Le cuivre n'est pas toujours nécessaire

MS Spaichingen GmbH est active dans différents domaines d'activité pour l'industrie automobile. Le secteur d'activité Technique de soudage s'est spécialisé dans la construction d'installations de soudage par ultrasons individuelles pour l'assemblage de pièces en plastique. Le soudage par ultrasons a toutefois ses limites. Lorsqu'il s'agit par exemple d'assembler du métal et du plastique, on utilise comme alternative le rivetage par contact chauffant. Avec ce procédé développé par MS Spaichingen, seule la température est introduite dans le matériau et un assemblage riveté sans fente est réalisé. Le processus comprend également la mesure concomitante de la température aux points de rivetage. Chaque rivet utilisé dans les installations de MS Spaichingen est donc équipé d'un thermocouple qui enregistre la température.
Dans un premier temps, un câble du fabricant de chauffage a été utilisé pour l'alimentation en énergie et en signaux. Mais après environ 100.000 courses doubles, ce qui correspond à une durée de fonctionnement de l'installation d'un an, des ruptures de câble sont apparues, se déplaçant de haut en bas à chaque cycle.
La recherche d'un câble alternatif n'a pas été facile, car il fallait utiliser des matériaux spéciaux. Le processus exige que le câble ne soit pas un conducteur en cuivre comme d'habitude, mais qu'il soit du même alliage que le thermocouple. Cela signifie que l'on a besoin de câbles en alliage, comme un composé nickel/chrome-nickel, et ce, même en grande quantité. De plus, on souhaitait un câble mobile et dynamique.
Les développeurs d'igus ont d'abord dû effectuer un travail de fond en cherchant des moyens de transformer en fils des alliages relativement durs et cassants. En outre, les câbles devaient transmettre non seulement le signal du capteur, mais aussi l'énergie à la tête du capteur. Il fallait choisir une combinaison de câbles en cuivre et de câbles de thermocouples, les fils de cuivre relativement souples devant être combinés avec les fils durs des alliages thermiques de manière à obtenir une longue durée de vie, même en cas de sollicitation dynamique.

Sur la base de ces critères, igus a d'abord développé un câble mobile avec uniquement des thermocouples, qui fait aujourd'hui partie de la gamme chainflex CFTHERMO.K.001, ainsi qu'un câble avec trois fils de cuivre et un thermocouple (CFTHERMO.K.002). Le type de câble K.002 a été testé chez igus et MS Spaichingen, et les concepteurs de MS ont donné leur accord après 300.000 doubles courses. Entre-temps, les câbles CF Thermo sont en service depuis quelques années déjà et les expériences sont tout à fait positives. Joachim Wein, responsable du développement électronique du secteur d'activité Technique de soudage chez MS Spaichingen : "Nous utilisons les câbles avec et sans chaîne d'énergie et n'avons encore jamais eu une seule panne".
igus a développé sa gamme CFTHERMO et y a ajouté d'autres alliages, utilisés par exemple pour la mesure de températures plus élevées. En outre, depuis l'année dernière, il existe aussi des "readycable", c'est-à-dire des câbles prêts à l'emploi pour thermocouples. Les connecteurs sont ici fabriqués dans le même matériau que les câbles. Les tests dynamiques qu'igus a effectués avec les premiers câbles thermiques chainflex sont d'ailleurs toujours en cours. Ils ont débuté en janvier 2011 et ont atteint entre-temps plus de 100 millions de doubles courses, et les mesures de résistance ne montrent toujours pas d'irrégularités. Entre-temps, igus a également découvert d'autres applications pour de tels câbles - même dans sa propre entreprise, plus précisément dans l'atelier de moulage par injection, où plusieurs centaines de machines de moulage par injection fabriquent des paliers lisses, des chaînes d'énergie et d'autres produits igus. Dans ces machines, la température du processus doit également être surveillée, et cette tâche est assurée par des thermocouples. Mais dans d'autres domaines également, on utilise de plus en plus souvent des câbles mobiles qui possèdent les propriétés d'un thermocouple tout en étant extrêmement fiables.