Non deve essere sempre in rame

MS Spaichingen GmbH è attiva in diverse aree di attività per l'industria automobilistica. La divisione di tecnologia di saldatura è specializzata nella costruzione di sistemi di saldatura a ultrasuoni individuali per l'assemblaggio di articoli in plastica. Tuttavia, esistono anche limiti alla saldatura a ultrasuoni. Se, ad es., metallo e plastica devono essere uniti, viene utilizzata in alternativa la rivettatura a contatto a caldo. In questo processo sviluppato da MS Spaichingen, al materiale viene applicata solo temperatura e viene prodotto un giunto rivettato senza divari. Il processo prevede anche la misurazione della temperatura nei punti di rivettatura. Ogni matrice di rivettatura utilizzata nei sistemi MS Spaichingen è quindi dotata di una termocoppia che misura la temperatura.

Inizialmente, per l'alimentazione di energia e segnali veniva utilizzato un cavo del produttore di riscaldamento. Tuttavia, dopo circa 100.000 doppie corse, che corrisponde a un anno di funzionamento del sistema, il cavo ha cominciato a rompersi e a muoversi su e giù ad ogni ciclo.
La ricerca di un cavo alternativo non è stata facile, poiché dovevano essere utilizzati materiali speciali. Il processo richiede che il cavo abbia la stessa lega della termocoppia piuttosto che il solito conduttore in rame. Ciò significa che il cavo realizzato con leghe come un composto nichel/cromo-nichel è necessario - e in grandi dimensione del lotto. Era necessario anche un cavo flessibile e dinamico.

Innanzitutto, gli sviluppatori igus hanno dovuto svolgere un lavoro di base cercando i mezzi per trasformare leghe relativamente dure e fragili in fili metallici. Oltre al segnale del sensore, i cavi dovevano trasmettere energia alla testa del sensore. Era necessario selezionare una combinazione di cavi in rame e cavi per termocoppie, in cui i conduttori di rame relativamente morbidi dovevano essere combinati con i conduttori duri delle leghe termiche in modo da garantire una lunga durata d'esercizio anche in presenza di sollecitazioni dinamiche.

Secondo queste specifiche, igus ha sviluppato un primo cavo flessibile solo con termocoppie, che ora è disponibile nella gamma di prodotti come chainflex CFTHERMO.K.001, nonché un cavo con tre conduttori in rame e una termocoppia (CFTHERMO.K.002). Il cavo tipo K.002 è stato testato presso igus e MS Spaichingen e i progettisti MS hanno dato la loro approvazione dopo 300.000 doppie corse. I cavi termici CF sono ora in uso da diversi anni e l'esperienza è stata del tutto positiva. Joachim Wein, responsabile dello sviluppo dell'elettronica nella divisione saldatura presso MS Spaichingen: «Utilizziamo i cavi con e senza catena portacavi e non abbiamo ancora avuto un singolo guasto».

igus ha ampliato la gamma di prodotti CFTHERMO e ha aggiunto altre leghe, che vengono utilizzate, ad es., per misurare temperature più elevate. Inoltre, dallo scorso anno sono disponibili anche i readycable, ossia cavi cablati per termocoppie. Il connettore è realizzato con lo stesso materiale del cavo. I test dinamici condotti da igus sui primi cavi per termocoppie chainflex sono ancora in corso. Hanno iniziato a gennaio 2011 e hanno ora raggiunto oltre 100 milioni di doppie corse, e le misurazioni della resistenza non mostrano ancora alcuna irregolarità. Nel frattempo, igus ha riscontrato altre applicazioni per questi cavi – anche internamente, più precisamente nel reparto di stampaggio ad iniezione, dove diverse centinaia di presse a iniezione producono boccole, catene portacavi e altri prodotti igus. Anche in queste macchine la temperatura di processo deve essere monitorata e questo compito viene svolto dalle termocoppie. I cavi in movimento con le specifiche di una termocoppia e particolarmente affidabili trovano un impiego sempre maggiore anche in altri settori.