RUTRONIK GmbH
Avtorja: Martin Pfalzgraf, tehnični strokovnjak za konektorje pri podjetju Rutronik in
Peter Fuchs, produktni vodja pri podjetju MPE-Garry
Prilagojeni konektorji so idealna rešitev, kadar so standardni deli nepotrebno zapleteni ali dragi za končni izdelek. Nov razvoj zagotavlja varno odvajanje toplote pri visokih tokovih.
Nov razvoj v devetih mesecih
Dobavitelj krmilnikov motorjev se je soočil z izzivom, kako povečati zmogljivost krmilnika motorja, ne da bi pri tem povečal dimenzije sistema. Električna povezava med dvema ploščama s tiskanim vezjem je bila še posebej zahtevna, saj je bilo treba na razpoložljivem prostoru prenesti dvakrat večji tok.
Dobavitelj motornih krmilnikov se je s to nalogo obrnil na družbo MPE-Garry. Podjetje MPE-Garry ima dolgoletne izkušnje na področju prilagojenih konektorjev, saj ponuja rešitve od skoraj serijskih konektorjev in vtičnih konektorjev s posebnimi dimenzijami do rešitev adapterjev, sistemov konektorjev z integriranimi funkcionalnimi enotami in celotnih kabelskih snopov.
Razvojna ekipa podjetja MPE-Garry je neposredno sodelovala s podjetjem Rutronik in stranko, da bi ustvarila sistemsko rešitev priključka, ki izpolnjuje vse zahteve. Dodatne zahteve za sistem so vključevale tokovno zmogljivost 20 A na kontakt, razmik 5,08 mm in vtičnice za SMD montažo. Poleg tega je bilo treba razviti dve različici, eno s štirimi kontakti in drugo z osmimi kontakti.
Kompaktne dimenzije zahtevajo nov kontaktni sistem
Zaradi izjemno kompaktnih dimenzij je bilo treba razviti popolnoma nov kontaktni sistem za vtičnico. Električno upornost kontaktnega sistema je bilo treba čim bolj zmanjšati, da bi preprečili izgubo energije in se izognili segrevanju sistema.
Za izpolnitev teh zahtev je bil razvit priključni sistem s posebnim lamelnim kontaktom. Ključni sestavni del kontaktnega sistema je „vtičnica močnega ploščatega konektorja”, ki ima mehansko zatesnjeno vtično gred, ki se poveže s ploščatim konektorjem (slika 1).
Ta kontaktna vtičnica ima zaradi škatlastega profila robustno in stabilno zasnovo. Poleg tega veliko število kontaktnih točk na minimalnem prostoru zmanjšuje kontaktni upor.
Pri vstavljanju kontaktnega rezila lahko oba vrhova kontaktnih palic premagate zaporedno in ne hkrati. Tako se krivulja sile in premikanja pri vstavljanju kontaktnega rezila v vtičnico zgladi. Kontakt je sestavljen samo iz enega dela, kar omogoča popolnoma avtomatizirano proizvodnjo z izjemno nizkimi stroški.
Odvajanje toplote pri polni obremenitvi
Ključni element tega kontaktnega sistema je nadzor temperaturnih težav pri polni obremenitvi. V ta namen je bila najdena posebna zasnova: relativno hladen zrak, ki obdaja kontaktni sistem, se v sistem dovaja s konvekcijo skozi vrzel med podstavkom in ploščo tiskanega vezja ter skozi stranske reže v zgornjem delu konektorja. Segreti zrak se dviga skozi luknje v podstavku, ki spominjajo na dimnik. Ta dimniški učinek zagotavlja, da se segreti zrak odvaja skozi številne reže v zgornjem delu konektorja.
Vse iz enega vira
Razvoj novega konektorja in vseh potrebnih orodij za serijsko proizvodnjo je bil končan v samo devetih mesecih. Vse potrebne zahteve za izdelek so bile obravnavane v okviru skupine podjetij.
Izolacijski vložki prototipa so bili izdelani s 3D tiskanjem. Stiki so bili izrezani z laserjem in nato oblikovani s posebej zasnovanimi upogibnimi napravami. To je omogočilo, da se je pri prototipih pred naložbo v orodja za serijsko proizvodnjo preizkusila njihova trenutna nosilnost. Na ta način je bilo mogoče skrajšati tudi čakalne dobe.
Poleg tega končna montaža in odprema potekata v podjetju, kar zagotavlja visoko kakovost v celotni vrednostni verigi. Sistem priključkov je certificiran po standardu DIN EN 61984 VDE 0627. Podjetje MPE-Garry pripravi vso potrebno dokumentacijo (tukaj EMPB). Na zahtevo lahko MPE-Garry zagotovi tudi dokumentacijo PPAP.
Dodatne prednosti prilagojenih priključkov so:
stroškovno optimiziran končni izdelek,
združevanje več funkcij v enem konektorju, npr. napajanje s signalom in električno energijo v eni komponenti,
stroškovno optimizirana proizvodnja,
bistveno poenostavljena namestitev končne naprave,
optimalna primernost za končni izdelek glede odpornosti, dielektrične trdnosti, temperaturnega območja in impedance
izboljšana funkcionalnost zaradi optimalne prilagoditve priključka njegovi funkciji,
konkurenčna prednost zaradi manjšega prostora za namestitev.
Posebna zahvala gre Petru Fuchsu iz uredništva RUTRONIKER za pomoč pri pripravi tehničnega članka.
