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Leistungsfähige elektrische Einpressverbindung

Die Eigenschaften einer Einpressverbindung von REDCUBE PRESS-FIT sind beeindruckend. Wenn ein massiver Einpress-Pin bei einer 2,4 mm dicken Leiterplatte nach dem Einpressvorgang an jeder der vier Ecken mit mehr als 3° an die Hülse angebunden ist, dann hat die Einpresszone einen geringeren elektrischen Widerstand als der Messing-Pin selbst.

Die Verbindung ist also definitiv kein elektrischer oder thermischer Engpass. Im Normallfall ist der Anbindungswinkel sogar um ein Vielfaches höher, was einen hohen Sicherheitspuffer darstellt.

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In der Leiterplattenherstellung ist keine Umstellung nötig, da die Durchkontaktierungen für die Einpresstechnik grundsätzlich auf dieselbe Weise hergestellt werden, wie die zur Aufnahme von THT-Bauelementen. Die Leiterplattendicke sollte für das Einpressverfahren optimaler Weise zwischen 1,6 und 3,2 mm liegen. Erprobte Oberflächenbehandlungen sind chemisches Verzinnen und Heißluftverzinnen (sowohl HAL als auch bleifrei HAL).

Vor allem ab einer Leiterplattendicke von 2,4 mm lautet die Empfehlung von Würth Elektronik eiSos Chemisch-Zinn, da durch dieses Verfahren in der Regel gewährleistet wird, dass sich das Zinn gleichmäßig in der Hülse verteilt. Dadurch werden die Toleranzen leichter eingehalten.

Hohe Strombelastbarkeit

Durch REDCUBE-PRESS-FIT-Terminals lassen sich Ströme bis über 500 A auf die Leiterplatte übertragen. Im Vergleich zu einer Lötverbindung (R = 300 bis 400 μΩ) hat die Einpresszone selbst mit 100 bis 200 μΩ einen extrem niedrigen Übergangswiderstand, sodass der begrenzende Faktor in der Regel im Layout der angebundenen Leiterbahnen oder der Anbindung externer Zuleitungen an ein eingepresstes Bauteil zu finden ist.

Die Strombelastbarkeit eines REDCUBE-PRESS-FIT-Terminals muss also immer im Kontext des Gesamtsystems betrachtet werden. Bei der Auswahl der einzelnen Hochstromkontakte sollten viele Faktoren wie Leiterbahndicke, Leiterbahnbreite, Platzierung auf der Leiterplatte, Umgebungstemperatur und Wärmeverteilung berücksichtigt werden.

Beispiele für typische Anwendungen

Die Einpresstechnik bietet gegenüber der Löttechnik eine ganze Reihe von Vorteilen. So lassen sich sehr dicke Leiterplatten mit hoher Kupferbelegung einfach verarbeiten. Des Weiteren ist eine zweiseitige Bestückung problemlos möglich, was in aller Regel eine sehr kompakte Auslegung von Baugruppen ermöglicht. Dadurch können Strompfade verkürzt werden, was gerade beim Umgang mit hohen Strömen thermisch sehr vorteilhaft ist.

In der Mehrzahl der Anwendungen wird mit REDCUBE PRESS-FIT eine Wire-to-Board-Verbindung hergestellt. Dies ist aber keineswegs der einzige Verwendungszweck. So können beispielsweise Kupferschienen zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit mit Hilfe der REDCUBE-PRESS-FIT-Terminals montiert werden. Entweder man presst die Kupferschienen mit ein – das geht, solange die Gesamtdicke der Leiterplatte mit der Kupferschiene 3,2 mm nicht übersteigt – oder schraubt sie auf die REDCUBE-PRESS-FIT-Terminals.

Doppelte Nutzung der Hochstrom-Würfel

Die Hochstrom-Würfel sind auch ideal, um Lamellensicherungen zu montieren. Sie eignen sich darüber hinaus bestens für die Erfüllung rein mechanischer Funktionen wie die der Verbindung von Leiterplatte und Gehäuse oder von zwei Leiterplatten miteinander. Perfekt ist die doppelte Nutzung: Mit der zweiteiligen Board-to-Board-Verbindung aus dem Programm wird sowohl hohe mechanische Stabilität wie auch Stromtragfähigkeit bis 320 A erreicht.

Gesteckt, nicht geschraubt

Für Wire-to-Board-Hochstromverbindungen gibt es mit dem jüngsten Mitglied der Produktfamilie auch noch eine interessante Variante für Applikationen, die mehrfach angeschlossen und wieder getrennt werden oder bei Montage auf engem Raum beziehungsweise an schwer zugänglichen Stellen: REDCUBE PLUG. Diese Hochstromkontakte sind tatsächlich rote Würfel. Hier wird das mit einem Stecker versehene Kabel mittels Federkraft in einem glasfaserverstärkten Kunststoffgehäuse verriegelt.

Die schraubenlose Verbindung wird hergestellt und wieder gelöst, indem man von oben auf das Gehäuse drückt. Eine schraubenlose Lösung kann auch dort sinnvoll sein, wo eine während der Montage fallen gelassene Schraube besonders verheerende Folgen haben würde. REDCUBE PLUGs lassen sich mit bis zu 120 A belasten, die Kabel sind bis zu einem Querschnitt von 16 mm² verfügbar.

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* Waldimir Werz ist Produktmanager für Hochstromanschlüsse bei Würth Elektronik eiSos in Waldenburg.

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