Exemplo 3: testado, testado, testado! "Milhões de vezes" na calha articulada

Diferenças na vida útil

No início de 2002, o próprio laboratório de testes da igus® encomendou um estudo fundamental sobre o assunto "a vida útil dos cabos Profibus em aplicações reais". O objetivo era investigar possíveis diferenças na vida útil entre o cabo chainflex® CFBUS.001 da igus® e um cabo Profibus de um líder de mercado. Os parâmetros de teste necessários para isso foram selecionados com base nos dados do catálogo do concorrente:

Uma configuração de teste sensata para este cabo é sempre uma aplicação de deslizamento, uma vez que os sistemas Profibus são utilizados aqui devido à sua segurança de dados, especialmente para distâncias de viagem mais longas e caminhos de transmissão mais longos.

Para permitir testes não destrutivos e, assim, conseguir um grande número de ciclos de flexão num curto espaço de tempo, foi especialmente construída uma verdadeira linha de transmissão Profibus. Um cartão mestre plug-in Profibus está localizado num PC na extremidade fixa da cadeia de teste. Os cabos a serem analisados são usados para estabelecer uma conexão com um escravo Profibus localizado na extremidade móvel. Isto permite que a taxa de transmissão seja definida usando um programa de diagnóstico. Os pacotes de dados que possam ter sido transmitidos incorretamente podem ser visualizados. Foi definida a taxa de transmissão mais elevada possível de 12 Mbit/s.

A investigação de base iniciada no princípio de 2002, e que ainda hoje prossegue, conduziu a uma falha total do provete de ensaio "A" após um número comparativamente baixo de cursos de apenas 420.000 DH, o qual, de acordo com as especificações do catálogo, deveria funcionar de forma fiável durante pelo menos 4,0 milhões de ciclos. Isto significa que a vida útil efetivamente alcançada se desvia dos valores do catálogo por um fator de 10.

Em contrapartida, o exemplar de teste "B", o CFBUS.001, continua a ser testado sem falhas na transmissão de dados. Entretanto, foram alcançados mais de 14 milhões de golpes duplos.

Conceção e materiais

As principais razões para a diferença considerável na vida útil são os diferentes parâmetros de conceção entre o espécime de teste "A" e o espécime de teste "B" (CFBUS.001), bem como os diferentes materiais utilizados na conceção do cabo. O isolamento do núcleo do barramento é constituído por um material espumoso em todos os provetes. As suas especificações eléctricas favoráveis asseguram que as propriedades de transmissão especificadas pela norma são alcançadas. No entanto, uma desvantagem deste material é a sua desfavorável resistência mecânica à fadiga por flexão. As forças que actuam sobre o par de barramentos durante a flexão devem ser absorvidas pela bainha do elemento, de modo a aliviar a tensão mecânica do isolamento do núcleo.

Invólucro do elemento altamente elástico

O espécime de teste "B" (igus®) foi, portanto, fornecido com um TPE de alta qualidade mecânica, extrudido no interior ou com um enchimento de reforço do elemento para proteger o par de barramentos de influências mecânicas durante o processo de flexão. O revestimento do elemento deve ser altamente elástico. Uma jaqueta de elemento mecanicamente inferior feita de enchimentos baratos - assim como enchimentos ou faixas, que são frequentemente usados em muitos outros princípios de design - serve apenas para arredondar o par de barramentos. No entanto, não é capaz de o proteger da elevada carga mecânica da corrente. As forças de tração e compressão que ocorrem dentro do cabo acabam por atuar no núcleo, particularmente nos pontos em que a bainha do elemento é quebrada.

A conceção do provete de ensaio "B" (CFBUS.001) caracteriza-se por um invólucro de elemento TPE de alta qualidade mecânica e com enchimento de reforço. Este alivia mecanicamente o par de barramentos, fixa o núcleo numa posição definida e arredonda-o.

Além disso, os comprimentos extremamente curtos do núcleo e os condutores especiais asseguram que não há tensões elevadas de tração ou compressão num comprimento longo do núcleo. Isto significa que raios de curvatura relativamente baixos podem ser realizados com um elevado número de ciclos.

Novo: Aprovação UL e CSA

Os cabos chainflex® CFBUS agora também estão disponíveis com aprovação UL e CSA e são compatíveis com DESINA para todos os sistemas fieldbus comuns. O revestimento exterior em TPE, altamente resistente à abrasão e retardador de chama, é extrudido a alta pressão sobre a blindagem global entrançada, que é fabricada com um ângulo de entrançamento coordenado para proporcionar uma estabilização adicional ao cabo.

Os elementos do barramento, que são trançados com um comprimento de passo particularmente curto, são protegidos por um revestimento interno de TPE extrudado com enchimento de reforço e cumprem os parâmetros de barramento exigidos graças à seleção de materiais isolantes e processos de fabrico coordenados.

Como todos os cabos chainflex®, a nova série CFBUS está agora disponível em stock sem custos de corte ou sobretaxas de quantidade mínima para todos os fieldbuses comuns.