Não precisa ser sempre de cobre

A MS Spaichingen GmbH atua em várias áreas de negócios para o setor automotivo. A divisão de tecnologia de soldagem é especializada na construção de sistemas individuais de soldagem ultrassônica para unir peças plásticas. No entanto, também há limites para a soldagem ultrassônica. Se, por exemplo, metal e plástico tiverem de ser unidos, a rebitagem de contato aquecida é usada como alternativa. Nesse processo desenvolvido pela MS Spaichingen, apenas a temperatura é aplicada ao material e é produzida uma junta rebitada sem folga. O processo também envolve a medição da temperatura nos pontos de rebitagem. Cada matriz de rebitagem usada nos sistemas da MS Spaichingen é, portanto, equipada com um termopar que mede a temperatura.

Inicialmente, um cabo do fabricante do aquecimento foi usado para o fornecimento de energia e sinal. Entretanto, após cerca de 100.000 ciclos, o que corresponde a um tempo de operação do sistema de um ano, o cabo começou a se romper e a se mover para cima e para baixo a cada ciclo.
A busca por um cabo alternativo não foi fácil, pois era necessário usar materiais especiais. O processo exige que o cabo tenha a mesma liga que o termopar, em vez do condutor de cobre usual. Isso significa que são necessários cabos feitos de ligas, como um composto de níquel/cromo/níquel, e em grandes quantidades. Também era necessário um cabo flexível e dinâmico.

Os desenvolvedores da igus primeiro tiveram que fazer o trabalho de base, procurando maneiras de processar as ligas comparativamente duras e frágeis em fios. Além do sinal do sensor, os cabos também precisavam transmitir energia para a cabeça do sensor. Foi necessário selecionar uma combinação de cabos de cobre e cabos de termopar, em que os vias de cobre comparativamente suaves tiveram que ser combinados com os vias duras das ligas térmicas de forma a obter uma longa vida útil, mesmo sob estresse dinâmico.

De acordo com essas especificações, a igus desenvolveu primeiro um cabo flexível apenas com termopares, que agora está disponível na linha de produtos como chainflex CFTHERMO.K.001, bem como um cabo com três vias de cobre e um termopar (CFTHERMO.K.002). O cabo tipo K.002 foi testado na igus e na MS Spaichingen, e os projetistas da MS deram sua aprovação após 300.000 ciclos. Os cabos de compensação CF já estão em uso há vários anos e a experiência tem sido positiva em todos os aspectos. Joachim Wein, responsável pelo desenvolvimento de eletrônicos na divisão de tecnologia de soldagem da MS Spaichingen: "Usamos os cabos com e sem uma esteira porta cabos e ainda não tivemos uma única falha."

A igus expandiu a linha de produtos CFTHERMO e acrescentou outras ligas, que são usadas para medir temperaturas mais altas, por exemplo. Além disso, os cabos readycable, ou seja, cabos prontos para termopares, também estão disponíveis desde o ano passado. Os conectores são feitos do mesmo material que os cabos. Os testes dinâmicos que a igus realizou com os primeiros cabos de termopar chainflex ainda estão em andamento. Eles começaram em janeiro de 2011 e já atingiram mais de 100 milhões de ciclos e as medições de resistência ainda não mostram irregularidades. Nesse meio tempo, a igus também encontrou outras aplicações para esses cabos - até mesmo internamente, mais precisamente na oficina de moldagem por injeção, onde várias centenas de máquinas de moldagem por injeção produzem mancais lisos, correntes de energia e outros produtos da igus. Nessas máquinas, a temperatura do processo também deve ser monitorada, e essa tarefa é realizada por termopares. Mas os cabos móveis que têm as especificações de um termopar e são extremamente confiáveis também estão sendo cada vez mais usados em outras áreas.