Nemusí to být vždy měď

Společnost MS Spaichingen GmbH působí v různých oblastech podnikání pro automobilový průmysl. Divize svařovací techniky se specializuje na konstrukci individuálních ultrazvukových svařovacích systémů pro spojování plastových dílů. Svařování ultrazvukem má však také svá omezení. Pokud se např. spojuje kov a plast, používá se jako alternativa vyhřívané kontaktní nýtování. Při tomto procesu vyvinutém společností MS Spaichingen se na materiál působí pouze teplotou a vzniká nýtovaný spoj bez mezer. Součástí procesu je také měření teploty v místech nýtování. Každá nýtovací matrice používaná v systémech MS Spaichingen je proto vybavena termočlánkem, který měří teplotu.

Zpočátku se pro přívod energie a signálu používal kabel od výrobce topení. Po přibližně 100 000 dvojitých zdvihů, což odpovídá době provozu systému v délce jednoho roku, se však kabel začal lámat a při každém cyklu se pohyboval nahoru a dolů.
Hledání alternativního kabelu nebylo snadné, protože bylo nutné použít speciální materiály. Tento proces vyžaduje, aby kabel byl vyroben ze stejné slitiny jako termočlánek, nikoli z obvyklého měděného vodiče. To znamená, že jsou zapotřebí kabely vyrobené ze slitin, jako je směs niklu, chromu a niklu, a to ve velkém množství. Požadován byl také pružný a dynamický kabel.

Vývojáři společnosti igus museli nejprve provést přípravu a hledat způsoby, jak zpracovat poměrně tvrdé a křehké slitiny na dráty. Kromě signálu ze senzoru musely kabely přenášet také energii do hlavice senzoru. Bylo třeba zvolit kombinaci měděných kabelů a kabelů s termočlánky, přičemž poměrně měkká měděná jádra musela být kombinována s tvrdými jádry z tepelných slitin tak, aby bylo dosaženo dlouhé životnosti i při dynamickém namáhání.

Podle těchto specifikací vyvinula společnost igus nejprve flexibilní kabel pouze s termočlánky, který je nyní k dispozici v sortimentu jako chainflex CFTHERMO.K.001, a také kabel se třemi měděnými žilami a termočlánkem (CFTHERMO.K.002). Kabel typu K.002 byl testován ve společnostech igus a MS Spaichingen a konstruktéři MS jej po 300 000 dvojitých zdvihů schválili. Termální kabely CF se používají již několik let a zkušenosti jsou veskrze pozitivní. Joachim Wein, odpovědný za vývoj elektroniky v divizi svařovací techniky ve společnosti MS Spaichingen: "Používáme kabely s energetickým řetězem i bez něj a zatím jsme nezaznamenali jedinou poruchu."

Společnost igus rozšířila sortiment výrobků CFTHERMO a přidala další slitiny, které se používají například pro měření vyšších teplot. Kromě toho jsou od loňského roku k dispozici také hotové kabely pro termočlánky, tj. kabely s hotovým postrojem. Konektory jsou vyrobeny ze stejného materiálu jako kabely. Dynamické testy, které společnost igus provedla s prvními termočlánkovými kabely chainflex, stále probíhají. Začaly v lednu 2011 a nyní dosáhly více než 100 milionů dvojnásobných zdvihů a měření odporu stále nevykazují žádné nesrovnalosti. Mezitím se společnost igus setkala i s dalšími aplikacemi těchto kabelů - a to i ve vlastním závodě, přesněji ve vstřikovně, kde se na několika stovkách vstřikovacích strojů vyrábějí kluzná ložiska, energetické řetězy a další výrobky igus. U těchto strojů je třeba sledovat také teplotu procesu, což se provádí pomocí termočlánků. Pohyblivé kabely, které mají specifikace termočlánku a jsou zároveň velmi spolehlivé, se však stále častěji používají i v jiných oblastech.