구리 케이블은 필수적인가요?

MS Spaichingen GmbH는 자동차 산업을 위한 다양한 사업 분야에서 활약하고 있습니다. 용접 기술 사업부는 플라스틱 부품 접합을 위한 개별 초음파 용접 시스템 제작을 전문으로 합니다. 그러나 초음파 용접에도 한계가 있습니다. 예를 들어 금속과 플라스틱을 접합해야 하는 경우 열 접촉 리벳팅이 대안으로 사용됩니다. MS Spaichingen이 개발한 이 공정에서는 재료에 온도만 가하여 틈이 없는 리벳 접합부를 생성합니다. 이 공정에는 리벳팅 지점의 온도 측정도 포함됩니다. 따라서 MS 와이칭겐 시스템에서 사용되는 모든 리벳팅 다이에는 온도를 측정하는 열전대가 장착되어 있습니다.
처음에는 에너지 및 신호 공급을 위해 히팅 제조업체의 케이블을 사용했습니다. 그러나 시스템 작동 시간인 1년 동안 약 10만 번의 더블 스트로크가 지나자 케이블이 끊어지고 사이클마다 위아래로 움직이기 시작했습니다.
특수 소재를 사용해야 했기 때문에 대체 케이블을 찾는 것은 쉽지 않았습니다. 이 공정에서는 케이블에 일반적인 구리 도체가 아닌 열전대와 동일한 합금을 사용해야 했습니다. 즉, 니켈/크롬-니켈 화합물과 같은 합금으로 만들어진 케이블이 필요하며 대량으로 생산해야 합니다. 유연하고 동적인 케이블도 필요했습니다.
igus® 개발자들은 먼저 비교적 단단하고 부서지기 쉬운 합금을 전선으로 가공하는 방법을 찾아 기초 작업을 수행해야 했습니다. 케이블은 센서 신호 외에도 센서 헤드에 에너지를 전송해야 했습니다. 구리선과 열전대 케이블의 조합을 선택해야 했는데, 비교적 부드러운 구리선을 열합금의 단단한 코어와 결합하여 동적 스트레스 하에서도 긴 수명을 확보할 수 있어야 했습니다.

이러한 사양을 기반으로 igus® 는 열전대만 있는 플렉시블 케이블을 처음 개발했으며, 현재 체인플렉스® CFTHERMO.K.001과 구리선 3개와 열전대가 있는 케이블(CFTHERMO.K.002)로 프로그램에 등록되어 있습니다. 케이블 타입 K.002는 igus® 및 MS Spaichingen에서 테스트를 거쳤으며, MS 설계자들은 30만 번의 이중 스트로크 후 승인을 받았습니다. CF 열 케이블은 현재 몇 년 동안 사용되어 왔으며, 그 경험은 전반적으로 긍정적이었습니다. 요아킴 바인은 MS 프라이칭겐의 용접 기술 부서에서 전자 제품 개발을 담당하고 있습니다: "우리는 에너지 체인이 있든 없든 케이블을 사용하고 있으며, 단 한 번의 고장도 발생하지 않았습니다."
igus® 는 CFTHERMO 프로그램을 확장하고 고온 측정 등에 사용되는 합금을 추가했습니다. 또한 열전대용 기성품 케이블인 "readycable®" 도 작년부터 판매되고 있습니다. 커넥터는 케이블과 동일한 재질로 제작되었습니다. igus ® 가 최초의 체인플렉스® 열전대 케이블로 수행한 동적 테스트는 여전히 진행 중입니다. 2011년 1월에 시작하여 현재 1억 회 이상의 더블 스트로크에 도달했으며, 저항 측정 결과 여전히 이상이 없는 것으로 나타났습니다. 한편, igus® 는 이러한 케이블을 사내, 더 정확하게는 수백 대의 사출 성형기로 플레인 베어링, 에너지 체인 및 기타 igus® 제품을 생산하는 사출 성형 공장에도 적용하고 있습니다. 이러한 기계에서는 공정의 온도도 모니터링해야 하며, 이 작업은 열전대를 통해 수행됩니다. 그러나 열전대의 사양을 갖추고 신뢰성이 뛰어난 무빙 케이블은 다른 분야에서도 점점 더 많이 사용되고 있습니다.