Wie man eine hochwertige Crimpverbindung herstellt

Obwohl dies von professionellen Geschirrherstellern gut verstanden wird, scheint die korrekte Anwendung von Crimps in DIY-Kreisen nicht so weit verbreitet zu sein, da viele Informationen verfügbar sind, die von nicht sehr gründlich bis zu völlig falsch reichen. Einer meiner Freunde erhielt einmal den Rat eines Mitarbeiters in einem Auto-HiFi-Laden, die Crimpung mit Isolierband und sonst nichts am Kabel zu halten ....... Crimpen ist eine Technik, die zuverlässig und langlebig sein kann gemeinsam, effizient und einfach mit sehr wenig Training.

Es gibt eine große Auswahl an Crimps auf dem Markt - industrielle Anwender von Crimps haben guten Zugang zu Informationen der Crimp- und Werkzeughersteller, daher werde ich auf diese Anwendungen nicht näher eingehen. Stattdessen hoffe ich, in diesem Instructable einige Ratschläge zur Verwendung von Crimps zu geben, die bei der Installation von Zubehör oder Reparaturen an Ihrem Auto, Boot oder Wohnwagen oder bei Projekten zu Hause auftreten können.

Ein Großteil dieses Instructable wird sich auf Materialien und Werkzeuge konzentrieren, daher werde ich dies in drei Hauptbereiche detailliert aufteilen und die Einführungsmaterialien einfach halten:

Materialien

Crimpanschlüsse von guter Qualität für die jeweilige Anwendung

Litzendraht einer bekannten Spezifikation (kein fester Kern)

Schrumpfen durch Hitze

Werkzeuge

Abisolierzangen von guter Qualität

Crimpwerkzeug passend zu den Klemmen

Schritt 1: Auswahl des Kabels

Den Draht auswählen

Abhängig von Ihrer Anwendung haben Sie möglicherweise eine Auswahl für das zu verwendende Kabel. Verwenden Sie erstens keinen Vollkerndraht, und wenn Sie einen zuverlässigen Job wünschen, vermeiden Sie unbedingt „Leitungsdraht“ (einige größere Litzen, die für in Leitungen vergrabene Netze vorgesehen sind). Bestimmte Arten von Crimps sind erforderlich, um diese Art von Draht zuverlässig zu verwenden. Der beste Draht für den allgemeinen Gebrauch ist einer mit vielen Litzen.

Bestimmen Sie als nächstes die Drahtgröße. Dies kann auf verschiedene Arten aufgelistet werden. Am häufigsten sind AWG (American Wire Gauge) (z. B. 16 AWG), Querschnittsfläche in Quadratzoll (z. B. 1 m 2) oder Strang- und Durchmesseranzahl (z. B. 32 /). 0, 2). Es gibt viele Tabellen, mit denen Sie zwischen gängigen Größen konvertieren können.

Beim Kauf eines neuen Drahtes wird die Größe auf der Rolle oder im Paket angegeben. Wenn Sie eine vorhandene Installation ändern, ist es möglicherweise schwieriger zu bestimmen. Viele Drähte werden jetzt entweder gedruckt oder in die Isolierung eingegossen, wobei diese Informationen entlang der Länge wiederholt werden, sodass Sie nachsehen können, ob Sie sie finden können.

Wenn Sie diese Informationen nicht finden können, müssen Sie auf die Messung und ein wenig Berechnung zurückgreifen. Entfernen Sie eine Länge der Isolierung, zählen Sie die Anzahl der einzelnen Drahtlitzen und messen Sie den Durchmesser mit einem Mikrometer oder einem Messschieber. Sie können dann auf eine Tabelle verweisen oder die Querschnittsfläche berechnen, indem Sie die Anzahl der Stränge mit der mit πr2 berechneten Fläche eines Strangs multiplizieren.

Der Isolationsdurchmesser ist wichtig für die zuverlässigsten Crimps, da er sich darauf auswirkt, wie die Rückseite der Crimpung den Draht greift. Solange Sie jedoch Standarddrähte verwenden, sollte dies kein signifikantes Problem darstellen. Es ist jedoch wichtig zu berücksichtigen, dass Sie eine Crimpverbindung in einer professionellen Anwendung verwenden.

Schritt 2: Auswahl des Crimpanschlusses

Crimp-Terminal auswählen

Jetzt wissen Sie, welche Drahtgröße Sie haben, und müssen auch herausfinden, mit was Sie sich verbinden müssen. Es gibt viele, viele Variationen von Crimp, aber es gibt eine Handvoll sehr häufiger, die meisten sind auf dem Bild zu sehen. Crimps, die für Befestigungselemente mit Gewinde ausgelegt sind, können einfach durch die Schraubengröße (z. B. M4 / ¼ ”) angegeben werden. Andere können je nach Branche und Hersteller unterschiedliche Namen haben (z. B. Lucar, Faston, ¼ ”Klinge). Entscheidend für eine gute Verbindung ist die Qualität der Crimpverbindung. Es ist schwierig, eine gute, langlebige Verbindung mit einem Crimpanschluss von schlechter Qualität zu erhalten.

Überzug
Klemmen sind mit einer Reihe verschiedener Beschichtungsoptionen erhältlich, um Korrosionsschutz und andere technische Gründe (z. B. geringe Kontaktfestigkeit) zu gewährleisten. Ich würde jede Kräuselung (wenn überhaupt möglich) vermeiden, die keine Beschichtung hat, damit Sie sie in Zukunft nicht erneut besuchen müssen, um sie von Korrosion zu reinigen. Dies ist besonders wichtig in der korrosiveren Atmosphäre, wie sie auf einem Boot zu finden ist. Die am häufigsten verfügbare Beschichtung ist Zinn, und dies ist für die meisten Anforderungen geeignet. Silber und Gold sind auch in bestimmten Anwendungen üblich, werden jedoch normalerweise in Anwendungen mit geringem Strom / Signal verwendet, bei denen ein minimaler Widerstand über die Verbindung erforderlich ist.

Vorisolierte Crimps
Wenn vorisolierte Klemmen verwendet werden, haben die Steckverbinder mit besserer Qualität eine Metallhülse, um die Drahtisolierung zu greifen. Die Teile mit geringerer Qualität haben diese nicht. Das Bild der gezeigten geschnittenen Crimps macht dies deutlich, aber um dies zu bestimmen, wenn es nicht geschnitten ist, schauen Sie vom Drahteingangsende aus auf den Lauf der Crimpung. Sie werden Metall bis fast zum Ende der Crimpung in einem hochwertigen Teil sehen, aber es wird in billigeren Teilen kurz aufhören.

Alle Klemmen werden mit einem definierten Drahtgrößenbereich verkauft. Dies sollte auf der Packung angegeben sein. Wenn dies nicht der Fall ist und Sie vorisolierte Teile verwenden, können Sie dies an der Farbe der Hülse erkennen. Der allgemein anerkannte Standard lautet:

Rote Isolierung 0, 5-1, 5 mm2 / 22-16 AWG

Blaue Isolierung 1, 5-2, 5 mm2 / 16-14 AWG

Gelbe Isolierung 4, 0-6, 0 mm2 / 12-10 AWG

Es gibt andere Farben, aber es ist unwahrscheinlich, dass Sie auf diese stoßen, es sei denn, Sie arbeiten in der Industrie, in der Luft- und Raumfahrt oder beim Militär.

Unisolierte Crimps mit geschlossenem Lauf
Diese Teile werden auf zwei Arten hergestellt: Blechform oder Rohranschlüsse. Die blattgeformten werden hergestellt, indem das Material aus einem flachen Blech herausgeschnitten und dann geformt wird, um an einem Ende ein Rohr herzustellen. Bessere Qualität dieses Typs hat dickeres Material und die Naht ist hartgelötet. Rohranschlüsse werden hergestellt, indem ein Stück Rohr auf Länge geschnitten, ein Ende abgeflacht und ein Loch gestanzt wird. Der Rohrtyp ist in der Regel schwerer und daher bei größeren Größen häufiger anzutreffen. Diese können beispielsweise bei einem Startermotor auftreten.

Open Barrel Unisolierte Crimps
Diese Art der Crimpung weist bei weitem die größte Variation auf, die tendenziell in Steckverbindergehäusen verwendet wird. Von den vielen Tausenden, die verfügbar sind, sind die mit Abstand häufigsten, auf die Sie wahrscheinlich stoßen, vom Klingentyp. Von diesen sind die ¼-Zoll-Klingen mit 3, 2 mm (1/8 Zoll) und 4, 8 (3/16 Zoll) am häufigsten mm) auch häufig angetroffen. Sie finden diese Anschlüsse weit verbreitet in Autos, Haushaltsgeräten, HiFi-Geräten usw.

Möglicherweise finden Sie an Ihrem Auto verschiedene Typen für andere Anwendungen. Wenn Sie diese guten Autoelektriker ersetzen müssen, erhalten Sie häufig einen Teilesatz. Diese Typen benötigen oft ein sehr spezielles Werkzeug, um richtig zu crimpen.

Gedrehter Stift
Diese treten am häufigsten bei Steckverbindern mit Militärspezifikation auf, können aber auch bei Industriesteckverbindern, HF-Steckverbindern und hochwertigen D-Typen auftreten. Sie werden durch Drehen von Teilen aus Stangen hergestellt und sind daher fast immer rund.

Andere Arten
Es gibt viele andere Arten von Crimpungen, von denen die meisten spezifische Anwendungen haben und daher im täglichen Leben wahrscheinlich nicht anzutreffen sind.

Verpackung
Ein großer Teil der Crimps ist in einer Form erhältlich, die das automatische Crimpen auf speziellen Maschinen ermöglicht - normalerweise einem Streifen oder Träger, der auf einer Rolle geliefert wird. Diese können mit Handwerkzeugen gecrimpt werden, müssen jedoch entfernt oder von einem Trägerstreifen abgeschnitten werden. Andere Anschlüsse werden als "lose Teile" geliefert - Einzelteile werden normalerweise in Beuteln oder Kartons geliefert.

Schritt 3: Auswählen eines Werkzeugs

Ein Werkzeug auswählen

Wie bei jedem anderen Werkzeug gibt es eine Vielzahl von Optionen, die einen großen Preis- und Qualitätsbereich abdecken. Ein billiges generisches Werkzeug kann bei 2 GBP mit guter Qualität, kalibrierten Handwerkzeugen, die oft mehr als 400 GBP übersteigen, und automatisierten Geräten, die Zehntausende Pfund oder mehr kosten, beginnen.

In der Regel würde ich versuchen, Werkzeuge zu vermeiden, die keine Ratschenfunktion haben. Obwohl dies manchmal einfach nicht möglich ist, ist es am besten, die Wahl zu treffen und zu wissen, warum.

Zangenwerkzeuge haben selten eine Methode, um sicherzustellen, dass eine Crimpverbindung korrekt konsolidiert ist - ein Ratschenwerkzeug hat. Sie können daher garantieren, dass eine Crimpverbindung korrekt hergestellt wurde (wenn Sie die richtige Crimpverbindung und den richtigen Draht für die Matrize ausgewählt haben). Ähnlich haben Hammerwerkzeuge das gleiche Problem. Dazu später mehr.

Um die besten Ergebnisse zu erzielen, sollte das Werkzeug passend zum Terminal ausgewählt werden. Der beste Weg, dies zu tun, besteht darin, das vom Hersteller empfohlene Werkzeug für jede von Ihnen verwendete Crimpung zu kaufen. Dies ist jedoch aus offensichtlichen Gründen für den Heimwerker wahrscheinlich nicht praktikabel . In den Datenblättern des Herstellers wird im Allgemeinen die Teilenummer des richtigen Werkzeugs aufgeführt. Für die häufigsten Crimps gibt es generische Werkzeuge zu vernünftigen Preisen, die angemessen gut funktionieren. In der Realität gibt es weltweit nur eine sehr begrenzte Anzahl von Herstellern dieser Werkzeuge. Wenn Sie also ein billiges Basiswerkzeug kaufen, ist es wahrscheinlich dasselbe Teil. Der Haupthersteller dieser ist eine Firma namens OPT in Taiwan- //www.opttools.com/. Aus persönlicher Erfahrung sind dies gute Funktionswerkzeuge für isolierte Klemmen, Blade-Klemmen und nicht isolierte geschlossene Laufklemmen und sind zu angemessenen Preisen erhältlich.

Die anderen Haupthersteller von Handwerkzeugen für die großen Crimplieferanten, die mir bekannt sind, sind:
//www.wezag.de/index.php?lang=de_DE
//www.pressmaster.com/
//www.rostratool.com/
//www.dmctools.com/
//www.astrotool.com/

Diese verkaufen alle unter ihrem eigenen Namen sowie "Badge Engineering" für andere. Sie müssen jedoch zu einem Händler / Distributor gehen, um ihre Teile zu kaufen, da sie alle nur an den Handel verkaufen.

Schritt 4: Crimpen

Crimp machen

Wenn Sie eine nicht isolierte Crimpverbindung verwenden und diese umhüllen müssen, legen Sie ein geeignetes Stück Schlauch auf den Draht. Typischerweise würde ein mit Klebstoff ausgekleideter Wärmeschrumpf mit einem Schrumpfungsverhältnis von 3: 1 sicherstellen, dass sowohl der Draht als auch die Crimpung gut unterstützt werden. Eine Länge von mindestens dem Zweifachen des Crimpzylinders bietet normalerweise einen guten Halt. Andere Schläuche können verwendet werden - insbesondere Neoprenhülsen (Hellermann-Hülsen) funktionieren ebenfalls gut.

Bevor Sie viele Crimps durchführen, lohnt es sich wahrscheinlich, einen Test-Crimp an repräsentativen Kabeln und Klemmen durchzuführen, um sicherzustellen, dass Sie die richtigen Einstellungen vorgenommen haben.

Sobald Sie festgelegt haben, dass die Länge des Drahtes das Ende abisolieren soll, achten Sie darauf, die Leiter nicht zu beschädigen. Die Länge des Streifens kann auf der Verpackung der Crimpung angegeben werden. Sollte dies nicht der Fall sein, sollten beim Einführen des Drahtes in die Crimpung 1-2 mm aus dieser herausragen. Führen Sie den Draht in die Crimpung ein und achten Sie darauf, dass alle Litzen eingelegt sind und keine verirrt bleiben. Es wird nicht empfohlen, die Stränge zusammenzudrehen.

Legen Sie die Crimpung vorsichtig in den Draht in das Werkzeug (möglicherweise fällt es Ihnen leichter, die Crimpverbindung vor dem Draht mit einigen Crimps in das Werkzeug einzulegen), und stellen Sie sicher, dass der Draht zu Hause sitzt. Schalten Sie das Werkzeug aus, wenn es sich um ein Ratschenwerkzeug handelt, bis sich das Werkzeug löst. Entfernen und überprüfen Sie die Crimpung. Stellen Sie sicher, dass sich der Draht in der richtigen Position befindet und die Isolierung erfolgreich erfasst wurde. Ziehen Sie leicht daran, um ein vollständiges Crimpen zu gewährleisten.

Wenn Sie einige der billigeren / nicht ratschenden Werkzeuge verwenden, müssen Sie möglicherweise jedes Terminal zweimal crimpen, möglicherweise mit zwei Einstellungen am Werkzeug. Wenn Sie dies tun müssen, crimpen Sie zuerst das Leiterende der Crimpung, gefolgt von der Isolierung.

Bei Verwendung von Schrumpfschlauch oder anderen Schläuchen. Setzen Sie die Hülse ein und erhitzen Sie sie gegebenenfalls, um sie zu verkleinern. Verwenden Sie eine geeignete Wärmequelle - idealerweise eine Heißluftpistole, aber Gegenstände wie Lötkolben können mit großer Sorgfalt verwendet werden. Stellen Sie vor dem Schrumpfen sicher, dass sich der Schlauch an der richtigen Stelle befindet und das Klemmende der Crimpung nicht blockiert.

Schritt 5: Weitere Informationen

Weitere Informationen
Einige Wissenschafts- und Qualitätskontrollen

Es ist sowohl möglich, ein Terminal zu über- als auch zu crimpen.

Crimpsysteme sind so konzipiert, dass die Drahtlitzen auf ein festgelegtes Niveau zusammengepresst werden, so dass keine Zwischenräume (Lücken) zwischen den Litzen verbleiben. Dies verhindert, dass sowohl Feuchtigkeit als auch Sauerstoff in die Crimpung gelangen, und verhindert daher das Auftreten von Korrosion. Wenn dies korrekt durchgeführt wird, hat das Löten der Rückseite einer Crimpverbindung (wie einige Leute empfehlen) keinen Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit der Verbindung, da kein Platz für das Lötmittel vorhanden ist. Letztendlich zielt der Crimpprozess darauf ab, den Draht zu verformen und auf ein voreingestelltes Niveau zu crimpen, um die Zwischenräume zu beseitigen und den Draht auf ein vorbestimmtes Niveau kalt zu bearbeiten.

Durch das Untercrimpen, das durch die Verwendung des falschen Werkzeugs oder der falschen Matrize für das Crimpen erreicht werden kann, ohne das Werkzeug vollständig zu schließen, mit Zangenwerkzeugen oder durch falsche Auswahl von Crimp und Draht, bleiben diese Zwischenräume offen und lassen Feuchtigkeit und Sauerstoff zu eintreten, was letztendlich Korrosion und damit eine hochohmige Verbindung oder ein mechanisches Versagen ermöglicht. Wenn das Gelenk zu wenig gecrimpt ist, hat es auch eine verringerte mechanische Festigkeit und zieht sich auf extremer Ebene mit sehr geringer Kraft heraus. Während die Zugfestigkeit des Gelenks kein idealer Test ist (aufgrund der im Folgenden beschriebenen Übercrimpprobleme), handelt es sich um einen allgemeinen Test, der in einer Fabrikumgebung schnell angewendet werden kann und daher häufig als Qualitätskontrollprüfung verwendet wird.

Ein übermäßiges Crimpen der Verbindung kann ebenso katastrophale Folgen haben. Auf extremer Ebene kann die Belastung der Drähte zu einem vollständigen Ausfall führen, was wahrscheinlich offensichtlich ist. Ein weniger offensichtliches Problem ist eine größere Ermüdungsempfindlichkeit, die an Orten mit Vibrationen auftritt, an denen der Fehler möglicherweise für einige Zeit nicht erkennbar ist. Diese Art von Fehler ist analog zu dem, was passiert, wenn Sie eine Büroklammer weiter biegen - die Materialarbeit härtet aus und fällt schließlich aus. Übermäßiges Crimpen ist schwieriger zu erkennen, da ein einfacher Zugtest das Problem nicht unbedingt aufgreift, da in der Regel andere Qualitätskontrolltechniken verwendet werden, obwohl keine davon für den Heimwerker praktisch ist.

Mikrosektionierung - dies ist eine zerstörende Prüfung, die die einzige vollständig endgültige Methode zur Bestimmung der Qualität einer Crimpung darstellt. Sie wird daher in der Industrie häufig verwendet, um sicherzustellen, dass die Konstruktion / Kalibrierung und Einrichtung von Crimpmaschinen korrekt ist, wo Proben entnommen werden können und analysiert. Der Prozess besteht aus dem Schneiden einer Crimpverbindung durch den Crimpbereich, dem Montieren und Polieren des Abschnitts sowie der Inspektion und Messung mit einem Mikroskop. Die Kriterien für eine gute Verbindung bestehen hauptsächlich darin, festzustellen, ob eine korrekte Verfestigung stattgefunden hat, dh keine Hohlräume, keine Einschlüsse von Fremdkörpern oder Oxiden und ungefähr sechseckige Abschnitte der gekräuselten Drahtlitzen.

Zugtests - von Hand kann dies ein leichtes Ziehen an einem Gelenk sein, aber in einer Produktionsumgebung wird normalerweise ein kalibrierter Tester verwendet, um eine Kraft aufzubringen, bis das Gelenk versagt, wobei die erreichte Streckkraft notiert wird. Dies kann eine schnelle Überprüfung während des Prozesses sein, bei der eine Untercrimpung festgestellt wird, jedoch nicht unbedingt eine Übercrimpung.

Crimphöhe - Die Messung der Höhe des Abschlussdrahtes im Crimpbereich ist eine gute Methode zur Qualitätskontrolle, da sie zerstörungsfrei ist und sowohl über als auch unter Crimpen einfach aufgenommen werden kann.

Crimpkraft - Viele automatisierte Crimpwerkzeuge messen die während des Crimpvorgangs ausgeübte Kraft. Dies ist eine weitere zuverlässige Methode, um einen Hinweis auf die Crimpqualität zu erhalten, und hat den Vorteil, dass es sich um eine laufende Überprüfung handelt, ohne dass Maschinen angehalten oder Proben entnommen werden müssen.

Löten - Sie können Empfehlungen zum Löten von Crimps an anderer Stelle sehen. Es ist absolut nicht erforderlich, Crimp zu löten. Tatsächlich können Sie dadurch die Zuverlässigkeit der Crimpung verringern. Crimps steuern die Biegung des Kabels am Einstiegspunkt. Löten kann die Verbindung versteifen und zu vorzeitigem Versagen führen.

Esoterische Werkzeuge - Aufgrund der oben beschriebenen Gefahren einer Übercrimpung und der Schwierigkeit, diese zu erkennen, würde ich dringend davon abraten, ein Hammerwerkzeug oder etwas anderes zu verwenden, das nicht speziell für die Art der Crimpung entwickelt wurde. Dazu gehört das Zusammendrücken eines Schraubstocks, das Zusammendrücken mit einem Schraubstock mit einem Nagel zum Eindrücken, das Verwenden einer Bodenzange, das Schlagen mit einem Hammer oder eine andere brutale Methode, die mir in den Sinn kommen könnte. Sie erhalten möglicherweise ein vernünftiges Ergebnis, aber es besteht ein sehr hohes Risiko, dass Sie dies nicht tun, und das Gelenk versagt vorzeitig.

Weiterführende Literatur
Leider gibt es nur sehr wenige allgemein verfügbare Informationen zur Crimptechnologie, und das mit Abstand beste Buch ist derzeit vergriffen.

Handbuch für elektrische Steckverbinder: Technologie und Anwendungen (Reihe elektronische Verpackungen und Verbindungen), Robert S. Mroczkowski, ISBN 978-0070414013

Die meisten großen Crimphersteller stellen jedoch eine Art Leitfaden her. Die folgenden Beispiele sind gut. Andere sind verfügbar;

//tooling.te.com/pdf/US_crimpposter.pdf
//tooling.te.com/europe/pdf/crimp-connections-english-german-3-1773444-1.pdf
//www.molex.com/pdm_docs/ats/TM-638000029.pdf
//www.molex.com/pdm_docs/ats/TM-640160065.pdf

Schritt 6: Top-Tipps

Beste Tipps

Schließlich sind meine Top-Tipps für eine solide, zuverlässige Crimpverbindung;

Kaufen Sie hochwertige Crimpanschlüsse
Passen Sie die richtige Crimpung an die richtige Drahtgröße an
Achten Sie beim Abisolieren darauf, den Draht nicht zu beschädigen
Verwenden Sie ein qualitativ hochwertiges Ratschen-Crimpwerkzeug
Löten Sie die Crimpung nicht
Verwenden Sie Schrumpfschläuche, um bei Bedarf Zugentlastung oder Isolierung zu gewährleisten

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