Os cabos elétricos chainflex® duram, caso contrário, recebe o seu dinheiro de volta.

Os pormenores e os detalhes da constituição dos cabos elétricos chainflex® vão convencê-lo.

Do ponto de vista do cliente, um sistema de fornecimento de energia flexível apenas necessita de funcionar convenientemente. No entanto, esta necessidade pressupõe o funcionamento perfeito de todos os componentes, incluindo os cabos utilizados neste sistema. Aqui surgiu o problema levantado no início dos anos 80. Devido aos esforços constantes e frequentes resultantes dos movimentos das máquinas, os cabos falham com frequência, apesar do resto do sistema de fornecimento de energia estar em perfeitas condições. Em casos extremos, as falhas devido ao "efeito saca-rolhas" e fios partidos levam a paragens nos equipamentos e, consequentemente, custos elevados. Com o objetivo de encontrar uma solução para esta situação insatisfatória, a igus® decidiu tomar a iniciativa. Como pioneira a nível mundial, a igus® começou a desenvolver sistemas de calhas articuladas completos. As calhas articuladas e os cabos elétricos chainflex® são agora fornecidos por um único fornecedor e com garantia do sistema dependendo de cada aplicação. Baseado no crescimento do know-how desde 1989 e nas sofisticadas séries de testes que foram realizados desde então, os princípios de design foram, e ainda estão a ser desenvolvidos para ajudar a prevenir falhas nas máquinas das fábricas de hoje em dia.

Como pode ser evitado o efeito "saca-rolhas"?

Imagem 4: cabo de comando com malha "indicados para calhas articuladas" apenas após 400 000 ciclos com um raio de curvatura de 10 x d

Aqui, o termo "saca-rolhas" não se refere ao instrumento para remoção de rolhas. Em vez disso, refere-se à deformação permanente dos cabos para aplicações móveis causada pelo excesso de tensão, o que em muitos casos resulta em fios partidos. Como é que isto acontece? Como se pode evitar o efeito "saca-rolhas"? Um fator importante, para além do desenho do sistema completo de calha articulada, é a constituição dos cabos elétricos. Basicamente, existe uma clara distinção entre cabos com entrançado em grupos e os cabos entrançados em camadas.

Propriedades do entrançado em camadas

O entrançado em camadas é significativamente mais fácil de produzir e, consequentemente, os cabos produzidos desta forma são geralmente apresentados no mercado como cabos low cost para calhas articuladas. Mas o que é aparentemente tentador pode rapidamente transformar-se num erro quando o "efeito saca-rolhas" imobiliza o sistema que funciona com estes cabos. Como surgem estes problemas? Observar a constituição do cabo pode ser uma ajuda (ver figura 1). No caso do entrançado em camadas, os condutores do cabo são entrançados de forma mais ou menos firme e extensível em várias camadas em torno de um elemento central e são fornecidos com um revestimento exterior extrudido em forma de um tubo. No caso dos cabos com malha, os condutores são envolvidos em tecido. Mas o que acontece, por exemplo, a um cabo com uma constituição semelhante a 12 condutores durante um funcionamento normal? Ao mover o condutor, o movimento de flexão comprime o raio interior do cabo e estica o condutor no raio exterior. Inicialmente, o cabo funciona bastante bem, porque a elasticidade do material ainda é suficiente. Mas muito rapidamente a fadiga do material causa deformações permanentes e depois, devido ao movimento especificado, os condutores criam as suas próprias zonas de compressão e tração. Cria-se o efeito "saca-rolhas" e os fios partem.

Entrançado em grupos experimentado e testado extensivamente milhões de vezes desde 1989.

O entrançado em grupos elimina estes problemas pela sua constituição interna de entrançamento altamente sofisticada. Aqui, os condutores de cabo são agrupados com um passo especial e assim apresentam-se em grupos. Para grandes secções, isto é feito em volta de um elemento resistente à tração. O próximo passo é o renovado entrançado de condutores agrupados em tranças em torno de um cordão central resistente à tração (ver figura 2).
Devido a este múltiplo entrançamento dos condutores, todos os condutores alternam várias vezes entre o raio interior e o exterior em cabos dobrados. As forças de compressão e tração equilibram-se em torno do cordão central resistente à tração que garante à estrutura a estabilidade necessária. Portanto, o entrançamento mantém-se estável mesmo sob a tensão máxima de curvatura.

O que são problemas de CEM e ruturas da malha do cabo?

A malha deve cumprir duas funções essenciais:

Ambas as tarefas são igualmente importantes, porque sinais com erros podem causar danos significantes no próprio sistema assim como em sistemas externos. Para além disso, este é um ponto especialmente problemático devido ao facto de que uma malha incorreta geralmente não pode ser detetada do lado exterior e isto torna a deteção de problemas extremamente difícil. Como surgem estes problemas?

Mais uma vez, a resposta encontra-se na estrutura interior do cabo: a malha é concebida para os movimentos do cabo? Apesar de ser muito fácil isolar um cabo estático, é muito mais difícil garantir um isolamento permanente de um cabo com movimento.
No caso dos cabos elétricos indicados para calha articulada, o entrançado de uma camada intermédia de ligação é enrolada em tecido. A camada intermédia deveria garantir a separação entre os condutores e a malha. Mas o que muitas vezes funciona muito bem em aplicações estáticas é geralmente insuficiente em aplicações com movimento. Isto acontece porque a tecido não cria uma fronteira entre o entrançado, a malha e o revestimento e pode rasgar-se durante o movimento em esforço. Consequentemente, a malha metálica fricciona o revestimento dos condutores e facilmente ocorrem curto-circuitos. Mas a produção da própria malha é, por si só, extremamente demorada e dispendiosa e pode ter sido esta a razão para o uso de malhas entrançadas abertas ou malhas sem entrançado, apenas enroladas. As desvantagens são bastante evidentes. As malhas abertas têm uma malha limitada em movimento. O movimento e a expansão reduzem ainda mais o efeito. O tipo de malha é, portanto, um ponto importante que não é mencionado em alguns catálogos.

Atrito/quebra do revestimento exterior

Enquanto que os danos na estrutura interior são difíceis de detetar pelo exterior, os problemas no revestimento exterior são detetados imediatamente. O revestimento exterior é a primeira proteção da complexa estrutura interior. É, por isso, que um revestimento exterior partido, usado ou deformado é um defeito de qualidade grave. Para prevenir este problema, os clientes da igus® podem selecionar entre 7 revestimentos diferentes que são indicados para trabalhar em calha articulada em ambiente diferentes.

Revestimento extrudido à pressão

Aqui não apenas o material que é importante mas também o processo de fabrico. No caso dos cabos para calha articulada, o revestimento é geralmente extrudido sob a forma de um tubo e, por isso, não garante à estrutura entrançada o suporte e a estabilidade suficiente para o constante movimento de flexão. A estrutura entrançada pode-se desmontar.
Desta forma, a igus® foi a primeira empresa mundial a fabricar cabos para calha articulada com o "revestimento extrudido à pressão e reforço de fibras".
Aqui, o material do revestimento é injetado entre o entrançado dos condutores com pó de talco que garante que a estrutura entrançada não se altera e também cria uma espécie de canal para o condutor. A característica especial deste tipo de fabrico é que os espaços vazios entre os condutores no entrançado são completamente preenchidos pelo material do revestimento devido à pressão de extrusão. Como resultado, o revestimento cria uns canais de guiamento que garante ao condutor uma posição definida no movimento longitudinal do cabo. O revestimento também proporciona suporte para a malha.

A qualidade do entrançado dos cabos elétricos chainflex®

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