Widerstandsschweißanwendungen in der Steckverbindertechnik

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Anwendungen des Widerstandsschweißens

In der Steckverbindertechnik erhöht sich ständig die Forderung nach langen Produktlebenszyklen. Hinzu kommt die Forderung nach geringem Bauraum bei gleich hoher Integration, was unmittelbar zur Temperaturzunahme durch höhere Leistungsdichte führt.

Abhängig von der Funktion des Gerätes, finden sich höchst unterschiedliche Randbedingungen für die Ausführung der Kontaktstellen. Prinzipiell lassen sich 5 unterschiedliche Kombinationen mittels Widerstandsschweißen realisieren (Bild 3).

Hauptanwendung in der Steckverbindertechnik ist sicher die Verbindung der Litze mit dem Steckverbinder. Problem bei dieser Verbindung ist die geometrische Positionierung und Fixierung der Litze innerhalb der Fügeverbindung. Beim Widerstandschweißprozess gibt es hierbei verschiedene Lösungsmöglichkeiten.

Zum einen ist es möglich, die Litze in einem Formteil, ähnlich wie beim Crimpen, zu positionieren. Wegen der meist hohen Anforderungen an eine kompakte Bauform wird auf ein zusätzliches Anschlusselement verzichtet. Die Positionierung und Fixierung der Litze während des Prozesses übernimmt in diesem Fall eine Vorrichtung zum Kompaktieren der Einzeladern (Bild 4, links).

Die dann verdichtete Litze kann in einem Folgearbeitsgang als nun festes Bauteil mit eindeutiger Geometrie geschweißt werden (Bild 4, Mitte). Es ist ebenfalls möglich, die Einzeladerlitzen mit dem zu verbindenden Steckverbinder direkt in einer solchen Kompaktiervorrichtung in einem Arbeitsschritt zu schweißen, wenn die Geometrieverhältnisse das erlauben.

Für Kleinserienfertigung an Handarbeitsplätzen ist es ebenfalls möglich, die Litze in einer speziell geformten Schweißelektrode zu positionieren. Die Litze wird dann während des Prozesses verdichtet und gleichzeitig auf den Stecker ge-schweißt (Bild 4, rechts).

Weitere Möglichkeiten der Verbindungskombinationen sind Steckverbinder an Flachbandleitungen (Bild 5, links) und an Stanzgitter (Bild 5, Mitte). Handelt es sich bei den zu verbindenden Leitungen um lackisolierte Kupferdrähte können diese mittels Widerstandsschweißen in einem Arbeitsschritt abisoliert und geschweißt werden [5]. Bei der elektrischen Kontaktierung von Phasenabgängen von Elektromotoren, Spulen und bei der Anbindung von HF-Litze an Steckverbinder wird dieses Verfahren angewendet (Bild 5, rechts).

Prozesstechnische Unterschiede der Fügeverfahren Crimpen und Widerstandschweißen

Die durch die Fügeverfahren Crimpen und Widerstandsschweißen hergestellten Verbindungen unterscheiden sich hauptsächlich in der Art der elektrischen Kontaktierung.

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