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Crimpen


Unter Crimpen versteht man ein Fügeverfahren, bei dem zwei Komponenten durch plastische Verformung miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Bördeln, Quetschen, Kräuseln oder Falten. Eine Crimpverbindung ist nur bedingt lösbar und kann bei Reparaturen nur mit geeignetem Werkzeug erneuert werden.

Crimpen in der Elektrotechnik

Anwendung der Crimptechnik

Ein sehr häufiges Einsatzgebiet für das Crimpen findet sich in der Elektrotechnik. Hierbei wendet man es insbesondere zur Erstellung einer homogenen, schwer lösbaren Verbindung zwischen Leiter und Verbindungselement, die eine hohe elektrische und mechanische Sicherheit gewährleistet, an. Es ist eine Alternative zu herkömmlichen Verbindungen wie Löten oder Schweißen. Crimpverbindungen findet man vorwiegend dort, wo in großen Serien produziert wird, und die Montage der Einzellitzen im Akkord geschieht.

Das Verbindungselement ist häufig ein Stecker. Überall da, wo die Verlegung eines fertigen Kabels mit Steckern nicht leicht möglich ist, wird das Kabel alleine bis zum Zielort verlegt und erst dort ein elektrisches Kontaktteil (z. B. durch Crimpen) an das Ende der Leitung angebracht.

Mit Hilfe einer Crimpzange werden die Adern eines Kabel und Stecker, bzw. Aderendhülse formschlüssig verbunden. Beim Verpressen wirkt die Kraft zur plastischen Verformung des Leiters, bzw. Verbindungselementes meist über einen Kniehebel, weil die Handkraft zu schwach für einen dauerhaften Verformungsvorgang ist. Im industriellen Einsatz werden in der Regel Anschlagpressen oder Kabelkonfektionierungsautomaten verwendet. Hierzu sind die Crimpverbinder als Bandware erhältlich, um eine hohe Produktivität zu gewährleisten.

Insbesondere im Bereich der HF-Elektronik und der Telekommunikation hat sich diese Anschlussart durchgesetzt, da diese neben der Verbindungssicherheit auch eine erhebliche Vereinfachung der Handhabung mit sich bringt. Die Verbindung wird dabei durch Druck erzeugt, wobei exakt auf Verbindungsteil und Leiterquerschnitt abgestimmte Crimpprofile eine genau vorgegebene Verformung von Anschlusselement und Leiter bewirken. Dieser Vorgang wird mit Hilfe einer speziellen Crimpzange durchgeführt. Hierbei muss das Werkzeug und die Presskraft der Crimpzange genau an die Crimpverbindung angepasst werden.

Es gibt Crimpverbindungen mit und ohne Zugentlastung, wobei bei den Verbindungen mit Zugentlastung diese auch verformt werden. Die Zugentlastung kommt auf der Isolation des Kabels zu liegen, und wird nicht im selben Maße gequetscht wie die Drahtcrimpung. Die Zugentlastung muss fest genug sein, dass die Isolation nicht durch mehrmaliges Biegen um 45° unter der Isolationscrimpung hervorrutscht. Sie darf jedoch nicht so fest sein, dass sie die Isolation durchbricht, und gar einzelne Litzen verletzt.

Beim Crimpen entsteht bei korrekter Ausführung eine gasdichte Verbindung. Durch Verformung der Crimphülse und der feindrähtigen Leitung entsteht eine Struktur, die weitgehend von Sauerstoff abgeschottet und somit im Inneren weitgehend vor Korrosion geschützt ist.

Montage eines Kabelschuhes

Hauptartikel: Kabelschuh

Abziehkräfte und Leiterquerschnitte bei Kabelschuhen nach IEC 60352-2

Leiterquerschnitt Zugkraft
mm² AWG N
0,05 30 6
0,08 28 11
0,12 26 15
0,14 18
0,22 24 28
0,25 32
0,32 22 40
0,5 20 60
0,75 85
0,82 18 90
1 108
1,3 16 135
1,5 150
2,1 14 200
2,5 230
3,3 12 275
4 310
5,3 10 355
6 360
8,4 8 370
10 380

Fehler bei der Crimptechnik

Wenn beim Crimpen nicht ausreichend Kraft aufgebracht oder ein zu großes Crimpwerkzeug verwendet wird, werden feindrähtige Leitungen unzureichend verpresst. In diesem Fall kann Sauerstoff an die einzelnen feindrähtigen Leiter kommen. Als Folge davon kommt es zur Erhöhung des Übergangswiderstands zwischen der Leitung und der Hülse durch Korrosion an den einzelnen feindrähtigen Leitern. Weiterhin besteht das Risiko, dass eine unvollständig verpresste Leitung aus der Crimphülse gezogen werden kann.

Beim Crimpen darf die Crimpverbindung nicht zu stark gepresst werden. Bei zu starker Pressung oder einem zu kleinen Crimpwerkzeug können bei massiven und feindrähtigen Leitungen die Querschnitte unzulässig verringert werden. Hierdurch kann die Stromtragfähigkeit der Verbindung aufgrund des reduzierten Querschnitts unzulässig reduziert werden. Weiterhin besteht bei extremer Überschreitung der Presskraft bei feindrähtigen Leitungen das Risiko, dass einzelne Leiter abgeschert werden können. Außerdem kann die Hülse des Crimpverbinders durch Risse oder Aufbrechen unbrauchbar werden.

Gravierende Crimp-Fehler können aber auch bereits beim Abisoliervorgang entstehen. Wenn nicht professionelle Abisolierwerkzeuge verwendet werden, ist die Abisolierqualität stark vom manuellen Geschick des Anwenders abhängig. Neben falscher Länge der Abisolierung wird in der DIN IEC 60352 Teil 2 auf folgende typische Abisolierfehler hingewiesen:

  • Isolierung wurde nicht einwandfrei getrennt.
  • Reste der Leiterisolierung befinden sich auf dem abisolierten Leiter.
  • Leiterisolierung wurde vom Abisolierwerkzeug beschädigt.
  • Einzeldrähte wurden vom Abisolierwerkzeug beschädigt oder abgeschnitten.
  • Einzeldrähte wurden nachträglich zu stark verdrillt.
  • Einzeldrähte sind nicht mehr verdrillt.

Andere Anwendungen des Crimpens

  • Bei Befestigung von Ringen oder Kennschildern in der Viehhaltung.
  • Beim Versiegeln von Frachtcontainern mit Sicherheitsplaketten.
  • Beim Abdruck eines Musters in eine Urkunde.
  • Zum Verschließen von Laborgefäßen (Proben etc.).
  • Zum Verschließen von Behältern mit Sprühkopf (z. B. Parfümflaschen).
  • Im Lebensmittelbereich, da keine Klebstoffe benötigt werden (Maultaschen etc.).
  • Beim Herstellen von Munition. Die Hülse wird um das Geschoss gecrimpt.
  • Bei der Kaltumformung metallischer Halbzeuge (z. B. Rohre, Hülsen, Profile)
  • In der Kosmetik: Haare werden mit Hilfe eines Crimpers wellig „gecrimpt“. Hierbei werden die einzelnen Haare miteinander verpresst.
  • Bei der Herstellung von Schraubenmuttern. Der Mutternkörper wird beim Crimpen deformiert und ist dadurch selbstsichernd.
  • Bei der Verbindung von Wasserleitungs- oder Heizungsrohren
  • Bei der Befestigung der Kunststoff-Wasserkästen auf den Endplatten der Aluminium-Netze von Kfz-Wasserkühlern.

Für die meisten dieser Anwendungen kommen jeweils spezielle Ausführungen von Crimpzangen zum Einsatz.

Normen

  • DIN EN 60352-2:2006-11 Lötfreie Verbindungen - Teil 2: Crimpverbindungen - Allgemeine Anforderungen, Prüfverfahren und Anwendungshinweise (IEC 60352-2:2006); Deutsche Fassung EN 60352-2:2006 und in Ergänzung: DIN EN 60352-2 Berichtigung 1:2007-03

Weblinks

 Commons: Crimpers  – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Kategorien: Fügen | Verbindungstechnik (Elektrotechnik)

Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Crimpen (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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