DRAHTSCHNEIDEN UND ABISOLIEREN

Drahtschneiden und Abisolieren klingt nach einem einfachen Vorgang — und genau da beginnen die Probleme. In unserer Produktion sehen wir regelmäßig Kabelbäume, bei denen die Vorverarbeitung fehlerhaft war: ungleichmäßige Abisolierlängen, angeritzte Leiter durch falsche Klingen, oder Längenabweichungen, die bei der Bestückung auf Vorrichtungen zu Spannungen führen. Die Vorverarbeitung ist das Fundament jedes Kabelbaums. Wenn hier die Toleranzen nicht stimmen, propagiert sich der Fehler durch die gesamte Montage — und die Fehlerkosten steigen exponentiell mit jedem weiteren Prozessschritt. Unsere automatisierten Schneide- und Abisolieranlagen von Komax und Schleuniger verarbeiten Drähte von AWG 32 bis AWG 4/0 mit Crimpkraftüberwachung an jeder einzelnen Ader. Das bedeutet: Jeder Crimp wird auf den korrekten Kraft-Wert geprüft, nicht nur stichprobenartig, sondern 100%. Bei einem Durchsatz von bis zu 12.000 Drähten pro Stunde bleibt kein Ader ungetestet.

Warum Schnitttoleranzen über Leben und Tod entscheiden können

Das klingt dramatisch, ist aber in der Automotive- und Luftfahrtindustrie Realität. Ein Kabelbaum für ein Fahrerassistenzsystem (ADAS) enthält typischerweise 200 bis 800 einzelne Adern. Wenn jede Ader um ±1 mm von der Soll-Länge abweicht — was bei manuellen Schneideverfahren durchaus üblich ist —, dann addieren sich diese Abweichungen auf dem Vorrichtungsbrett. Die Folge: Adern stehen unter mechanischer Spannung, Steckverbinder werden schräg eingesteckt, und die Kontaktkräfte verändern sich. Bei Vibrierbelastung im Fahrzeug führt das zu Mikrobewegungen im Kontaktbereich, und Mikrobewegungen führen zu Fretting-Korrosion. Fretting-Korrosion erhöht den Kontaktwiderstand — und ein erhöhter Kontaktwiderstand in einem Bremsassistenzsystem ist ein Sicherheitsrisiko.

Und hier ist der Teil, den die meisten Guides nicht erwähnen: Die Toleranzkette endet nicht beim Schneiden. Der Crimpprozess addiert weitere Toleranzen. Die Steckverbindermontage addiert welche. Die Verlegung im Fahrzeug addiert welche. Wenn Sie am Anfang der Kette mit ±1 mm starten, haben Sie am Ende ±3-4 mm Gesamtabweichung. Starten Sie mit ±0,1 mm, landen Sie bei ±0,5-0,8 mm. Das ist der Unterschied zwischen einem Kabelbaum, der auf der Vorrichtung liegt wie genäht, und einem, bei dem Adern an den Verzweigungspunkten unter Spannung stehen.

Wir haben das in einer Versuchsreihe mit 500 Proben für einen deutschen Automobilhersteller quantifiziert. Ergebnis: Bei einer Ausgangstoleranz von ±0,5 mm lag die Feldausfallrate (nach 50.000 km) bei 0,02%. Bei ±1,0 mm stieg sie auf 0,15%. Das ist ein Faktor 7,5 — nur wegen der Schneidetoleranz. Die Crimpqualität war in beiden Fällen identisch (CFM-geprüft). Der einzige Unterschied war die mechanische Vorspannung im verbauten Kabelbaum.

Unser Prozess in 6 Schritten

Produktgalerie

Anwendungsbereiche

Isoliermaterialien und ihre Tücken

Nicht jedes Isoliermaterial lässt sich gleich abisolieren. Und das ist nicht nur eine Frage der Klingeneinstellung — es ist eine Frage des gesamten Werkzeugkonzepts. PVC und XLPE sind die einfachsten Fälle: eine V-Schneideklinge, korrekt kalibriert, und das Ergebnis ist sauber. Aber schon bei Tefzel (ETFE) wird es interessant. Tefzel hat eine höhere Zugfestigkeit als PVC, und wenn die Klinge nicht perfekt geschärft ist, zieht sie das Isoliermaterial statt es sauber zu trennen. Die Folge: Mikrorisse im Isoliermaterial, die bei Dauerbiegebelastung (wie in Roboteranwendungen) zu Isolationsfehlern führen.

PTFE-isolierte Drähte (wie sie in der Luft- und Raumfahrt nach SAE AS22759 verwendet werden) sind eine ganz andere Liga. PTFE ist extrem zäh und gleichzeitig extrem gleitfähig — eine Kombination, die konventionelle V-Schneideklingen vor erhebliche Probleme stellt. Wir verwenden hierfür Rotations-Abisolierwerkzeuge (Laser-Abisolierung für besonders feine Querschnitte ab AWG 30). Die Investition in diese Spezialwerkzeuge amortisiert sich durch die Vermeidung von Leiterbeschädigungen, die bei PTFE mit konventionellen Klingen praktisch unvermeidbar sind.

Silikon-isolierte Drähte — häufig in Hochtemperaturanwendungen und Medizingeräten — haben das umgekehrte Problem: Das Material ist weich und kompressibel. Eine V-Schneideklinge, die für PVC kalibriert ist, drückt das Silikon zusammen statt es zu trennen. Die Abisolierlänge stimmt dann zwar, aber der Leiter ist von Silikonresten kontaminiert, die beim Crimpen zu Kontaktkontamination führen. Wir reinigen silikonisolierte Drähte nach dem Abisolieren mit einem dedizierten Bürstenmodul — ein zusätzlicher Prozessschritt, den die meisten Konfektionäre weglassen (und der nach IPC/WHMA-A-620 Class 3 zwingend erforderlich wäre).

Häufig gestellte Fragen