Kabelverschraubung Zukünftig geht´s auch ohne Blei

Kabelverschraubungen aus Messing enthalten meist einen kleinen Bleianteil. Damit wird die Zerspanbarkeit verbessert. Blei soll nun bald gänzlich verboten werden – wie der Markt darauf reagiert.

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Nach derzeitigem Stand wird Blei als Zusatz in Kupferlegierungen ab Juli 2021 verboten. Lapp hat bereits bleifreie Varianten seiner Skintop-Kabelverschraubungen im Portfolio.
Nach derzeitigem Stand wird Blei als Zusatz in Kupferlegierungen ab Juli 2021 verboten. Lapp hat bereits bleifreie Varianten seiner Skintop-Kabelverschraubungen im Portfolio.
(Bild: Lapp, ©barbulat - stock.adobe.com)

Bleifrei bitte – heißt es schon lange beim Volltanken des Pkws oder wenn es um metallische Werkstoffe geht. In Kupferlegierungen sind allerdings nach wie vor bis zu vier Prozent Blei als Beimischung erlaubt – dazu gehört auch Messing, das in Kabelverschraubungen verarbeitet wird. Diese Ausnahmeregelung läuft nach derzeitigem Stand am 21. Juli 2021 aus, ob es eine Verlängerung gibt oder eine Übergangsfrist, ist noch unklar. Endet die Ausnahme wie geplant, darf auch Messing kein Blei mehr enthalten, das legt die europäische Richtlinie RoHS (Restriction of Hazardous Substances) fest. In der REACH-Chemikalienverordnung steht Blei zudem auf der Kandidatenliste der „Substances of very high concern“, die schon bald verboten werden könnten.

Was ist RoHS

Bei RoHS handelt es sich um die Richtlinie 2011/65/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 8. Juni 2011 zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten.

Bei Lapp, Hersteller von integrierten Kabel- und Verbindungslösungen, gibt es daher bereits seit Juli 2020 Kabelverschraubungen in einer bleifreien Messingvariante. Die ersten Reaktionen der Anwender sind sehr positiv, weiß Lapp-Produktmanagerin Lisa Schlingmann: „In den ersten Wochen haben wir erlebt, dass es für unsere Kunden eine Rolle spielt, und sie darauf gewartet haben, bis einer den ersten Schritt macht und eine bleifreie Variante präsentiert“.

Blei verbessert Zerspanbarkeit in Messingprodukten

Die Entwicklung der bleifreien Variante stellte Lapp vor große Herausforderungen. Bisher wurde für Messingprodukte zwischen zwei und vier Prozent Blei beigemengt, um die Zerspanbarkeit der Messinglegierungen zu verbessern. So wirkt Blei in Kupferlegierungen als Spanbrecher und Schmiermittel. Durch die geringere Materialhärte lässt sich die Verschraubung schneller und einfacher bearbeiten.

Bei Lapp hat man in den letzten Monaten unterschiedliche bleifreie Legierungen untersucht. Dazu gehörten Tests in der Fertigung, um die Prozesssicherheit und die Tauglichkeit der Werkzeuge sicherzustellen. Das Unternehmen hat schließlich einen Werkstoff gefunden, der sehr zufriedenstellende Ergebnisse bei der Herstellung der Zwischenstutzen und Hutmuttern für die Kabelverschraubungen liefert. Trotzdem waren aufwändige Prozessanpassungen notwendig. Hierfür mussten teils neue Werkzeuge angeschafft werden. Außerdem ist das Materialmanagement und insbesondere das Spänemanagement sehr aufwändig, solange ein Produkt immer aus zwei verschiedenen Messingmaterialien gefertigt wird. Da es bei Lapp beide Varianten – mit Blei und bleifrei – im Portfolio gibt, sind auch die für die Herstellung nötigen Prozesse doppelt.

Produkteigenschaften der Kabelverschraubungen vergleichbar

Der Erfolg macht allerdings Mut. Sowohl das Labor von Lapp sowie externe Prüfinstitute haben bestätigt, dass die Eigenschaften der Produkte vergleichbar sind mit den aktuellen Varianten. Das gilt für die:

  • mechanischen Eigenschaften,
  • Korrosionsbeständigkeit sowie
  • EMV-Eigenschaften.

Auch erfüllen die bleifreien Varianten die Schutzart IP68. Das neue Material ist zwar aufwändiger zu verarbeiten, dennoch hat sich Lapp entschieden, das Material ins Standardsortiment aufzunehmen. „Nachhaltigkeit ist uns wichtig“, betont Guido Ege, Leiter Produktmanagement und -entwicklung bei Lapp. „Deshalb handeln wir bereits jetzt und warten nicht ab, bis ein Gesetz uns dazu zwingt.“

Zum Start gibt es die gängigsten Kabelverschraubungen auch in einer bleifreien Variante. Zu den ersten Produkten gehören die Modelle Skintop MS-M und MS-SC-M sowie die Gegenmutter Skindicht SM-M. Für vielseitige Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau, in der Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie bei hohem Anspruch an die mechanische und chemische Stabilität eignet sich die Skintop MS-M. Sie bietet optimale Zugentlastung, große Klemmbereiche, viele Zulassungen und eine hohe Schutzart. Die EMV-Verschraubung Skintop MS-SC-M mit hochleitfähiger, flexibler EMV-Kontaktfeder hat einen niederohmigen Schirmkontakt zur EMV-gerechten Erdung des Schirmgeflechts. Alle diese Varianten sind in den metrischen Größen M12 bis M63 sofort lieferbar ab Lager.

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Andere Hersteller ziehen bei bleifreien Kabelverschraubungen nach

Auch andere Hersteller von Kabelverschraubungen haben mittlerweile bleifreie Varianten im Programm. Hier ein kleiner Überblick:

Hummel bietet die Kabelverschraubungen der Premiumserie HSK-M auch in bleifreien Varianten an.
Hummel bietet die Kabelverschraubungen der Premiumserie HSK-M auch in bleifreien Varianten an.
( Bild: Hummel )

Bei der Hummel AG wird es künftig die Premiumverschraubung HSK-M in den Größen M12 bis M63 in bleifreien Modellen geben. Alle technischen Eigenschaften wie Temperaturbereiche, Dichtigkeit, Schlagfestigkeit oder Zugentlastung bleiben unverändert. Auch alle Zulassungen der HSK-M-Serie – dazu zählt insbesondere UL – werden unverändert für die bleifreien Varianten gelten. Für die einfache Handhabung behalten die bleifreien Kabelverschraubungen die alten Artikelnummern und werden mit dem Zusatz „LF“ (Lead Free) ergänzt. Das Produkt selbst ist ebenfalls mit dem Zusatz „LF“ gekennzeichnet. Dadurch kann es im Lager nicht zu Verwechslungen kommen.

Auch die Jacob GmbH empfiehlt ihren Kunden, sich frühzeitig auf die Änderungen in der Richtlinie einzustellen. Das Unternehmen kann folgende Kabelverschraubungen und Zubehör aus bleifreiem Messing liefern: Kabelverschraubungen der Perfect-Serie, die Perfect-EMV sowie dazu passende Sechskantmuttern und Verschlussschrauben können bestellt werden. Alle Artikel der bleifreien Serien tragen ein „Y“ in der Artikelbezeichnung. Bei Bedarf können alle Datenblätter beim Vertriebsteam angefordert werden. Auch hier bietet das bleifreie Sortiment dieselben technischen Eigenschaften wie die bisherigen Serien.

Bei der Helukabel GmbH sind es die Kabelverschraubungen der Helutop-Serie, die den Kunden in bleifreien Varianten zur Verfügung stehen. Sie erfüllen die Schutzart IP68 und zukünftige RoHS-Anforderungen.

Weitere bleifreie Kabelverschraubungen in Planung

Schrittweise werden bei Lapp weitere Produktgruppen um bleifreie Varianten ergänzt. Auch bisherige Produkte bleiben vorerst weiterhin ab Lager verfügbar. „Mit den bleifreien Kabelverschraubungen haben wir uns bei Lapp erfolgreich den Herausforderungen eines alternativen Werkstoffs gestellt“, ergänzt Lisa Schlingmann.

Uns ist wichtig, den gesamten Materialkreislauf zu beeinflussen und dahingehend zu wirken, dass Blei künftig aus der gesamten Wertschöpfungskette verbannt werden kann.

Lisa Schlingmann, Lapp

Anwender, die trotzdem noch bleihaltige Kabelverschraubungen von Lapp verwenden, müssen sich keine Sorgen machen. Das Unternehmen versichert, dass die Standard-Messingverschraubungen keine Gefahr für Anwender und Produktionsprozess darstellen. Sie sind mit Nickel veredelt, somit kommt der Anwender mit der Messinglegierung selbst gar nicht in Kontakt. Auch mit Trinkwasser kommen die Verschraubungen nicht in Berührung.

„Von unseren Kabelverschraubungen selbst, die einen geringen Bleianteil enthalten, geht keine Gefahr für die Anwender aus. Uns ist aber dennoch wichtig, den gesamten Materialkreislauf zu beeinflussen und dahingehend zu wirken, dass Blei künftig aus der gesamten Wertschöpfungskette verbannt werden kann“, betont Lisa Schlingmann.

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