Heisscrimpen

Direktes Verbinden von Drähten und Lackdrähten mit Kabelschuhen durch Widerstandsschweißen

DIREKTES VERBINDEN VON DRÄHTEN UND LACK­DRÄHTEN MIT KABEL­SCHUHEN DURCH WIDER­STANDS­SCHWEISSEN

STRUNK hat eine neue Technologie eingeführt, die das Verbinden von Lackdrähten ohne vorheriges Abisolieren ermöglicht. Dieses Verfahren beruht auf dem allgemeinen Widerstandsschweißprozess von STRUNK, das bereits seit 1984 ein bewährtes Verfahren in der Automobil-, Medizin- und Solarindustrie ist.

Damit eine zuverlässige und hochwertige Schweißverbindung gemäß den Kundenspezifikationen entsteht, verfügen die Schweißköpfe oder Schweißzangen der Widerstandsschweißgeräte von STRUNK Connect über einen speziellen mechanischen Aufbau. Jede individuell ausgelegte Konstruktion wird mithilfe von FEM-Software eigens für die Anwendung des Kunden berechnet und entworfen, um den erforderlichen Schweißdruck zu erzeugen und den hohen Schweißstrom innerhalb einer sehr kurzen Schweißzeit zu übertragen. Aufgrund dieser Eigenschaften und in Kombination mit den intelligenten Stromquellen und der genauen Überwachung durch die PC-basierten Schweißsteuerungen von STRUNK verdampft unser Prozess die Isolierung jedes einzelnen Lackdrahts ohne Beeinträchtigung des Kupfers. Die Dämpfe der Isolierung werden von einer Absaugung abgeführt.

Was ist Heißcrimpen? / Für welche Drähte ist es geeignet?

Das Heißcrimpen ist ein richtiges Schweißverfahren, das auf dem Widerstandsschweißprozess von STRUNK für Nichteisenmetalle, z. B. Kupfer, basiert. Es eignet sich für Lackdrähte (Motor-, Stator-, Generatorfertigung, medizinische Anwendungen), isolierte HF-Litzen (z. B. für Transformatoren, Ladegeräte…) oder herkömmliche Kupferdrähte (hochflexible, regulär verseilte oder geflochtene Litzen, z. B. für Elektro- oder Hybridfahrzeuge).

STRUNK kann alle Drahttypen als Einzellitze ab einem Querschnitt von 0,05 mm2 oder als verseiltes bzw. geflochtenes Bündel bis 400mm2 verarbeiten. Die Dicke der einzelnen Drähte spielt keine Rolle. Somit sind auch HF-Leitungen möglich. Darüber hinaus können alle herkömmlichen Drähte mit verschiedenen Beschichtungen (Silber, Zinn, Nickel …) verarbeitet werden. Dadurch eignet sich dieses Verfahren auch für Hochtemperaturanwendungen. Stecker und Hülsen können aus blankem Kupfer bestehen, verzinnt, vernickelt oder versilbert sein.

Für welche Anwendungen ist es geeignet? / Warum sollte ich es einsetzen?

Verbindungen zwischen Lackdrähten oder zwischen Lackdrähten und Kabelschuhen waren in der Vergangenheit äußerst zeitaufwendig und teuer. Grund dafür war der manuelle Aufwand für das Entfernen der Lackschicht von jedem einzelnen Draht. Musste ein Drahtbündel kontaktiert werden, war das Abisolieren dieses Bündels in einem Schritt nahezu unmöglich. Ein Mitarbeiter musste die Drähte mit einer Flamme erhitzen und das Drahtbündel manuell durch Zuführen eines Hartltores (in From eines Stabes) verbinden. Dieser Vorgang kostet Zeit und war nicht zuverlässig. Heute kann STRUNK diese Drähte ohne vorheriges Abisolieren mit einem Terminal oder einer Hülse verschweißen. Beim Widerstandsschweißen wird die Isolierung verdampft und jeder einzelne Draht mit den anderen verbunden. Dieses Verfahren hat folgende Vorteile:

  • Bei allen in der Automobil- und Medizinindustrie angewandten Prüfverfahren konnte während der gesamten Lebensdauer keine Alterung der Schweißverbindungen festgestellt werden.
  • Keine Crimpverbindung mehr, die sich im Laufe der Lebensdauer lösen oder relaxieren kann.
  • Völlig sicheres Verfahren durch die Überwachung aller notwendigen Parameter.
  • Besonders hohe Leitfähigkeit ohne Spannungsabfall aufgrund des geringen Übergangswiderstands.
  • Durch die hohe Zugfestigkeit (hohe Zugkräfte) der Einzeldrähte kommt es beim Ziehen nicht zu Slip-Effekten.
  • Die Verbindung ist vibrationsfest und temperaturbeständig.
  • Die Verbindung ist unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen.
  • Es besteht die Möglichkeit einer vollständigen Automatisierung des Prozesses.

Wie unterscheidet es sich vom herkömmlichen Crimpen?

Beim herkömmlichen Crimpen wird eine mechanische Verbindung hergestellt, die sich während der Lebensdauer des Produkts aufgrund von Alterung wieder lösen kann (Relaxion von Materialien). Im Gegensatz dazu werden die Werkstoffe beim Heißcrimpen ohne Beanspruchung des Kupfers durch Widerstandsschweißen miteinander verschmolzen und zwischen den Fügepartnern entsteht eine Verbindung, die so gut wie keinen Übergangswiderstand aufweist und während der Lebensdauer NICHT ALTERT. Aufgrund des perfekten Widerstands und der intermetallischen Verbindung tritt später keine Oxidation auf, die den Widerstand während der Nutzung des Produkts erhöht. Selbst bei Starkstromanwendungen mit großen Querschnitten erzielt diese Technologie sichere und zuverlässige Verbindungen, die auch nach den erforderlichen Zyklen der Stromeinspeisung ohne Ausfälle funktionieren. Darüber hinaus sind die mechanischen Zugkräfte besonders hoch und stabil, da Hülse und Drähte miteinander verbunden werden. Die PC-Schweißsteuerungen von STRUNK ermöglichen die Überwachung der Prozessparameter, einschließlich Datenverfolgung in einer Datenbank oder Kennzeichnung des Produkts für eine vollständige Rückverfolgbarkeit wie sie in der Automobil-, Medizin- und Solarindustrie erforderlich ist.

Wie funktioniert es?

Durch Widerstandsschweißen wird eine Schweißverbindung zwischen den einzelnen Drähten hergestellt. Speziell konstruierte Schweißköpfe erzeugen die notwendige Schweißkraft am Kabelschuh oder an der Hülse und übertragen den Schweißstrom innerhalb kürzester Zeit ohne Beanspruchung des Kupfers auf die Fügepartner. Optional kann dieser Prozess mit den intelligenten Stromquellen und PC-basierten Steuerungen von STRUNK überwacht und geregelt werden. In speziell programmierten Impulsen erzeugt der Schweißstrom die erforderliche Temperatur, um die Isolierung zu verdampfen und die Drähte miteinander zu verschweißen. Dadurch entsteht zwischen den Drähten und der Hülse oder dem Kabelschuh eine Legierung, die für eine einwandfreie elektrische Verbindung zwischen den Einzeldrähten sorgt. Auch die erforderlichen mechanischen Zugkräfte jedes Drahts im Bündel werden ohne Slip-Effekte erreicht.

Was sind die wesentlichen Parameter?

Für die Herstellung einer Schweißverbindung sind nur drei wesentliche Parameter von Bedeutung: Schweißstrom, Schweißzeit und Schweißdruck. Damit der Bediener sich nicht erst mit diesen Parametern auseinandersetzen muss, können die PC-Systeme von STRUNK Standardparameter vorgeben, die nur noch eine Feineinstellung durch den Bediener erfordern. Diese Standardwerte sind Empfehlungen von STRUNK, die von STRUNK unter Berücksichtigung der entsprechenden Anwendung eingestellt wurden. Alternativ kann der Bediener auch frei programmierbare Profile verwenden.

Welche Ausrüstung wird benötigt?

Um das gesamte Spektrum an Kundenanforderungen abzudecken, produziert und liefert STRUNK Connect schlüsselfertige Systeme von Tischgeräten bis hin zu vollautomatischen Fertigungsanlagen. Diese Geräte verarbeiten die Produkte der Reihe nach, um verschiedene Crimpgrößen oder Produktkombinationen zu ermöglichen. Das Schweißgerät (Heißcrimpgerät) selbst kann entsprechend der beim Kunden verfügbaren Stellfläche als Modul oder mit Schweißkopf oder -zange ausgelegt werden. Für ein ausführliches Angebot über passende Ausrüstung können Kunden gerne Muster an STRUNK Connect schicken.

Maschinen

Vollautomatische Zangenschweißanlage 150KVA mit Transferband für das Heißcrimpen von Phasenanschlüssen und Sternpunkten von Getriebemotoren

Die Anlage ist für stehende Statoren auf Werkzeugträgersystemen konstruiert. Sie verfügt über eine STRUNK Servo Dreh-Hubeinheit, sowie über ein Portalsystem…

Vollautomatische Schweißanlage für das Heißcrimpen mit Dreh-Hubtischmechanismus

Die Schweißzelle verfügt über ein S-MMD2 oder S-MMD3 Modul für Heißcrimpverbindungen von Hülsen und Ring- oder Rohrkabelschuhen für Getriebemotoren im Bereich BEV oder HEV…

Semiautomatische Schweißzelle für das Heißcrimpen von Statoren inkl. Wechsel-Werkzeugträgern für unterschiedliche Baugrößen und Bauformen

Die Anlage ist als Zangenschweißsystem 150 KVA AC mit STRUNK X/Y/Z-Servoportal ausgeführt, wobei Trafo und Sekundäre fest verbunden sind, damit die Sekundärwege extrem kurz gefasst…

S-MMD1 für Heißcrimpungen von Statoren

Die S-MMD1 Anlage kann als Handarbeitsplatz oder Modul zum Aufbauen vorbereitet sein. Schweißmodul mit Schubladensystem-Guard…

S-MMD3 für Heißcrimpapplikationen

Die S-MMD3 Anlage kann als Einzelmodul oder Tischaufbau konzipiert sein. Das Schweißmodul mit linksbündigem Tischaufbau…

Bandschweißanlage für die Verarbeitung im Heißcrimpverfahren

Manuelles STRUNK Zangenschweißsystem als Bandschweißanlage mit Servozuführung eines Cu-Stanzbandes zu einer Biegeeinheit…

Manuelle Schweißanlage für hohe Querschnittsbereiche

Die Anlage ist als manuelles Zangenschweißsystem 200 KVA AC als Flachbettmaschine ausgeführt, wobei Trafo und Sekundäre fest verbunden sind…

Semiautomatische Schweißanlagefür das Heißcrimpen mit Dreh-Hubtischmechanismus

Die Anlage ist als Zangenschweißsystem 150 KVA AC mit STRUNK X/Y/Z – Servoportal ausgeführt, wobei Trafo und Sekundäre fest verbunden sind…

Portal-Schweißsystem zum Heißcrimpen von Statoren

Das Portalsystem ermöglicht durch den freien Werkzeugzugang die Verarbeitung von sehr kurzen Leitungs-/Abgriffslängen…

Muster