Gün­ther Heiss­ka­nal: Seit­li­che Anbin­dung bei Achtfach-Werkzeug

Gün­ther Heiss­ka­nal: Seit­li­che Anbin­dung bei Achtfach-Werkzeug

Der Heiß­ka­nal­spe­zia­list Gün­ther Heiss­ka­nal­tech­nik rea­li­siert bei der Har­ting Tech­no­lo­gie­grup­pe eine seit­li­che Anbin­dung bei einem Acht­fach-Werk­zeug für Steck­ver­bin­der. In der zuneh­mend elek­tro­ni­sier­ten und digi­ta­li­sier­ten Welt ist der Steck­ver­bin­der die Kom­po­nen­te, die es ermög­licht, Sys­te­me in der elek­tri­schen Ener­gie­über­tra­gung und der elek­tro­ni­schen und opti­schen Signal­über­tra­gung opti­mal zu nut­zen. Ener­gie­wen­de, Elek­tro­mo­bi­li­tät und Informatisie­rung der Indus­trie (Indus­trie 4.0) bedeu­ten dem­zu­fol­ge ein enor­mes Wachs­tums­po­ten­zi­al für die Steckverbinderhersteller.

Werkzeuge wie das für den DIN 41612 Bauform C Steckverbinder werden schon lange genutzt, denn das Produkt gibt es seit 1998. Jetzt ist ein Achtfach-Werkzeug im Einsatz, das über eine seitliche Anbindung verfügt. - Bild: Harting
Werk­zeu­ge wie das für den DIN 41612 Bau­form C Steck­ver­bin­der wer­den schon lan­ge genutzt, denn das Pro­dukt gibt es seit 1998. Jetzt ist ein Acht­fach-Werk­zeug im Ein­satz, das über eine seit­li­che Anbin­dung ver­fügt. – Bild: Harting

In Gerä­ten der indus­tri­el­len Auto­ma­ti­sie­rung und Mess­tech­nik ist der DIN 41612 Steck­ver­bin­der sowohl als Daten- wie auch als Power-Steck­ver­bin­der der Stan­dard für Board-to-Board- und Cable-to-Board-Ver­bin­dun­gen. Und wenn es um die Ver­bin­dung von Pla­ti­nen und Back­pla­nes geht, kommt ein bewähr­ter und mil­lio­nen­fach erprob­ter Klas­si­ker ins Spiel, der DIN 41612 Lei­ter­plat­ten-Steck­ver­bin­­der. Dass Klas­si­ker nicht alt bedeu­tet, zeigt das bestän­di­ge Inter­es­se an den DIN 41612 Bau­form C Steck­ver­bin­dern von Harting. 

Seit­li­che Anbin­dung für anspruchs­vol­len Werkstoff

Har­ting hat die­se seit mehr als 60 Jah­ren bewähr­ten Steck­ver­bin­der kon­ti­nu­ier­lich weiterent­wickelt. Die wich­tigs­ten Kri­te­ri­en für die­se Steck­ver­bin­der sind erhöh­te Sicher­heit und Nor­men­kon­for­mi­tät. Und dafür bie­ten Kunst­stof­fe mit ihrer Viel­sei­tig­keit gegen­über ande­ren Werk­stof­fen ent­schei­den­de Vor­tei­le. Gera­de mit der Fähig­keit, elek­tri­schen Strom zu iso­lie­ren, in Kom­bi­na­ti­on unter ande­rem mit der hohen mecha­ni­schen Belast­bar­keit, Viel­falt und Lang­le­big­keit, sind Kunst­stoff­ma­te­ria­li­en ide­al für die­se Anwen­dun­gen. Mit unter­schied­lichs­ten Kunst­stoff­ma­te­ria­li­en erfüllt Har­ting die­se viel­fäl­ti­gen Anfor­de­run­gen an den DIN 41612 Bau­form C Steck­ver­bin­der. So bie­tet Har­ting Steck­ver­bin­der mit Hoch­tem­pe­ra­tur­ma­te­ri­al für Ref­low-Löt-Pro­zes­se, Steck­ver­bin­der mit einem hohen CTI-Wert für beson­de­re Span­nungsanforderungen sowie Steck­ver­bin­der für die Bahn mit erhöh­ten Flamm­schutz­an­for­de­run­gen nach EN 45545–2.

Im Fokus
Steck­ver­bin­der mit Poten­zi­al
In den nächs­ten Jah­ren wird der Markt der Steck­ver­bin­der in Euro­pa nach Exper­ten­mei­nung eine Umsatz­di­men­si­on von 18 Mrd. Euro über­schrei­ten. Welt­weit füh­ren­de Her­stel­ler auf die­sem Gebiet kom­men aus Deutsch­land, wie zum Bei­spiel die Har­ting Tech­no­lo­gie­grup­pe, Anbie­ter von indus­tri­el­ler Ver­bin­dungs­tech­nik für die drei Lebens­adern „Data“, „Signal“ und „Power“. Auf dem Gebiet der Indus­trie­steck­ver­bin­dun­gen ent­wi­ckel­te sich Har­ting zum Markt­füh­rer für indus­tri­el­le Ver­bin­­dungs­tech­nik-Appli­ka­tio­nen sowie Ein­zel- und Kom­plett­lö­sun­gen für den Maschi­nen­bau, die Wind­ener­gie, die Ver­kehrs- und Auto­ma­ti­sie­rungs­tech­nik und den Auto­mo­bil­sek­tor. Im letz­ten Jahr­zehnt hat sich Har­ting oben­drein als Trei­ber von Indus­trie 4.0 hervorgetan.

Für den Klas­si­ker Bau­form C ver­ar­bei­ten die Spritz­gie­ßer bei Har­ting meist PBT GF30, also Poly­bu­ty­len­te­re­phtha­lat mit 30 Pro­zent Glas­fa­ser-Anteil. Das mit­tel­vis­ko­se PBT weist eine hohe Stei­fig­keit und Zähig­keit auf. Dar­über hin­aus auch eine hohe Dimen­si­ons­sta­bi­li­tät und Che­mi­ka­li­en­be­stän­dig­keit. Die Ver­ant­wort­li­chen der Werk­zeug­instand­hal­tung legen auch sehr vie­le neue Werk­zeu­ge auf­grund iher Pra­xis­er­fah­rung aus oder pas­sen sie an. Auf­grund die­ser Pra­xis­er­fah­rung sind bei Har­ting Heiß­ka­nal­sys­te­me und ‑düsen von Gün­ther seit 20 Jah­ren gesetzt.

Acht­fach-Werk­zeug sorgt für Effizienz

In Espel­kamp ste­hen bei Har­ting 32 Spritz­gieß­ma­schi­nen, über­wie­gend Maschi­nen von Arburg, Engel, Fer­ro­ma­tik und Nets­tal. Rund 420 Spritz­guss­werk­zeu­ge sind im Ein­satz. Werk­zeu­ge wie das für den DIN 41612 Bau­form C Steck­ver­bin­der wer­den schon lan­ge genutzt, denn das Pro­dukt gibt es seit 1998. 2016 haben die Werk­zeug­bau­er dann das Werk­zeug neu aus­ge­legt. Dabei erfolg­te der Wech­sel von einem Vier­fach- auf ein Acht­fach­werk­zeug. Auch weil die Nach­fra­ge nach der Bau­form C enorm gestie­gen ist.

In Espelkamp hat Harting 32 Spritzgießmaschinen, überwiegend Maschinen von Engel, Arburg, Ferromatik und Netstal, sowie rund 420 Spritzgusswerkzeuge im Einsatz. Auf einer dieser Maschinen läuft nun auch das Achtfach-Werkzeug. - Bild: Harting
In Espel­kamp hat Har­ting 32 Spritz­gieß­ma­schi­nen, über­wie­gend Maschi­nen von Engel, Arburg, Fer­ro­ma­tik und Nets­tal, sowie rund 420 Spritz­guss­werk­zeu­ge im Ein­satz. Auf einer die­ser Maschi­nen läuft nun auch das Acht­fach-Werk­zeug. – Bild: Harting

Für das neue Werk­zeug ent­schie­den sich die Exper­ten auf­grund der Kom­pakt­heit und Anguss­qua­li­tät für eine seit­li­che Ansprit­zungs­va­ri­an­te. Dabei lag die Her­aus­for­de­rung vor allem in der seit­li­chen Ansprit­zung. Dafür haben die Werk­zeug­fach­leu­te das Werk­zeug höher kon­zi­piert und die Tei­le anders gelegt. Brei­ter konn­ten sie das Werk­zeug nicht machen, weil sie es dann nicht mehr durch die Hol­me bekom­men hät­ten. Also haben sie das Innen­le­ben gedreht und sind in die Höhe gegangen. 

Hohe Stand­zei­ten der Düsen und seit­li­che Anbindung

Zum Ein­satz kom­men jetzt die Kurz­kopf­dü­sen der Gün­ther-Bau­rei­he 5SMF‑K. Die­se offe­ne Sys­temdü­se mit dem Dick­schicht­hei­zer BlueF­low ist nicht mit dem Ver­tei­ler ver­schraubt. Die Gesamt­län­ge der Düse von 48 mm ermög­licht den Ein­satz für eine seit­li­che Ansprit­zung. Der Schaft der Düse ist aus einer Titan­le­gie­rung zur ther­mi­schen Tren­nung sowie für eine hohe Lecka­ge­si­cher­heit. Bei gefüll­ten Mate­ria­li­en bie­ten ver­schleiß­ge­schütz­te Wär­me­leit­spit­zen den best­mög­li­chen Schutz gegen mecha­ni­sche und che­mi­sche Angrif­fe, wie bei­spiels­wei­se bei Glas­fa­sern mit Wär­me­sta­bi­li­sa­to­ren. Sol­che offe­nen Sys­te­me sind zwar Stan­dard­lö­sun­gen für viel­fäl­ti­ge Anwen­dun­gen, wer­den aber von Gün­ther für die Anwen­der indi­vi­du­ell kon­fi­gu­riert und optimiert.

Die Werkzeug-Instandhaltung passt in Absprache mit dem Werkzeugbau viele neue Werkzeuge aufgrund ihrer Praxiserfahrung an. - Bild: Harting
Die Werk­zeug-Instand­hal­tung passt in Abspra­che mit dem Werk­zeug­bau vie­le neue Werk­zeu­ge auf­grund ihrer Pra­xis­er­fah­rung an. – Bild: Harting

Har­ting bie­tet Steck­ver­bin­der sowohl für beson­de­re Span­nungs- als auch für erhöh­te Flammschutz­anforderungen nach EN 45545–2 an. Daher muss­ten die Spe­zia­lis­ten auf die Ver­ar­bei­tung des Werk­stoffs PBT ein beson­de­res Augen­merk legen. PBT GF30 ist ein mit­tel­vis­ko­ses Poly­bu­ty­len­te­re­phtha­lat mit hoher Stei­fig­keit und Zähig­keit sowie hoher Dimen­si­ons­sta­bi­li­tät und Che­mi­ka­li­en­be­stän­dig­keit. Es bie­tet eine Kriech­strom­fes­tig­keit (Com­pa­ra­ti­ve Track­ing Index, CTI) von 600 V für hohe Bau­teil­si­cher­heit. Mit die­sen Eigen­schaf­ten ist der Werk­stoff spe­zi­ell auf den Trend zur Minia­tu­ri­sie­rung abge­stimmt. Er eig­net sich für elek­tri­sche und elek­tro­ni­sche Bau­tei­len für die tra­di­tio­nel­le Auto­mo­bil­in­dus­trie sowie für Hybrid- und Elek­tro­fahr­zeu­ge. Zudem trägt die erhöh­te Schmel­ze­sta­bi­li­tät zu einer ver­bes­ser­ten Ver­ar­beit­bar­keit und zu gerin­ge­ren Fer­ti­gungs­kos­ten bei. Und weil das Mate­ri­al zudem spä­ter erstarrt, unter­stützt es die Fer­ti­gung von Bau­tei­len mit gerin­gen Wand­di­cken. Dar­über hin­aus auch den Ein­satz neu­er Fertigungstechnologien. 

Seit­li­che Anbin­dung ermög­licht kom­pak­te Bauweise

Auf­grund der Hydro­ly­se­sen­si­ti­vi­tät ist eine sorg­fäl­ti­ge Trock­nung vor der Ver­ar­bei­tung sehr wich­tig. Höhe­re Rest­feuch­te­ge­hal­te füh­ren neben Ober­flä­chen­de­fek­ten zu einem Abbau des Mole­ku­lar­ge­wichts. Und damit ver­bun­den zu schlech­te­ren mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten. Die Spritz­gie­ßer bei Har­ting ver­ar­bei­ten den Werk­stoff bei einer Tem­pe­ra­tur von unge­fähr 280 bis 285°C. Repa­ra­tu­ren am Heiß­ka­nal sind auch nach mehr als 900 000 Zyklen nicht not­wen­dig. Bei etwa 800 000 Zyklen haben die Werk­zeug­bau­er aller­dings werk­zeug­sei­tig die Ein­sät­ze gewech­selt, weil sie ver­schlis­sen waren. Der ver­schleiß hat­te einen grö­ße­ren Abriss­punkt zur Fol­ge. Die Düsen­spit­zen waren aber noch in Ordnung.

Die Kurzkopfdüsen der Baureihe 5SMF-K mit dem Dickschichtheizer BlueFlow wurden auch für die seitliche Anbindung in dem Achtfach-Werkzeug verwendet. Aufgrund ihrer Bauform eignen sie sich auch für sehr kompakt ausgelegte Werkzeuge. - Bild: Günther Heisskanaltechnik
Die Kurz­kopf­dü­sen der Bau­rei­he 5SMF‑K mit dem Dick­schicht­hei­zer BlueF­low wur­den auch für die seit­li­che Anbin­dung in dem Acht­fach-Werk­zeug ver­wen­det. Auf­grund ihrer Bau­form eig­nen sie sich auch für sehr kom­pakt aus­ge­leg­te Werk­zeu­ge. – Bild: Gün­ther Heisskanaltechnik

Har­ting ist es mit der Exper­ti­se und den Düsen von Gün­ther gelun­gen, ein aus­ge­reif­tes Werk­zeug­kon­zept mit kom­pak­ter Bau­grö­ße zu ent­wi­ckeln. Ein Kon­zept, das in Bezug auf Prä­zi­si­on, Sta­bi­li­tät und Küh­lung alle Anfor­de­run­gen voll­um­fäng­lich erfüllt. Und das in punc­to Zyklus­zeit und Wartungsfreund­lichkeit punk­tet. Zur­zeit fährt man eine Zyklus­zeit von 24 s. „Der limi­tie­ren­de Fak­tor ist hier die Peri­phe­rie – eine Kame­ra­prü­fung bremst die Spritz­gie­ßer aus. Denn sie müs­sen die Tei­le im Anschluss ver­ein­zeln, und die Mes­ser­ab­tren­nung kos­tet Zeit. Mit dem Heiß­ka­nal und den Düsen von Gün­ther ist durch­aus ein schnel­le­rer Zyklus mög­lich. Mit wei­te­ren Opti­mie­run­gen wol­len die Exper­ten auf eine Zyklus­zeit von 18 s kommen.

Inno­va­ti­ves Achtfach-Werkzeug

Har­ting ent­wi­ckelt sei­ne Steck­ver­bin­der – immer im Hin­blick auf tech­ni­sche Gege­ben­hei­ten und wirt­schaft­li­che Anfor­de­run­gen – unab­läs­sig wei­ter, auch den bewähr­ten Klas­si­ker, den DIN 41612 Lei­ter­plat­ten-Steck­ver­bin­der. Auch auf ratio­nel­le Her­stel­lungs- und Ver­ar­bei­tungs­ver­fah­ren, auf Anpas­sun­gen an vor­han­de­ne und zukünf­ti­ge Tech­no­lo­gien und auf öko­lo­gi­sche und öko­no­mi­sche Aspek­te legt man bei Har­ting gro­ßen Wert, wie das Bei­spiel zeigt. Inno­va­ti­ve Part­ner wie Gün­ther Heiss­ka­nal­tech­nik haben hier­an einen ent­schei­den­den Anteil. Der Tech­no­lo­gie­füh­rer im Bereich Heiß- und Kalt­ka­nal­tech­nik hat sich einen Namen in der kunst­stoff­ver­ar­bei­ten­den Indus­trie mit inno­va­ti­ven Heiß­ka­nal­sys­te­men und einer Viel­zahl an Paten­ten gemacht, die den Spritz­gie­ßern und For­men­bau­ern immer wie­der neue Mög­lich­kei­ten eröff­nen, mit höhe­rer Qua­li­tät und Prozesssicher­heit sowie schnel­ler und kos­ten­güns­ti­ger Kunst­stoff­pro­duk­te herzustellen.


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