Anlauf Steckverbinder,

Eine optimale Kunststoff-Metall-Verbindung ermöglicht zuverlässig geschirmte Steckverbinder, die insbesondere im Bereich der Datenübertragung ihre Vorteile ausspielen. - (Bild: Escha)

Viele der heute in der Steckverbinder-Industrie verwendeten Materialien wurden bis vor wenigen Jahren hauptsächlich in der Automotive-Industrie eingesetzt. Denn in diesem Bereich werden sehr hohe Ansprüche an die Optik und Haptik neuer Kunststoffteile gestellt. Diese Eigenschaften sind in der Steckverbinderindustrie aber eher nebensächlich. In den letzten Jahren hat allerdings ein Umdenken stattgefunden und mittlerweile nähert sich die Steckverbinder-Branche dem Technologieführer an. Das ist ein Resultat der immer individueller werdenden Einsatzbereiche und den daraus resultierenden Kundenansprüchen.

Unabdingbare Kunststoff-Metall-Verbindung

PVC-freie Steckverbinder,
PVC-freie Steckverbinder im Hygienic Design halten den extremen Umweltbedingungen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie stand. - (Bild: Escha)

Gerade Hersteller wie Escha – die Rundsteckverbinder für besonders herausfordernde Applikationen in der Industrie, in Windkraftanlagen oder in Zügen herstellen und dabei außergewöhnlich hohe Ansprüche an die Dichtheit und Beständigkeit ihrer Produkte haben – können dank neuer Kunststoffe viel besser auf spezielle Kundenwünsche eingehen. Diese entstehen beispielsweise aus extremen Temperaturanforderungen in der Anwendung oder durch Medien, mit denen die Steckverbinder in Kontakt kommen. So war es beispielsweise lange Zeit nicht möglich, eine zufriedenstellende Kunststoff-Metall-Verbindung herzustellen. Diese Verbindung ist allerdings für einen zuverlässigen, dichten, geschirmten Steckverbinder unabdingbar. Erst durch den Einsatz besonderer Kunststoffmaterialien und der Entwicklung neuer Produktionsverfahren ließ sich ein sehr gutes Ergebnis erzielen.

Eine Branche, die besondere Ansprüche an die verwendeten Materialien stellt, ist die Getränke- und Lebensmittelindustrie. Viele Anschlusstechnik-Hersteller bieten für diesen Bereich Lösungen an, die durch die Materialien Edelstahl und PVC die nötige Beständigkeit gewährleisten sollen. Die Praxis zeigt jedoch, dass der Kunststoff PVC als Material eines Kabelmantels und einer Steckverbinderumspritzung für die in der Lebensmittelindustrie vorherrschenden Bedingungen nur bedingt geeignet ist. Hierdurch kommt es bereits nach wenigen Monaten oder sogar Wochen zu Ausfällen. Der Anschlusstechnik-Hersteller bietet mit Food-and-Beverage-Steckverbindern im Hygienic Design eine PVC-freie Produktfamilie an, in der ausschließlich auf Polypropylen basierende Kunststoffe zum Einsatz kommen. Die besondere Zusammensetzung und Auswahl der Kunststoffe bezieht sich durchgängig auf das Kabel, die Kontaktträger und die Griffkörper der unterschiedlichen Steckverbinder. Durch einen exzellenten Verbund zwischen Kabel und Steckverbinder bei der Umspritzung lassen sich die Schutzklassen IP65, IP67, IP68 und IP69 sicherstellen. Die FDA-konformen Materialien bieten die geforderte Resistenz gegenüber sauren und alkalischen Desinfektions- und Reinigungsmitteln. PVC-bedingte Eigenschaften wie das Verhärten oder Verfärben gehören damit der Vergangenheit an.

FEM als neue Methode nutzen

Doch allein mit der richtigen Materialauswahl ist der Erfolg nicht garantiert. Um die Vorteile eines neuen Kunststoffs nutzen zu können, müssen Verfahren in der Produk­tion geändert und neue Prozesse in der Konstruktion eingeführt werden. Zu den neuen Prozessen, die Einfluss auf die Produktentwicklung haben, gehört beispielsweise die Finite-Elemente-Methode. Dabei handelt es sich um eine Methode, die Belastungen simuliert, welche bei bestimmten Bedingungen auf ein Produkt einwirken. Im Fall von Escha hilft es beispielsweise bei der Simulation von Torsionskräften und Temperaturen, die in der Applikation auf einen Steckverbinder einwirken. Neben dem Prototypenbau trägt FEM dazu bei, die Entwicklungszeit zu verkürzen.

Die neuen Kunststoffe beeinflussen auch den Produktionsprozess: Im Gegensatz zu früher ist kein Alleingang des Entwicklers mehr möglich. Schon zu Beginn des Entwicklungsprozesses müssen Mitarbeiter aus der Produktion hinzugezogen werden, damit die neuen Materialien später auch verarbeitet werden können. Denn andere Kunststoffe erfordern andere Prozesse. So reichten die übliche Produktion von fallenden Kunststoffteilen und die bis dahin verwendete Umspritzung von Steckverbindern nicht aus, um die Produktion des 360 °-Schirmkonzepts des Herstellers zu realisieren. Hierfür mussten neue Technologien entwickelt (Zwei-Komponenten-Umspritzung) und bereits vorhandene Maschinen umgerüstet werden (neue Temperaturanforderungen). Unter dem Strich ist mehr Teamarbeit notwendig. Zu diesem Team gehören von Beginn an auch die Kunden. Diese werden heute viel früher in den Entwicklungsprozess einbezogen. Das regelmäßige Kundengespräch bildet den Grundstein für eine erfolgreiche Produktentwicklung und hilft, den richtigen Kunststoff auszuwählen.

Details vom Kunden erfahren

Für die Konstruktion und Materialauswahl werden viele Details benötigt, die nur Kunden kennen. Hierzu gehört beispielsweise, neben der Abfrage sämtlicher Standardparameter, die Beantwortung der folgenden Fragen: Unter welchen Umweltbedingungen wird der neue Steckverbinder eingesetzt? Welchen mechanischen Belastungen ist er ausgesetzt? Wie lange muss er beispielsweise Öl, Wasser, Gasen oder anderen Medien standhalten? Welche über die Steckverbindernorm hinaus geltenden Gesetze, Standards oder Vorschriften müssen eingehalten werden? Erst wenn diese grundlegenden Informationen zusammengetragen worden sind, können maßgeschneiderte Lösungen entstehen.

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