Es gibt so viele Anschlüsse, wie soll man den richtigen auswählen?

1. Die beiden wichtigsten mechanischen Eigenschaften sind Einsteckkraft und mechanische Lebensdauer. (Einsteckkraft und mechanische Lebensdauer des Steckverbinders hängen von der Kontaktstruktur, der Qualität der Beschichtung des Kontaktbereichs und der Maßgenauigkeit der Kontaktanordnung ab.)

Die Einfügekraft wird in Einfügekraft und Ausziehkraft (auch Trennkraft genannt) unterteilt. Aus Anwendungssicht sollte die Einfügekraft gering sein (daher gibt es Strukturen mit geringer Einfügekraft, LIF, und ohne Einfügekraft, ZIF), während die Trennkraft im Rahmen des Machbaren so groß wie möglich sein sollte, um die Zuverlässigkeit der Geräteverbindung zu gewährleisten.

Die mechanische Lebensdauer ist ein Indikator für die Haltbarkeit, d. h. die Anzahl der Steckzyklen, die in der nationalen Norm GB5095 als mechanische Betätigung bezeichnet wird. Dabei wird ein Steck- und ein Aussteckvorgang als Zyklus betrachtet und beurteilt, ob der Stecker nach der festgelegten Anzahl an Steck- und Aussteckzyklen seine Verbindungsfunktion (z. B. den Kontaktwiderstandswert) noch ordnungsgemäß erfüllen kann.

2. Elektrische Eigenschaften Zu den wichtigsten elektrischen Eigenschaften des Steckverbinders gehören Kontaktwiderstand, Isolationswiderstand und Durchschlagsfestigkeit.

Kontaktwiderstand: Ein hochwertiger elektrischer Steckverbinder zeichnet sich durch einen niedrigen und stabilen Kontaktwiderstand aus. Dieser variiert zwischen wenigen Milliohm und mehreren zehn Milliohm. Der Kontaktwiderstand hat großen Einfluss auf Anwendungen in der Automobilelektronik. Er ist die wichtigste elektrische Kenngröße von Automobilsteckverbindern (zusätzlicher Widerstand der Kontaktfläche zwischen Stecker und Buchse nach dem Zusammenstecken eines Steckverbinderpaares) und beeinflusst direkt die Signalübertragung und die elektrische Verbindung verschiedener elektrischer Geräte im Fahrzeug sowie deren Betriebsstabilität und Zuverlässigkeit. Zu den Einflussfaktoren auf den Kontaktwiderstand zählen das Kontaktmaterial, die Geometrie der Kontaktfläche, die Anpresskraft der Kontakte, der Oberflächenzustand der Kontaktfläche, die Betriebsspannung und der Betriebsstrom.

Der Isolationswiderstand ist ein Kennwert zur Messung der Isolationsleistung zwischen den Kontakten des elektrischen Steckverbinders und zwischen den Kontakten und dem Gehäuse. Seine Größenordnung liegt zwischen Hunderten von Megaohm und Tausenden von Megaohm.

Die Durchschlagsfestigkeit bzw. Spannungsfestigkeit ist die Fähigkeit, die Nennprüfspannung zwischen den Kontakten des Steckverbinders oder zwischen den Kontakten und dem Gehäuse zu charakterisieren.

3. Umwelteigenschaften Zu den üblichen Umwelteigenschaften gehören Temperaturbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Salzsprühbeständigkeit, Vibrations- und Stoßfestigkeit usw.

Unter Berücksichtigung der oben genannten Leistungsmerkmale und der Zielgruppe des Produkts ergeben sich für die Auswahl eines Steckverbinders folgende sechs Punkte:

1. Anwendungsumgebung, z. B. Innen-/Außenbereich, Industrie/Automobilbereich;

2. Ob es sich um eine Signal- oder Stromversorgungsverbindung, einen Frequenzbereich, ein analoges oder ein digitales Signal handelt;

3. Bemessungsbetriebsstrom und Bemessungsbetriebsspannung, Kontaktwiderstand;

4. Welches Verbindungsverfahren wird verwendet, z. B. Crimpen oder Schweißen?

5. Ob die miteinander verbundenen oberen und unteren Schalen aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein müssen;

6. Ob eine selbstverriegelnde oder narrensichere Konstruktion erforderlich ist;

Nach den oben genannten Auswahlkriterien und den mehreren Prüfschritten lässt sich die Aufgabe sehr gut bewältigen. Sollten jedoch während der Nutzung Probleme auftreten, abgesehen von Fehlauswahl- oder Verbindungsfehlern sowie einer Konstruktion, die nicht den Spezifikationen entspricht, muss möglicherweise ein geeigneter Stecker gefunden werden. Gibt es dabei physikalische Einschränkungen?

Bei der Verwendung der Klemmenleiste und des Buchsensitzes können verschiedene negative Einflüsse wie Abblättern, Korrosion und Beschädigung der Beschichtungsoberfläche, Gratbildung und Rissbildung am Kunststoffgehäuse sowie unsachgemäße Bearbeitung oder Verformung der Kontaktflächen zu optischen Mängeln führen. Ist dies nicht der Fall, führt es letztendlich zu einem unzureichenden Kontakt zwischen dem Buchsensitz und der Klemme. An den Klemmen gängiger Steckverbinder können drei Arten von Defekten auftreten:

1. Mangelhafte Isolierung der Steckverbinderanschlüsse

Die Funktion des Isolators der Steckverbinderklemme (bzw. des Buchsensockels, siehe Abbildung 7) besteht darin, die Kontakte in der korrekten Position zu halten und sie untereinander sowie zwischen Kontakt und Gehäuse zu isolieren. Daher muss die Isolierung hervorragende elektrische, mechanische und verarbeitungstechnische Eigenschaften aufweisen. Insbesondere durch die zunehmende Verbreitung hochdichter und miniaturisierter Steckverbinder verringert sich die effektive Wandstärke des Isolators stetig. Dies stellt höhere Anforderungen an Isoliermaterialien, Spritzgusspräzision und Spritzgießprozess.

2. Mangelhafte Befestigung der Steckverbinder

Ist die Installation nicht fachgerecht oder die Lebensdauer des Produkts unzureichend, führt dies zu mangelhafter Fixierung. Leichte Probleme können die Zuverlässigkeit des Kontakts beeinträchtigen und einen kurzzeitigen Stromausfall verursachen, schwerwiegende Probleme können zum Zerfall des Produkts führen. Mangelhafte Fixierung kann durch Konstruktionsfehler, falsche Materialauswahl, ungeeignete Formgebungsverfahren, unzureichende Wärmebehandlung, fehlerhafte Formgebung, Montage, Schweißen und andere Prozessschritte sowie unsachgemäße Montage verursacht werden.

3. Schlechter Kontakt der Steckeranschlüsse

Der Metallleiter im Inneren des Steckverbinders ist dessen Kernstück. Er überträgt Strom, Signale usw. an die angeschlossenen Bauteile und muss daher eine gute Leitfähigkeit aufweisen. Eine ungeeignete Kontaktkonstruktion, die falsche Materialwahl, nicht normgerechte Abmessungen oder eine mangelhafte Beschichtung führen zu schlechtem Kontakt.

Kurz gesagt, Steckverbinder werden in verschiedenen Branchen breit eingesetzt, darunter Steckverbinder für hochdichte, wasserdichte Geräte, Steckverbinder für Netzwerkkommunikationsgeräte, Steckverbinder für moderne medizinische Geräte, kundenspezifische Steckverbinder, Steckverbinder für Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien, Steckverbinder für die Transportindustrie, Steckverbinder für hochpräzise Geräte im militärischen Bereich und so weiter.

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