Rückblick 2017

Anwenderkongress Steckverbinder - RÜCKBLICK


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Das war der 11. Anwenderkongress Steckverbinder

Im Juni 2017 fand der Anwenderkongress Steckverbinder zum 11. Mal in Würzburg statt. Dass sich die Veranstaltung immer mehr zum Branchentreff entwickelt, unterstrichen knapp 350 Teilnehmer und 46 Aussteller am 27. und 28. Juni. 125 Teilnehmer nutzten zudem die Möglichkeit, in den vier Grundlagenseminaren am Montag ihre Kenntnisse aufzufrischen.


Der Markt für Automobilsteckverbinder boomt. Der Umsatz ist im Jahreszeitraum von 2015 auf 2016 um 8,1 Prozent gestiegen. Und das ist erst der Anfang einer immensen Wachstumskurve. Der Grund: Die autonome Elektromobilität ist eine der zehn disruptiven Techniken, die einen grundlegenden Einfluss auf die Verbindungstechnik haben. Diese Entwicklungen nahmen wir zum Anlass, Martin Hager (Robert Bosch) als Keynote-Sprecher einzuladen, einen Überblick zu den Trends und Herausforderungen bei automotiven Steckverbindern zu geben. 

Die automotiven Megatrends und ihr Einfluss auf die Verbindungstechnik

Die automotiven Megatrends sind aus Sicht von Bosch die Elektrifizierung im Fahrzeug, das automatisierte Fahren und „Connected Car“. Daraus resultieren deutlich veränderte Anforderungen an (klassische und neue) Steuergeräte, in denen Steckverbinder verbaut werden. Das hat wiederum Auswirkungen auf die Steckverbinder und Stecksysteme. Einerseits verlangen die Anforderungen der Betriebssicherheit redundante Systeme und verdoppeln so die Zahl der Steckverbindungen. Neue Fahrzeugarchitekturen stellen Funktionen wie Ethernet als Integrationsaufgabe. Die längere Lebensdauer von Batterien bis zu 40000 Stunden stellt erhöhte Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Steckverbindern. Die Partitionierung der Leistungselektronik im Bereich der elektrischen Antriebe wird sich verändern, was kompakte, miniaturisierte Steckverbinder mit mehr Funktionen bei gleichen Kosten bedingt.

Dem Steckverbinder wird in Zukunft also eine noch größere Bedeutung in der Automotive-Welt zukommen. Die größte Herausforderung ist laut Hager, dass sich die aufgeführten Trends nicht sukzessive, sondern gleichzeitig ändern werden. Es wird spannend, wie die Branche diesen Anforderungen und mit welchen Konzepten begegnet.


Der nächste große Schritt in der industriellen Verbindungstechnik

In der Fabrik der Zukunft müssen Daten jederzeit von jedem Gerät verfügbar sein. Das führt zu großen Datenmengen und bedingt hohe Datenraten. Aus diesem Grund sind alternative Wege zur Datenübertragung notwendig, die für raue Industrieumgebungen geeignet sind. Diesem Thema widmete sich Marno Panis (TE Connectivity) in seinem Vortrag zur Millimeterwellenübertragung bei 60 GHz. Dabei handelt es sich um eine neue drahtlose Übertragungstechnik, die auch für eine kabelgebundene Übertragung genutzt werden kann. Sie kombiniert die Eigenschaften von optischen Verbindungen wie hohe Übertragungsraten, geringe Latenzzeit und hohe Störfestigkeit mit denen von kupferbasierten Steckverbindern (einfacher Abschluss, kosteneffizient). Bei der Anwendung kontaktloser Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit einem aktiven Steckverbinder und einem Medien-unabhängigem Interface sind Datenraten bis 10 GBit/s realisierbar. Panis stellte einen Pilot-Demonstrator mit einem 10-poligen M8-Steckverbinder mit MII-Schnittstelle in der Schutzart IP65/67 vor. Er verfügt über Ethernet-Verbindung mit 1 GBit/s und überträgt Daten kontaktlos über eine Entfernung von wenigen Millimetern. Derzeit werden die Erkenntnisse in ein Produkt umgesetzt und Standards sowie Zertifizierungen entwickelt.

Steckverbinder im 3-D-Druck

Der 3-D-Druck bietet zahlreiche Vorteile, auch bei Steckverbindern. Peter Okkerse (TE Connectivity) erläuterte in seiner Präsentation, worin die Herausforderungen von 3-D-gedruckten Steckverbindern bestehen. Er ging besonders auf den Aufbau der Teile, das Materialverhalten und Prozessparameter ein. Als Blaupause dienten ihm die Erfahrungen mit dem Gehäuse der aktuellen Motorman-Steckverbinder, die mittels 3-D-Druck hergestellt werden. Besonders interessant ist der Druck funktionaler elektrischer Kontakte (Metallisierung zur Verbesserung des Kontaktwiderstands einschließlich Feder/Kontaktkraft/Wischleistung und geeignet für Crimps an Kabelbaumgruppen). Damit sind integrierte Produktfunktionen möglich. Dieser Ansatz hat den Vorteil, dass keine Stanz- und Umformwerkzeuge sowie Prozessoptimierungen benötigt werden. Beispiele für umgesetzte Kontakte sind eine Erdungsklemme sowie eine Batterieklemme, bei denen die Serientauglichkeit und Reproduzierbarkeit gut sind. Kontakte sind bis zu einer Dicke von 0,5 mm möglich, bei geringeren Dicken reduziert sich die Reproduzierbarkeit.

Industriesteckverbinder als digitalen Zwilling konfigurieren

Die steigende Komplexität und Individualisierung moderner Produkte ist mit dem „digitalen Zwilling“ beherrschbar. Denn bei der Auswahl und Dimensionierung von Komponenten zur Vernetzung von Geräten und Anlagen kann der Anwender durch „digitale Zwillinge“, also letztendlich einem dreidimensionalen Software-Abbild des realen Produktes, viel Zeit und Aufwand sparen. Hartmut Schwettmann (Phoenix Contact) legte in seinem Vortrag die Vorteile der Digitalisierung im gesamten Produktlebenzyklus dar und erklärte, was es bringt, mit strukturierten Produktdaten in einem standardisierten Format zu arbeiten und welchen Nutzen Konfiguratoren haben, die auf Basis von CAD-Daten funktionieren. Abschließend demonstrierte er Synergien und Zeitvorteile live am Beispiel eines 3-D-Konfigurators für modulare Industriesteckverbinder. Durchgesetzt bei der durchgängigen Digitalisierung haben sich Klassifizierungssysteme wie eCl@ss oder ETIM-Strukturen. Die 3-D-Daten der gewünschten Konfiguration können einfach dupliziert und ohne zusätzlichen Aufwand in der Entwicklungs- und ERP-Umgebung verwendet werden.

Die Steckverbinder auf den Internetseiten der Hersteller

Philipp Hortmann, Hardware-Entwickler bei GE Intelligent Platforms, analysierte in seiner Präsentation die Internetseiten der Hersteller. Er dokumentierte das Vorgehen eines Entwicklers bei der Suche nach dem passenden Steckverbinder, wenn eine Bestellnummer oder eine Bestellnummer aus der Steckverbinderfamilie bekannt sind. Anschließend erläuterte er die Möglichkeit einen Steckverbinder zu finden, zu dem nur die Anforderungen definiert sind. Hier führt der häufigste Weg über den Distributor, der gut dokumentiert, welche Hersteller die gesuchte Art Steckverbinder haben. Erst dann erfolgt der Einstieg über die Herstellerseite, auf der eine parametrische Suche oft nicht vorhanden oder zu finden ist. Wichtig sind vor allem auch einfache Informationen beispielsweise zum Temperaturverhalten und passendes Bildmaterial. Hortmanns erstes Fazit: „Keine Steckverbinder, und wir haben auch keine Probleme“, umreißt die vielfältigen Herausforderungen, mit denen ein Entwickler bei der Auswahl konfrontiert ist. Abschließend gab Hortmann Empfehlungen, wie die Hersteller ihre Internetseite analysieren können, denn die Zeit, die ein Hardware-Entwickler benötigt, um auf der Internetseite des Herstellers herauszufinden, ob dieser etwas Geeignetes anzubieten hat, sollte nicht länger sein als die Suche beim Distributor.

Distributor 2.0 – Logistikdienstleister für digitale Daten

Das Ziel von Herstellern und Distributoren besteht darin, Produkte zu verkaufen. Dazu muss der Kunde diese Produkte finden, vergleichen und auswählen können. Das erfordert die Zusammenarbeit von Herstellern und Distributoren. Die Hauptaufgabe eines Distributors besteht darin, Produktdaten zu beschaffen und aufzuarbeiten. Die Hersteller sollten sich dabei bewusst machen, dass auch Distributoren die Produktdaten nur so gut aufarbeiten können, wie die ursprünglichen Produktdaten in ihrer Gesamtheit vorliegen. Welche Möglichkeiten ein Distributor hat und vor welchen Herausforderungen er steht, erläuterte Kai Notté (Bürklin) in seinem Vortrag. Er beschäftigte sich insbesondere mit der Frage, wie Distributoren und Hersteller auf Basis bestehender Klassifikationssysteme (eCl@ss, ETIM und UNSPC) Kundenanforderungen hinsichtlich der digitalen Beschreibung von Steckverbindern umsetzen können.

Auch wenn die Beschreibung über eine Standardisierung der Produkte durch Klassifikationen wie eCl@ss oder ETIM erfolgt, ist für den Kunden Auswahl und Vergleich nur eingeschränkt möglich. Das führt Notté auf Unterschiede zwischen der Produktsprache des Herstellers und der Sprache des Kunden (und dessen Suchverhalten) zurück. Ein schönes Beispiel ist die Internetsuche beim Suchbegriff „D-Sub“ oder „Sub-D“. D-Sub wird häufiger gesucht, die richtige Bezeichnung ist aber Sub-D. Der Distributor muss an dieser Stelle entsprechend „übersetzen“.


USB-C – Mehr als nur ein Steckverbinder

Bereits im vergangenen Jahr hatten wir uns mit dem Mythos USB-C beschäftigt. Timo Dreyer (Würth Elektronik eiSos) führte dieses Jahr das Thema fort und versuchte etwas mehr Licht in die komplexe Materie zu bringen. Denn in der Telekommunikation wird sich die jüngste Generation 3.1 und mit ihr der Steckertyp C des Universal Serial Bus als Standard etablieren. Dank der Datenrate von nunmehr 10 GBit/s sowie der Tatsache, dass für angeschlossene Verbraucher eine noch höhere Versorgungsleistung zur Verfügung steht, wird dieser Steckverbinder auch für industrielle Anwendungen zunehmend interessant. Durch 24 Pins ist Typ C beidseitig steckbar und er unterstützt Power Delivery (20 V). Auch auf die Buchse trifft dies zu. Die Steckkraft beläuft sich auf 5 bis 8 N und die Lebensdauer ist für 10000 Steckzyklen spezifiziert. Auch die Anschlussbelegung legte Dreyers Vortrag offen.

Steckverbinder mit Industrie-4.0-Zusatzfunktionen

Wesentlicher Treiber für die Entwicklung neuer Steckverbinder-Anwendungen in Smart Factories ist die universelle Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologie und die Einführung von Services. Andreas Huhmann (Harting) bezeichnet dies in seiner Präsentation als einen Paradigmenwechsel in der Automatisierungstechnik. Wie sieht ein Steckverbinder aus, der bei diesen neuen Konfigurationen für den Anwender einen zusätzlichen Wert darstellt? Diese Frage beantwortet Harting mit einer universellen Schnittstelle für Leistung, Druckluft, Ethernet und andere Signale. Sie integriert Maßnahmen zum Schutz von Bediener und Anlage. So wird die Schnittstelle zu einer smarten Industrie-4.0-Komponente. Optionale Erweiterungen machen die vorausschauende Wartung und die Energiemessung möglich. Die Daten stehen für die Smart Factory und in der Cloud zur Verfügung. Das Beispiel beweist, wie neue Funktionen aus dem klassischen Industriesteckverbinder Han-Modular die Industrie-4.0-Komponente Smart Han Wall Box machen.

Es muss nicht immer edel sein – Die Substitution des Silbers

Das war das Motto des Referats von Sascha Möller (Weidmüller), in dem es um die Substitution von Silber (passivierte Standard-Silberoberfläche) und Reinzinn durch ein Multilayer-Schichtsystem (Nickel, Silber, Zinn) ging. Das Schichtsystem soll nicht nur den hohen technologischen Anforderungen (Kontaktwiderstand, tribologische Kennwerte, Kompatibilität zu bestehenden Systemen) genügen, sondern auch den ökonomischen Randbedingungen gerecht werden. Die Untersuchungen zeigen, dass eine durch Wärmebehandlung gezielt eingestellte intermetallische Phase (Ag3Sn) im Vergleich zur Silberoberfläche insbesondere für hohe Kontaktnormalkräfte sowohl bei der Mikro- als auch der Makroreibung eine vergleichbare elektrische und mechanische Leistungsfähigkeit aufweist. Das wirkt sich vor allem positiv auf Steck- und Ziehzyklen sowie die Lebensdauer aus. Auf eine Passivierung konnte verzichtet werden. Der reduzierte Verschleiß, die geringeren Steck- und Ziehkräfte und die Beständigkeit der Oberfläche gegen korrosive Gase zeigen, dass beim Einsatz derartiger Multilayer-Oberflächen als Ersatz für Silberoberflächen keine tribologischen, elektrischen und korrosiven Nachteile zu erwarten sind. Somit ergibt sich ein enormes Einsparpotenzial an Silber.

Warum es so viel Auswahl gibt und warum das keine Rolle spielt

Zu einem Ausflug in die Vielfalt und spannende Geschichte der Zinnbeschichtung nahm Oliver Brenscheidt (On Metall) das Auditorium mit. Durch die langjährige, intensive und empirische Feldforschung stehen heute stabile Prozesse zur Verfügung, die hinreichend genau beschrieben sind und reproduzierbare Ergebnisse liefern. Für die am weitesten verbreiteten Anforderungen an die Verzinnung wie Korrosionsschutz und Lötfähigkeit spielt es eine untergeordnete Rolle, für welchen Prozess man sich entscheidet. Allein die Historie begründet viele unterschiedliche Zinn-Typen: Feuerzinn, Mattzinn, Glanzzinn, gebürstetes Zinn, Reflow-Zinn und Near-Reflow-Zinn. In Hinblick auf die Lötfähigkeit sind Mindestschichtdicke und die Auswahl des geeigneten Schichtsystems wichtiger als der Typ. Brenscheidt schließt mit dem Fazit: „Das, was wir machen, hat oft mit schwarzer Magie zu tun. Denn der Parameterraum ist riesig und wir wissen eigentlich nicht genau, was wir machen.“ Hauptsache das Ergebnis stimmt … 

Geschwindigkeit ist alles …Automotive Ethernet

Automotive Ethernet ermöglicht eine skalierbare und kostengünstige Vernetzung im Fahrzeug, das legte Hans-Ulrich Müller (Amphenol) dar. Die Datenraten decken dabei die Anforderungen an aktuelle Systeme für Fahrerassistenz, teilautomatisiertes Fahren und hochauflösende Video- und Audiosignale ab. Es ist aber bereits heute klar erkennbar, dass die Datenraten bei hochautomatisiertem oder autonomem Fahren deutlich höher sein werden. Auch die Anforderungen an die Funktionale Sicherheit, redundante Systeme und das Verhalten im Notfall erfordern höhere Datenraten. Aktuelle Abschätzungen gehen von erforderlichen Bandbreiten von 10 bis 12 GBit/s Datenvolumen aus, welche permanent auf einem Datenbus zwischen den einzelnen dezentralen Steuergeräten anfallen. Deswegen sind neue, robuste Datenübertragungen in Echtzeit erforderlich. Auch hier bietet das Ethernet eine gute Basis zur Vernetzung. Die erforderlichen Anforderungen, verfügbare Halbleiter und ein geeignetes Übertragungsmedium müssen noch festgelegt und definiert werden. Die Standardisierung der elektrischen und mechanischen Schnittstelle ist angestoßen und wird zu einer Vereinheitlichung von Automotive-Ethernet-Anwendungen führen.

Neue Möglichkeiten bei der Industrievernetzung: Single Pair Ethernet

Ethernet ist das dominierende Netzwerkprotokoll im LAN-Bereich. Es verdrängt die herkömmlichen Bussysteme in der Automatisierungstechnik, aber auch im Automotive-Bereich und der Verkehrstechnik, denn Safety und Security sind gut zu implementieren. In der Industrie dringt Ethernet zunehmend in die Feldebene, also zu den Sensoren und Aktoren, vor. Rainer Schmidt (Harting) erklärte, warum hier Single Pair Ethernet eine ideale Lösung ist: Einpaarige Verkabelungen sparen Platz, Installationszeit und Kosten. Gleichzeitig werden massiv neue Anwendungen erschlossen. Hier werden neben Kabeln auch zweipolige Steckverbinder bis mindestens 600 MHz standardisiert. Normativ wird das Steckgesicht festgeschrieben, damit die Steckkompatibilität und damit der Einsatz von Produkten unterschiedlicher Hersteller gewährleistet ist. Die Normen sollen 2019 verabschiedet werden. Einpaariges Ethernet stellt damit eine wichtige technologische Weiterentwicklung dar, ist aber letztendlich eine Ergänzung und keine Ablösung bestehender vierpaariger Ethernet-Technologien auf Basis von Kupfer oder LWL.
Das einpaarige Ethernet unterstützt Trends wie IoT und Industrie 4.0. Gerade beim Ausbau von Cloud-Computing kann einpaariges Ethernet zukünftig eine Basis zur Weiterentwicklung von mehrpaarigen Verkabelungen sein.


Kompressionskontakte für Leiterplattensteckverbinder

Obwohl sie in vielen Geräten wie Smartphones oder Tabletts eingesetzt werden, sind Kompressionskontakte eine allgemein weniger geläufige Kontaktvariante. Kompressionskontakte gehören zu der Gruppe der direkten Steckverbindungen. D.h., die Steckverbindung besteht nur aus einem Element, das direkt eine leitende Fläche einer Leiterplatte kontaktiert. In geeigneten Applikationen sind Kompressionskontakte eine kostengünstige und zuverlässige Alternative zu gängigen Steckverbindern mit indirekten Kontaktsystemen aus Stift und Buchse. Peter Wicht (Metz Connect) bewies in seinem Vortrag anhand von Zuverlässigkeitsuntersuchungen, dass es sich bei Kompressionskontakten um eine zuverlässige und stabile Kontaktierungsart handelt. Sie bieten eine große Variabilität bei Fügerichtung und Bauform und können somit in vielen Anwendungen eingesetzt werden. Beachtet man bei der Gerätekonstruktion einige einfache Regeln, lassen sich Leiterplattensteckverbinder mit Kompressionskontakten problemlos einsetzen.

SKEDD – Zuverlässigkeit bei extremer Tolerenzlage

SKEDD ist eine Kombination von unterschiedlichen Anschlusstechniken. Bei der Variante von Phoenix Contact wird der Leiter mit einer Schnellanschlusstechnologie in einen Steckverbinder kontaktiert. Dieser Steckverbinder wird dann wie ein Direktstecker in die Bohrungen auf der Leiterplatte gesteckt und anschließend verriegelt. Im Rahmen einer Technologiebewertung wurden die üblichen Freigabeprüfungen um Untersuchungen bei extremer Toleranzlage ergänzt. Dies war auch das Thema des Vortrags von Ulrich Rosemeyer (Phoenix Contact): Wie können durch gezielte Prüfungen Aussagen zum SKEDD-Kontakt an den Systemgrenzen getroffen werden? Die folgenden Prüfungen wurden in Anlehnung an die DIN-EN 61984 für die Untersuchungen angewandt: Mechanische Prüfgruppe A, Lebensdauerprüfgruppe B, Thermische Prüfgruppe C (Deratingkurve in Anlehnung an DIN EN 60512-2-5:2003-01) und Klimatische Prüfgruppe D.
Die Ergebnisse zeigen, dass auch die Untersuchungen an den Systemgrenzen keine Auswirkung auf die Funktion haben. Die zusätzlichen Untersuchungen unter verschärften Prüfbedingungen, sowie die zwei zusätzlichen Durchläufe mit SO2 beim Kesternichtest bestätigen, dass es sich hier um ein äußerst robustes, zuverlässiges und damit industrietaugliches System handelt.


Zinnfreie Einpresstechnik zur Eliminierung des Whisker-Risikos

Zinn-Whisker sind eine Herausforderung für die Elektronikindustrie. Neben Whisker optimierten Reinzinn-Schichten sind Zinn-Silber-Legierungen als Alternative zu Zinn-Blei zur Whisker-Reduktion zunehmend verbreitet. Diese Legierungen erfordern komplexe Prozesse. Dr. Frank Schabert (TE Connectivity) stellte in seinem Vortrag eine zinnfreie Lösung auf Basis von Wismut vor. Dazu wurde ein Elektrolyt entwickelt, der mit gängigen Bandgalvaniken kompatibel ist. Die Ergebnisse wurden als einstufiger Galvanikprozess in Serie überführt. Die Litesurf genannten Schichten sollen sowohl die Whiskerbildung eliminieren als auch die Einpresskraft um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu anderen Schichtsystemen reduzieren. Die Schicht ist „schlank“, d.h. es ist keine Nickel-Sperrschicht notwendig und es treten somit keine intermetallischen Phasen auf. Der Prozess ist einfach und ähnlich dem klassischen Zinn-Prozess.
Damit existieren auf dem Markt drei Zinn(-Blei)-Alternativen von mindestens vier unabhängigen Anbietern (TE Connectivity, JX Nippon, Enayati, Diehl Metall Applications). Schabert hebt die Einfachheit, Umweltfreundlichkeit, globale Verfügbarkeit, Erprobungstiefe und das extrem geringe Whisker-Risiko von Litesurf als Alleinstellungsmerkmal hervor. Die Prozessfreigabe durch TE soll Ende 2017 erfolgen.


Prognosesicherheit durch gezielte Validierung bei der Entwicklung von Steckverbindern


Die Validierung mit Erprobungsergebnissen ist neben einem systematischen Modellaufbau gravierend für die Prognosesicherheit von Simulationsergebnissen. Für Lars Wattenberg (Phoenix Contact) ist neben dem Abgleich der drei Hauptgrößen Geometrie, Material und Lastfall die wiederkehrend gleichbleibende Auswertung wichtig für nachhaltige Entwicklungsarbeit. Dabei geht es nicht darum, das Erprobungsergebnis bis auf Nachkommastelle genau zu prognostizieren, denn die Realität ist meistens ein Mittelwert aus mehreren Versuchen, sondern eine wiederkehrend gleichbleibende Qualität der Ergebnisse abzusichern. An Hand verschiedener Anwendungsbeispiele, beispielsweise Cold Impact an einem Solar-Stecker, Optimierung einer Formdichtung aus Elastomer oder Thermosimulation einer Anschlussklemme zeigte Wattenberg mögliche Lösungsansätze auf und beschrieb die Möglichkeiten und Grenzen der Simulation bei der Entwicklung von Steckverbindersystemen.


Steckverbinder auf schnellem Weg konstruktiv bewerten


Viele stehen immer wieder vor der Aufgabe, dass ein Neudesign oder geänderte Anforderungen während der Entwicklung Fragen aufwerfen. Bei elektrischen Komponenten im Allgemeinen und Steckverbindungen im Speziellen wollen Entwickler wissen, ob die Konstruktion die Maßgaben hinsichtlich Abwärme, Durchschlagsfestigkeit, elektrischem Widerstand, Platzierung, Steckkomfort und Dauerhaftigkeit erfüllen kann. Marc Vidal (Cadfem) stellte anhand von Beispielen vor, wie man mit Hilfe der Software Ansys AIM einfach und schnell in der Konstruktion Fragen zu Widerstand, Wärmeentwicklung und -abfuhr, Bauteilplatzierung, Auszugs- und Kontaktkräften sowie Strompfaden und zum elektrischen Feld beantworten kann.

Qualifizierung von Kabelkonfektionen für industrielle Anwendungen


Je nach Stückzahl und Anspruch der Anwendung müssen Kabel sowohl als gesamtes System als auch auf Komponentenebene entworfen, dokumentiert und bemustert werden. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Verbindung der Einzellitze mit den jeweiligen Kontakten (in den meisten Fällen eine Crimpverbindung) sowie in der Verarbeitung von Kabeln für Datenkommunikation und Signalübertragung. Dr. Ralf Hasler (Lacon) stellte pragmatische und erfahrungsgetriebene Ansätze vor, die in Verknüpfung mit dem üblichen technischen Knowhow (physikalisch-technische Grundlagen, Normenwerk, Qualitätsplanung) eine effiziente und schnelle Konzeption und Umsetzung von industriellen Kabelkonfektionen ermöglichen. Der Schwerpunkt lag auf der Erläuterung von Methoden zur Reduzierung des Konzeptionsaufwandes sowie des Planungs- und Qualifizierungsaufwandes. Eine Möglichkeit bietet das „Herumspielen“ mit Konfiguratoren von Herstellern oder von Distributoren. Eine andere Möglichkeit ist eine frühe Einbeziehung eines Kabelkonfektionärs in den Konzeptionsprozess. In der Regel können erfahrene Konfektionäre die technischen Anforderungen übersetzen und aus ihrem Erfahrungswissen heraus Lösungsvorschläge skizzieren. Daneben ist eine gute Dokumentation und rigide Qualitätsplanung notwendig.

Miniaturisierte Kraftsensoren zur Kontaktkraftmessung an Steckverbindern


Dehnungsmessstreifen auf der Basis von Halbleitern zur Messung der Kontaktkraft haben eine um den Faktor 40 höhere Empfindlichkeit als Metall-DMS und sind stark miniaturisiert. Der am CiS-Forschungsinstitut entwickelte und verwendete Silizium-Dehnungsmessstreifen besitzt eine integrierte, sehr sensible, dehnungsempfindliche Messbrücke. Diese Sensoren sind vielfältig einsetzbar. Eine interessante Anwendung ist die Kontaktkraftmessung bei Steckverbindern und elektrischen Schaltern. Diese stellte Dr. Thomas Frank (CiS) in seinem Beitrag vor. Dabei werden spezielle Federkörper verwendet, die eine ähnliche Form wie der männliche Steckverbinder aufweisen. Der Federkörper wird zwischen die Kontakte geführt. Der Si-DMS misst die Verbiegung, somit kann auf die Kontaktkraft geschossen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Si-DMS direkt an den federnden Kontakten zu befestigen. Im vorliegenden Beispiel wurde der Steckkontakt partiell von Verguss befreit und an die freie Stelle der Si-DMS aufgebracht. Optional ist es möglich, den Si-DMS bereits vor der Montage zu implementieren.



Die Basisseminare am Montag

Auch dieses Jahr haben wir am Montag halbtägige Grundlagenseminare veranstaltet: Seminar 1: Steckverbinder – Wichtige Kennwerte und Begriffe (Dr. Helmut Katzier, Ingenieurbüro Katzier). Seminar 2: Grundlagen zur Kontaktphysik (Dr. Michael Leidner, TE Connectivity). Seminar 3: Das Steckverbindarium (Herbert Endres, Molex). Seminar 4: Oberflächenbeschichtung von Kontaktwerkstoffen (Thomas Frey, IMO). 125 Teilnehmer ließen sich das geballte Fachwissen unserer Experten nicht entgehen. So waren sie optimal auf die Fachvorträge an beiden Kongresstagen vorbereitet. Einmal abgesehen davon, kann man das Wissen natürlich auch im Arbeitsalltag gut gebrauchen.


Die Workshops

Interessierte konnten acht Praxisworkshops besuchen:

  • Automatisierte mechatronische Prüfung von Steckverbindern und konfektionierten Kabeln mit Ralf Kintzel (adaptronic Prüftechnik) und Stefan Friedrich (adaptronic Prüftechnik),

  • Dichtes Umspritzen von Steckverbinder-Komponenten mit duroplastischen Werkstoffen mit Andreas Wortmann (Kunststoff-Institut Lüdenscheid),

  • Makromodellierung von Steckverbindern auf Basis von Messdaten oder Simulationsergebnissen mit Dr. Tobias Glahn (CST),

  • Grundlagen der Einpresstechnik mit Timo Dreyer (Würth Elektronik eiSos) und Wladimir Werz (Würth Elektronik eiSos),

  • Qualifizierung von Kabelkonfektionen für industrielle Anwendungen mit Dr. Ralf Hasler (Lacon Electronic) und Werner Häring (Lacon Electronic),

  • Wie liest man UL-Anforderungen richtig? mit Pawel Stankiewicz (UL International) und Pawel Strzyzewski (UL International), 

  • EMV von Steckverbindern und Assemblies mit dem Triaxialverfahren mit Bernhard Mund (bedea), Ralf Damm (bedea) und Thomas Schmidt Rosenberger) sowie

  • Auswahl des geeigneten Dichtheitsprüfprozesses mit Dr. Joachim Lapsien (CETA Testsysteme)


Das größte Interesse fanden die Workshops »Dichtes Umspritzen von Steckverbinder-Komponenten mit duroplastischen Werkstoffen« sowie »Automatisierte mechatronische Prüfung von Steckverbindern und konfektionierten Kabeln«.




Vortragsunterlagen 2017 zum Download

Als Teilnehmer des „11. Anwenderkongress Steckverbinder“ 2017 können Sie mit Ihrem persönlichen Passwort die Vortragsunterlagen herunterladen. Von den Referenten nicht autorisierte Beiträge können wir Ihnen leider nicht zur Verfügung stellen.

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Das haben die Teilnehmer 2015/2016 über den Steckverbinder-Kongress gesagt.

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