Exemple 3 : testé, testé, testé ! Des "millions de doubles coups" dans la chaîne énergétique

Différences de durée de vie

Début 2002, le laboratoire d'essai d'igus® a donc commandé une étude de base sur le thème "Durée de vie des câbles Profibus dans des applications réelles". L'objectif était d'examiner les éventuelles différences de durée de vie entre le câble chainflex® CFBUS.001 d'igus® et un câble Profibus d'un leader du marché. Les paramètres d'essai nécessaires à cet effet ont été choisis sur la base des données du catalogue du concurrent :

Un montage d'essai judicieux pour cette ligne est dans tous les cas une application glissante, car les systèmes Profibus sont utilisés ici en raison de la sécurité des données, surtout pour les longues distances de déplacement et les longues lignes de transmission.

Afin de pouvoir effectuer des tests non destructifs et d'atteindre ainsi un grand nombre de cycles de flexion en peu de temps, une ligne de transmission Profibus réelle a été spécialement construite. Au point fixe de la chaîne d'essai se trouve une carte enfichable Profibus maître dans un PC. Les lignes à examiner permettent d'établir une connexion avec un esclave Profibus qui se trouve sur l'entraîneur. Un programme de diagnostic permet ainsi de définir le taux de transmission. Les paquets de données éventuellement transmis de manière erronée peuvent être affichés. Le taux de transmission le plus élevé possible de 12 Mbit/s a été réglé.

L'étude de base lancée début 2002, qui se poursuit encore aujourd'hui, a déjà conduit à une défaillance totale de l'objet sous test "A", qui, selon les indications du catalogue, devait fonctionner en toute sécurité pendant au moins 4,0 millions de cycles, après un nombre de courses relativement faible de seulement 420.000 DH. Ainsi, la durée de vie effectivement atteinte s'écarte d'un facteur 10 des valeurs du catalogue.

En revanche, l'objet sous test "B", le CFBUS.001, est toujours en cours de test sans transmission de données défectueuses. Entre-temps, plus de 14,0 millions de doubles courses ont été atteintes.

Construction et matériaux

La différence de durée de vie considérable s'explique essentiellement par les différences de paramètres de construction entre l'appareil testé "A" et l'appareil testé "B" (CFBUS.001), ainsi que par les différents matériaux utilisés pour la construction des câbles. L'isolation des fils du bus de toutes les éprouvettes est constituée d'un matériau expansé. Les propriétés électriques avantageuses de ce matériau garantissent que les caractéristiques de transmission définies par la norme sont atteintes. L'inconvénient de ce matériau est toutefois sa résistance mécanique défavorable à la flexion alternée. Les forces qui agissent sur la paire de bus lors de la flexion doivent être absorbées par la gaine de l'élément afin de soulager la sollicitation mécanique de l'isolation des conducteurs.

Gaine d'élément hautement élastique

L'échantillon "B" (igus®) a donc été doté d'une gaine intérieure ou d'élément en TPE extrudé de haute qualité mécanique, remplissant les goussets, afin de protéger la paire de bus contre les effets mécaniques pendant le processus de flexion. L'enveloppe de l'élément doit être très élastique. Une enveloppe d'élément de moindre qualité mécanique, composée de matériaux de remplissage bon marché, sert uniquement à arrondir la paire de bus, tout comme les remplissages ou les bandages souvent utilisés dans de nombreux autres principes de construction. Mais elle ne peut pas protéger le bus de la charge mécanique élevée dans la chaîne. Les forces de traction et d'écrasement qui se produisent à l'intérieur du câble agissent en effet sur les conducteurs, en particulier aux endroits où la gaine des éléments est rompue.

La structure de l'objet sous test "B" (CFBUS.001) se caractérise d'une part par une gaine d'éléments TPE de haute qualité mécanique, remplissant les goussets. Elle soulage mécaniquement la paire de bus, fixe les conducteurs dans une position définie et les arrondit.

En outre, les pas extrêmement courts des conducteurs et les conducteurs spéciaux garantissent qu'aucune contrainte de traction ou d'écrasement élevée ne s'exerce sur une grande longueur de conducteur. Il est ainsi possible de réaliser des rayons de courbure relativement faibles avec un nombre de cycles élevé.

Nouveau : Agrément UL et CSA

Les câbles CFBUS chainflex® sont désormais disponibles avec les homologations UL et CSA et conformes à DESINA pour tous les systèmes de bus de terrain courants. La gaine extérieure en TPE hautement résistante à l'abrasion et ignifuge est extrudée à haute pression sur l'écran global tressé fabriqué avec un angle de tressage adapté, afin de stabiliser davantage le câble.

Les éléments de bus, qui sont câblés avec un pas particulièrement court, sont protégés par une gaine intérieure en TPE extrudée remplissant les goussets, et répondent aux paramètres de bus exigés grâce au choix de matériaux isolants et de procédés de fabrication adaptés.

Comme tous les câbles chainflex®, la nouvelle série CFBUS est désormais disponible en stock sans frais de coupe ni supplément de quantité pour tous les bus de terrain courants.