Die Schwierigkeit, beispielsweise einen Temperatursensor mit Kunststoff zu umspritzen, lag bislang darin, dass Kunststoff eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat und sich deshalb zur Temperaturmessung nicht optimal eignet. Erschwerend sind zudem die extremen Umgebungsbedingungen beim Spritzguss: Der flüssige Kunststoff erreicht Temperaturen bis zu 360 °C, der Schließdruck der Maschine bis zu 100 t und der Druck im Gusswerkzeug beträgt bis zu 1200 bar. Trotz dieser ungünstigen Rahmenbedingungen hat Jumo einen funktionierenden Produktionsprozess etabliert:

Das Problem der Wärmeleitfähigkeit wird bei den „Plastosens“-Produkten durch Spezialkunststoffe mit speziellen Additiven gelöst. Im Endergebnis besteht laut Juno kaum ein Unterschied zu Metallfühlern. Ein positiver Nebeneffekt dieser speziellen Mischungen ist, dass sich für jeden Kunden ein Kunststoff entwickeln lässt, der genau auf die jeweilige Applikation zugeschnitten ist. Als weitere Additive kommen bei den verwendeten Thermoplasten noch Färbe-, Licht- und Flammschutzmittel sowie Verstärkungsfasern zum Einsatz. Das Know-how im Bereich Spritzgusstechnik liefert die Jumo-Tochtergesellschaft PGT Prozesstechnik.

Als größtes Plus bei Sensorik aus Kunststoff bezeichnet Jumo die völlige Formfreiheit. Die Produkte passen sich an die jeweilige Einbausituation an - zum Beispiel lässt sich ein Temperatursensor komplett in eine Kunststoff-Rohrleitung integrieren. Oder aber er ist rund, spiralförmig und hat einen Winkel.

Weitere Vorteile von Kunststoff sind das geringe Gewicht, die Reproduzierbarkeit sowie die Isolationsfestigkeit. So ist ein Einsatz der Sensoren in Umgebungen mit sehr hohen Stromstärken und –spannungen (beispielsweise Elektromotoren oder Transformatoren) leichter möglich.

Abhängig von der Kunststoffmischung sind die „Plastosens“-Temperaturfühler in einem Temperaturbereich von -50 bis +200 °C einsetzbar. Allerdings macht der Herstellungsprozess ein Umdenken im Vergleich zu herkömmlichen Temperaturfühlern nötig: Die Sensoren werden in enger Zusammenarbeit mit den Kunden entwickelt. Der Prozess startet mit einer Machbarkeitsprüfung und einem Designvorschlag und führt über die Konstruktion und Simulation der Temperaturfühler zum Bau der Spritzguss-Werkzeuge. Nach einer Bemusterungsphase starten die Prüfungen, an deren Ende ein funktionsfähiger Prototyp und die Serienproduktion stehen. Mit Hilfe einer modernen Simulationssoftware lässt sich bereits früh im Entwicklungsprozess das Ansprechverhalten und die Wärmeableitfähigkeit des geplanten Temperaturfühlers simulieren.

Aktuell in der Entwicklung befinden sich ein Fühler mit einer Isolationsfestigkeit von 5 kV für den Einsatz in Transformatoren, ein vibrationsfester Einsteckfühler für das Medium Öl – hier haben erste Tests gezeigt, dass der Fühler Kräften von bis zu 20 g problemlos widersteht – sowie ein wasser- und dampfdichter Fühler für Sterilisationsanwendungen.

Ob sich auch andere Messgrößen - zum Beispiel Druck oder Flüssigkeitsanalyse - mit der neuen Technologie realisieren lassen, wird derzeit wird geprüft.