Verbindungstechnik

Das war der zehnte Anwenderkongress Steckverbinder

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Automatisierung in der Kabelsatzfertigung

Die Session „Automotive“ eröffnete Roland Liem (Komax) mit seiner Präsentation „Automatisierung in der Kabelsatzfertigung – Anforderungen an die Komponenten“. Im Automobilbereich werden die Kontakte immer kleiner. Aus diesem Grund wird gefordert, dass Kontaktteile automatisch in Gehäuse gesteckt werden.

Anwenderkongress Steckverbinder 2016
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Dabei werden Geschwindigkeiten erreicht, die etwa 1000 Mal höher sind als die laut Prüfvorschrift LV 214 geforderten. Hier führen schon kleinste Hindernisse im Gehäuse zu Prozessfehlern.

Die Bestückung mit Maschinen wie dem NanoMQS (TE Connectivity) ist Stand der Technik und funktioniert zuverlässig. Allerdings nur in dem Fall, wenn bei den Komponenten die Anforderungen für die automatische Bestückung bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Die goldene Mitte zwischen Leichtbau und Leistung

Der Einsatz von Aluminium als elektrischer Leiter in den Bereichen Automobil, Solar- und Windkraft nimmt seit einigen Jahren stark zu. Allerdings erfordert dies einen Übergang in die „Kupferwelt“. Klassische Verbindungen wie Schrauben oder Klemmen sind dafür nicht geeignet.

Ein Kontaktelement aus einem Aluminium-Kupfer-Verbundwerkstoff kann das Bindeglied zwischen diesen Welten sein. Arno Marto (Innovan) stellte in seinem Vortrag „Aluminium-/Kupferverbundwerkstoffe die „goldene“ Mitte zwischen Leichtbau und Leistung?“ einen kaltwalzplattierten Werkstoff vor, bei dem die Ausbildung spröder intermetallischer Phasen minimiert ist.

Neben mechanischen und chemischen Eigenschaften wurde der Einfluss der Dicke der Diffusionszone (intermetallische Phasen) untersucht. Bei den Diffusionszonen treten die negativen Effekte der intermetallischen Phasen kaum in Erscheinung. Die mechanischen Eigenschaften werden durch die Festigkeit der Aluminiumseite bestimmt.

Somit steht der Verwendung dieser Verbundwerkstoffe in der elektrischen Verbindungstechnik nichts im Weg und sie können als „goldene Mitte“ angesehen werden.

Werkstoffantworten auf die Trends in der Einpresstechnik

Dr. Robert Zauter (Wieland Werke) stellte in seinem Vortrag „Neue Kupferwerkstoffe für Einpresskontakte“ die Werkstoffgruppen Reinkupfer sowie naturharte und ausscheidungshärtende Kupferlegierungen vor und legte dar, welche Legierungen welche Anforderungen besonders gut erfüllen und was bei der Werkstoffauswahl für Einpresskontakte zu beachten ist.

Die Entwicklungen bei Einpressverbindungen sind durch die Miniaturisierung und die Übertragung höherer Ströme geprägt. Der Miniaturisierung wird durch steigende Pincounts (Anzahl Steckerstifte/Bauteil) Rechnung getragen, die kleinere Stifte und geringere Steckkräfte pro Einpressstift erfordern. Diese werden aus Bändern aus ausscheidungshärtenden Kupferlegierungen oder feinkörnigen Bronzen mit Dicken von 0,4 mm und kleiner gestanzt.

In der Leistungselektronik werden zunehmend Einpresskontakte verwendet, z.B. Stromschienen mit angearbeiteten Einpresskontakten. Zur Herstellung werden 2,0 mm dicke Bänder verwendet, die eine hohe Leitfähigkeit und Relaxationsbeständigkeit aufweisen. Das sind auf elektrische Leitfähigkeit spezialisierte ausscheidungshärtende Kupferlegierungen wie Wieland-K75 und K88. Weiterentwicklungen sind denkbar, so Zauter.

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