Non deve essere sempre rame

MS Spaichingen GmbH è attiva in vari settori commerciali per l'industria automobilistica. La divisione di tecnologia di saldatura è specializzata nella costruzione di singoli sistemi di saldatura a ultrasuoni per l'unione di parti in plastica. Tuttavia, ci sono anche dei limiti alla saldatura a ultrasuoni. Se, ad esempio, si devono unire metallo e plastica, si utilizza la rivettatura a contatto riscaldata come alternativa. In questo processo sviluppato da MS Spaichingen, al materiale viene applicata solo la temperatura e si produce una giunzione rivettata senza fessure. 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 segnale è stato utilizzato un cavo del produttore del riscaldamento. Tuttavia, dopo circa 100.000 doppi colpi, che corrispondono a un tempo di funzionamento del sistema di un anno, il cavo ha iniziato a rompersi e a muoversi su e giù a ogni ciclo.
La ricerca di un cavo alternativo non è stata facile, poiché è stato necessario utilizzare materiali speciali. Il processo richiede che il cavo abbia la stessa lega della termocoppia anziché il solito conduttore in rame. Ciò significa che sono necessari cavi realizzati in leghe come un composto di nichel/cromo-nichel, e in grandi quantità. Era inoltre necessario un cavo flessibile e dinamico.
Gli sviluppatori igus® hanno dovuto prima fare il lavoro di base cercando modi per trasformare le leghe relativamente dure e fragili in fili. Oltre al segnale del sensore, i cavi dovevano anche trasmettere energia alla testa del sensore. È stata selezionata una combinazione di fili di rame e cavi per termocoppie, per cui i fili di rame relativamente morbidi dovevano essere combinati con il nucleo duro delle termoleghe in modo tale da poter ottenere una lunga durata anche sotto stress dinamico.

Sulla base di queste specifiche, igus® ha sviluppato dapprima un cavo flessibile con sole termocoppie, che ora è nel programma come chainflex® CFTHERMO.K.001, nonché un cavo con tre fili di rame e una termocoppia (CFTHERMO.K.002). Il tipo di cavo K.002 è stato testato presso igus® e MS Spaichingen e i progettisti MS hanno dato la loro approvazione dopo 300.000 doppi colpi. Il cavo termico CF è ormai in uso da diversi anni e le esperienze sono state positive sotto tutti gli aspetti. Joachim Wein, responsabile dello sviluppo
dell'elettronica nella divisione di tecnologia di saldatura presso MS Spaichingen: "Utilizziamo i cavi con e senza catena portacavi e non abbiamo avuto un solo guasto". igus® ha ampliato il programma CFTHERMO e aggiunto ulteriori leghe, che vengono utilizzate, ad esempio, per misurare temperature più elevate. Inoltre, dall'anno scorso sono disponibili anche "readycable®", ovvero cavi pronti per termocoppie. I connettori sono realizzati con lo stesso materiale dei cavi. I test dinamici che igus® ha eseguito con il primo cavo termico chainflex® sono ancora in corso. Sono iniziati a gennaio 2011 e hanno ormai raggiunto oltre 100 milioni di doppie corse, e le misurazioni della resistenza non mostrano ancora irregolarità. Nel frattempo, igus® ha anche scoperto altre applicazioni per tali cavi, persino internamente, più precisamente nell'officina di stampaggio a iniezione, dove diverse centinaia di macchine per stampaggio a iniezione producono cuscinetti a strisciamento, catene portacavi e altri prodotti igus®. In queste macchine, anche la temperatura del processo deve essere monitorata, e questo compito è svolto da termocoppie. Ma i cavi mobili che hanno le specifiche di una termocoppia e sono anche estremamente affidabili vengono sempre più utilizzati anche in altri settori.