Det behöver inte alltid vara koppar

MS Spaichingen GmbH är verksamt inom olika affärsområden för fordonsindustrin. Affärsområdet svetsteknik är specialiserat på konstruktion av kundanpassade ultraljudssvetssystem för sammanfogning av plastdetaljer. Men det finns också begränsningar för ultraljudssvetsning. När t.ex. metall och plast ska sammanfogas, så används värmekontaktnitning som ett alternativ. I denna process, som har utvecklats av MS Spaichingen, tillförs endast temperatur till materialet och ett spaltfritt nitförband uppstår. I processen ingår också mätning av temperaturen vid nitpunkterna. Varje nitstans som används i MS Spaichingens anläggningar är därför utrustad med ett termoelement som mäter temperaturen.

För ström- och signalmatningen användes till en början en kabel från tillverkaren av värmeelementen. Efter cirka 100 000 dubbelslag, vilket motsvarar en drifttid på ett år, började kabeln dock gå sönder och röra sig upp och ner vid varje cykel.
Det var inte lätt att hitta ett alternativ, eftersom man var tvungen att använda speciella material. Processen kräver att kabeln har samma legering som termoelementet i stället för den vanliga kopparledaren. Detta innebär att det behövs kablar av legeringar som en nickel/krom-nickel-förening - och det i stora mängder. En flexibel och dynamisk kabel var också ett krav.

Utvecklarna på igus fick först göra det grundläggande arbetet med att ta fram ett sätt att bearbeta de jämförelsevis hårda och spröda legeringarna till trådar. Förutom sensorsignalen skulle kablarna även överföra energi till sensorhuvudet. En kombination av kopparkablar och termoelementkablar måste väljas, varvid de relativt mjuka kopparledarna måste kombineras med de hårda ledarna av termolegeringarna på ett sådant sätt att en lång livslängd uppnås även under dynamisk belastning.

Enligt dessa specifikationer utvecklade igus först en flexibel kabel med enbart termoelement, som nu finns med i sortimentet som chainflex CFTHERMO.K.001, samt en kabel med tre kopparledare och ett termoelement (CFTHERMO.K.002). Kabeltypen K.002 testades på igus och på MS Spaichingen, och MS-konstruktörerna gav sitt godkännande efter 300 000 dubbelslag. CF termokablarna har nu använts i flera år och erfarenheterna har varit genomgående positiva. Joachim Wein, ansvarig för elektronikutveckling inom affärsområdet svetsteknik på MS Spaichingen: "Vi använder kablarna med och utan energikedja och har ännu inte haft ett enda fel."

igus har utökat CFTHERMO-sortimentet med ytterligare legeringar som t.ex. används för mätning av högre temperaturer. Sedan förra året finns dessutom även readycable, dvs. färdigkontakterade kablar för termoelement. Kontaktdonen tillverkas av samma material som kablarna. De dynamiska testerna som igus genomförde med de första chainflex termokablarna pågår fortfarande. De startade i januari 2011 och har nu kommit upp i över 100 miljoner dubbelslag, och resistansmätningarna visar fortfarande inga oregelbundenheter. Under tiden har igus också hittat andra användningsområden för de här kablarna - till och med på det egna företaget, närmare bestämt i formsprutningsverkstaden, där flera hundra formsprutningsmaskiner tillverkar glidlager, energikedjor och ytterligare igus-produkter. Även i dessa maskiner måste processens temperatur övervakas, och denna uppgift utförs av termoelement. Men också inom andra områden används allt oftare flexibla kablar som har samma egenskaper som termoelementet och samtidigt är extremt tillförlitliga.