Il cavo in fibra ottica può essere la soluzione per raggi di curvatura ridotti? - Blog igus ITA

Il cavo in fibra ottica può essere la soluzione per raggi di curvatura ridotti?

igus Italia | Marzo 22, 2023

L’Industria 4.0 è ormai presente in moltissime applicazioni. I dati vengono raccolti in una grande varietà di punti e devono essere trasmessi al sistema di controllo.
Ma quando il cavo in fibra ottica è la soluzione giusta? E il cavo in fibra ottica può essere utilizzato con raggi di curvatura ridotti? Oggi vorremmo dare un’occhiata più da vicino a questo aspetto.

La sfida

Nell’applicazione di un cliente sono stati utilizzati per anni cavi bus con conduttori in rame. La sfida consisteva nel guidare i dati da un sistema bus attraverso un’applicazione in cui, non solo si doveva prevedere un raggio di curvatura molto piccolo, ma anche un numero molto elevato di doppie corse. Il cavo bus utilizzato fino a quel momento aveva raggiunto rapidamente i suoi limiti. È stato quindi necessario scoprire se i cavi in fibra ottica chainflex fossero più adatti all’applicazione.

Come i cavi di rame raggiungono i loro limiti

Il rame è stato il primo metallo utilizzato dall’uomo. La sua storia è molto antica e già nel 4000 a.C. in Egitto si costruivano utensili e armi.
igus produce cavi con conduttori in rame dal 1989. I cavi – e quindi anche i fili di rame – sono esposti a continui movimenti e quindi a forti sollecitazioni. I cavi chainflex sono in grado di resistere a queste sollecitazioni grazie al loro design unico e alla scelta di materiali appositamente adattati al movimento. Grazie ai numerosi test condotti nel nostro laboratorio interno e a decenni di esperienza, siamo in grado di garantire una lunga durata d’esercizio.

Ma quali sono gli svantaggi dei cavi in rame? Nella maggior parte dei casi, si potrebbe pensare che il problema maggiore sia rappresentato dalla rottura dei fili di rame del conduttore a causa delle elevate sollecitazioni.  Tuttavia, questo non è l’unico problema e nemmeno il più grande. Nel caso dei cavi bus, anche i valori elettrici definiti dal rispettivo sistema bus influenzano la funzionalità del cavo. Il modo più semplice di pensare a questo aspetto è in termini di capacità. La capacità è un valore elettrico che svolge un ruolo molto determinante in un cavo bus. Questo valore può variare, tra le altre cose, a causa della costante del materiale, ma anche a causa delle distanze, ad esempio la distanza tra due coppie di conduttori. In caso di sollecitazioni di flessione molto elevate, come quelle riscontrate nell’applicazione del cliente in questione, le distanze tra i conduttori possono cambiare e di conseguenza il valore di capacità del cavo può variare. Ciò comporta l’impossibilità di trasmettere il segnale bus definito. Pertanto, abbiamo cercato un’alternativa da offrire ai nostri clienti.

Vantaggi con i cavi in fibra ottica

Nella maggior parte dei casi, i cosiddetti cavi in fibra ottica vengono utilizzati per trasmettere dati su una distanza particolarmente lunga. Basti pensare alla connessione alla rete Internet. In questo caso, il risultato migliore si ottiene con una connessione in fibra ottica, poiché le perdite sulla lunga distanza sono molto ridotte. In questa applicazione non si parla più di conduttori e fili, ma di fibre. Queste fibre sono realizzate in plastica o in vetro e trasmettono i dati attraverso un segnale luminoso.

Oltre alle buone proprietà di trasmissione, un cavo in fibra ottica ha anche ottime specifiche per le sollecitazioni di flessione permanenti, ad esempio per applicazione in catena portacavi. Utilizzando i cavi in fibra ottica, si ottiene una riduzione del raggio di curvatura minimo fino al 40%. Inoltre, i dati possono essere trasmessi più velocemente rispetto ai cavi in rame convenzionali e non sono influenzati dalle interferenze EMC. Rispetto a un cavo bus con fili di rame, il cavo in fibra ottica presenta un altro vantaggio, ossia che il segnale bus non dipende dalle specifiche elettriche del cavo.
In termini molto semplici, sono presenti solo due fibre: una consente di inviare il segnale come impulso luminoso dal trasmettitore al ricevitore, l’altra permette al segnale luminoso di tornare dal ricevitore al trasmettitore. La distanza tra queste fibre non ha alcuna influenza sul risultato.

Lo abbiamo dimostrato insieme al nostro cliente attraverso alcuni test con il nostro cavo in fibra ottica CFLG.LB. Il risultato è stato sorprendente: il cavo ha resistito a diversi milioni di cicli in questa particolare applicazione e ha quindi una durata significativamente maggiore rispetto a un cavo comparativo con conduttori in rame.

Come igus migliora i prodotti attraverso i test individuali dei clienti

Noi di igus collaboriamo con i clienti per condurre test individuali su misura per le loro applicazioni all’interno del nostro laboratorio di prova chainflex. Su un’area di oltre 3.500 m², sono presenti diverse configurazioni di prova per le nostre catene portacavi, dove i test vengono eseguiti ogni giorno. Che si tratti di catene lineari o a torsione, a corsa breve o lunga, con raggio di curvatura piccolo o grande: eseguiamo tutti i test, anche quelli che esulano dagli standard, e troviamo la soluzione giusta per la tua applicazione. 

Laboratorio di prova chainflex


I cavi non sono tutti uguali e un’applicazione non è uguale a un’altra. L’interazione di tutti i componenti è sempre importante. Pertanto, bisogna prendere in considerazione tutte le condizioni per poter scegliere il cavo giusto. Siamo specialisti in questo campo e condividiamo l’esperienza maturata negli anni con i nostri clienti.

Mettici alla prova!

Hai applicazioni in cui i precedenti cavi in rame hanno raggiunto i loro limiti o i dati non possono più essere trasmessi in modo affidabile? Fissa subito un appuntamento con il nostro esperto Simone Gadeschi e verifica con lui se un cavo in fibra ottica chainflex è l’alternativa con un’aspettativa di vita significativamente superiore!

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