillon rotatable est effectué à travers deux tresses de cuivre flexibles qui sont attachées à un « doigt froid » – un bloc de cuivre à travers lequel coule l’hélium liquide. Il est évident que le développement et la recherche d’un tel objet nécessitent un soutien technique approfondi. Le personnel hautement qualifié de Carter a aidé à s’assurer que le type de roulement choisi correspond aux conditions requises et qu’il était à sa pleine disposition au cours de l’étape expérimentale du projet.
Selon le chef de projet, M. Varykhalov, les opérations dans le vide sont très fiables et les roulements ISISZ lui-même sont mécaniquement très robustes. Le manipulateur est utilisé presque continuellement dans les expériences pendant plus d’un an et n’a pas encore besoin d’entretien. Dr Varykhalov a commenté« e pense que vous avez des prix très compétitifs pour les roulements en céramique de très haute qualité. Ainsi, si plus de gens de « ervoir-scienc » découvrir vos produits, il sera très rentable pour tout le monde »
De plus, le Dr Varykhalov de HZB a expliqué que, depuis la publication des résultats des tests, il est devenu évident que cette évolution suscite de grandes attentes. Déjà plusieurs publications scientifiques basées sur les expériences réalisées avec ce manipulateur sont apparues et certainement plus suivront.
La décision du projet d’utiliser les roulements en céramique de haute précision de Carter valide l’importance de pouvoir garder le doigt sur le pouls des nouvelles technologies et applications, une question qui a toujours eu une importance majeure dans la philosophie de Carter Manufacturing Limited.