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Kabel & Leitungen Kabelverschraubungen und Steckverbinder in hoher Qualität fertigen

| Redakteur: Ines Stotz

Sie sind heute nahezu überall zu finden: im Spritzgieß-Verfahren hergestellte Kunststoff-Teile. Dank moderner Techniken lassen sie sich wirtschaftlich in großer Zahl produzieren — wie die rund 300 Mio. Stück, die das Lapp-Werk im schweizerischen Diessenhofen jährlich verlassen. Allerdings nicht, ohne zuvor jeglichen Härtetest bestanden zu haben.

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SKINTOP MS-SC-M Brush: Perfekter EMV-Schutz durch neuatiges Bürstensystem
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( Archiv: Vogel Business Media )

„Wir bekennen uns weiterhin zu unseren bestehenden Produktions-Standorten in Mitteleuropa. Dort sehen wir die Keimzelle für weitere Produkt- und Prozessinnovationen, die wir dann im zweiten Schritt weltweit anwenden können“, erklärt Siegbert Lapp, Technikvorstand, der Lapp-Gruppe. So gehört auch die Spritzguss-Produktion in Diessenhofen in der Schweiz zu den wichtigsten Standorten. Dort baute die Lapp-Gruppe in den letzten Jahren ein umfangreiches Fertigungs-Know-how auf — und zwar vor allem für die EPIC-Steckverbinder und SKINTOP-Kabelverschraubungen.

Jüngste Neuentwicklung ist SKINTOP CLICK: Statt Montage mit Gewinde und Gegenmutter, reicht ein simples Einklicken von vier Klickhaken ins Bohrloch „Der Anwender spart so bis zu 70 Prozent Montagezeit, bei absolut identischen Eigenschaften“, hebt, Guido Ege hervor, Leiter Systemprodukte bei U.I.Lapp. Bestnoten beim EMV-Schutz erreicht die ebenfalls neu entwickelte SKINTOP MS-SC BRUSH durch ihre 360°-Kontaktierung.

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Die Entwicklung der umfangreichen EPIC-Rundsteckverbinder-Serie mit optimierter Montage und integrierter Kennzeichnung haben in den letzten Jahren die EPIC-Familie geprägt.

Typgeprüft, genormt und zugelassen

Neben den schon obligatorischen VDE — und Europanormen erfüllt die SKINTOP auch die Anforderungen des nordamerikanischen Marktes mit diversen UL- und CSA-Zulassungen. DNV-Zulassungen für Off-Shore und die ATEX-Zulassung für den Ex-Bereich runden die Palette ab. „Bei den EPIC ist es uns als einzigem Hersteller gelungen — neben den TÜV, UL- und CSA Zulassungen — fast die komplette Produktpalette auch nach der neuesten Europa-Norm zuzulassen“, berichtet Guido Ege. Basis bilden die umfangreichen Baumuster-Prüfungen der einzelnen Normen, die im eigenen Labor mit den autorisierten Stellen durchgeführt werden. Die Auswahl der geeigneten Kunststoffe und das entsprechende Produktdesign gehen diesen Prüfungen voraus.

„So ist es nur durch das Zusammenspiel aller Faktoren möglich, die Kälteschlagprüfung innerhalb der ATEX-Zulassung für Kabelverschraubungen erfolgreich zu passieren“, betont der Experte. Diese Norm führt die Kunststoff-Technologie zwar an die Grenze des Machbaren, „jedoch sind Käufer unserer Produkte gerade in diesen sicherheitskritischen Bereichen durch solche vorgeschriebenen Typprüfungen auch langfristig abgesichert.“

300 Mio. Einzelteile im Jahr

Lapp wird diesen Anforderungen mit der 1989 gegründeten Spritzguss-Fertigung in Diessenhofen gerecht. Auf rund 10 000 m²Produktionsfläche werden im 3-Schichtbetrieb pro Jahr etwa 300 Mio. Einzelteile für die EPIC- und SKINTOP-Familien hergestellt — nur modernste Maschinen und Montageautomaten sind dazu in der Lage. Verwendung finden hierzu vorrangig verschiedene Polyamide sowie Polycarbonate, wobei der Produktionsablauf dem Materialfluss angepasst ist.

So wurden die 1993 neu errichteten Gebäude daher nach den Bedürfnissen des Kunststoff-Spritzgusses optimal ausgerichtet, wie Guido Ege erläutert: „Über den Wareneingang und die Fertigungsvorbereitung gelangt das Rohmaterial in die Herstellung. Nach der notwendigen Konditionierung kommen die Fertigteile über die Montageautomaten dann zum Versand.“

Auf Herz und Nieren geprüft

Stichproben-Prüfungen der Rohmaterial-Chargen mittels Infrarot-Analyse stellen dabei die Qualität sicher. Die fertigen Produkte werden im eigenen Entwicklungslabor auf Herz und Nieren geprüft. Und dies gilt nicht nur besonders für Neuentwicklungen, sondern auch für Produkte aus der laufenden Produktion — etwa die Kälteschlag-Prüfung: Hier wird der Prüfling bei -25 °C mit einer Schlag-Energie von 7 Joule (70 cm Fallhöhe, 1 kg Gewicht) geprüft. Erst danach wird die Schutzartprüfung (IP68) durchgeführt. Bei der Wasser-Schutzartprüfung wird der Prüfkörper mit einem max. Volumenstrom von 100 l Wasser/min drei Minuten lang geprüft; oder mit einem max. Wasserdruck von 10 bar in 30 Minuten. Bei der Staub-Schutzartprüfung wird der Prüfkörper mit einem Talkum-Puder der Körnung 75 µm acht Stunden bewirbelt. Zu den weiteren wichtigen Prüfungen, die Lapp durchführt, gehören beispielsweise Zugentlastungs-Prüfung an Kabeleinführungen, Zugprüfung an Crimps von Steckverbindern, Vermessung der Geometrie von Gehäusen und elektrische Prüfungen an Steckverbindern: Mit diesen Härtetests garantiert Lapp die Funktionssicherheit und erfüllt die Anforderungen der Kunden und der Zulassungsstellen.

Für die SKINTOP-Produktion verwendet Lapp das formbeständige Polyamid, das gute elektrische Eigenschaften hat und sich mit Glasfaser und Mineralien veredeln lässt. Allerdings ist es besonders sensibel in der Vorbehandlung und Verarbeitung. „Denn es erhält seine Zähigkeit und mechanischen Eigenschaften nur durch exakt definierte Wasseraufnahme von drei bis sieben Prozent nach dem Spritzguss-Prozess. Bei der Verarbeitung dagegen darf nur eine Feuchtigkeit von unter 0,1 Prozent vorherrschen“, erklärt Willi Steinko, Sachverständiger für Kunststoff-Verarbeitung. Das heißt, das Granulat muss zuerst trocknen — mittels einer zentralen Trocken- und Förderanlage — und nach der Herstellung muss das Fertigteil die Feuchtigkeit wieder aufnehmen — also definiert konditioniert werden. Hierzu wird ein gleich bleibendes Raumklima mit 60% Luftfeuchte erzeugt. Nur so, wie der Experte sagt, lassen sich die speziellen Eigenschaften des Polyamids wie Formstabilität und Kälteschlag-Beständigkeit erreichen. Neben dem Polyamid verwendet Lapp für die EPIC-Herstellung auch die witterungsbeständigen Polycarbonate.

Beim eigentlichen Spritzgießen wird das Granulat über einen Trichter in die Maschine eingeführt, bei 270 bis 285 °C geschmolzen und mittels drehender Zylinderschnecke mit etwa 600 bar in die Anguss-Kanäle und in den Form-Holraum gespritzt. „Das größte Potential, um insgesamt möglichst kurze Zykluszeiten zu erreichen, liegt beim Abkühlvorgang — der im gesamten zeitlichen Prozessverlauf sogar 70% einnimmt“, beschreibt Steinko. Mit solch hochkomplizierten Fertigungs-Verfahren lassen sich heute Spritzgießteile von wenigen 1000stel Gramm bis zu 70 kg fertigen.

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