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Crimpen: Solide Verbindungen durch Quetschen und Pressen

Wie kommt der Steckverbinder ans Kabel? Damit beide Komponenten ihren Zweck erfüllen, müssen sie zuerst sicher aneinandergekoppelt werden. Während früher Lötverbindungen gebräuchlich waren, hat sich mittlerweile das Crimpen als Verbindungsmethode der Wahl durchgesetzt. Ob automatisch über Crimpautomaten oder manuell mit einer dafür vorgesehenen Zange – die Quetsch-Alternative ermöglicht perfekte Kontaktierung und qualitativ hochwertige Ergebnisse. Wir haben das Thema für Sie näher beleuchtet.

Autor: Roberto Bellandi | | Lesezeit: ca. 8 Minuten

Was versteht man unter „crimpen“?

Copyright: Rennsteig

Beim Crimpen handelt es sich um ein spezielles Fügeverfahren, wobei ein Kontakt mittels plastischer Verformung mit einem Kabel verbunden wird. Üblicherweise geschieht dies zwischen einem Draht oder Kabel und einem Anschlusselement wie einer Aderendhülse, einem Steckverbinder oder einem Kabelschuh.

Im Gegensatz zu Lötverbindungen garantiert diese Technik mechanische Stabilität sowie Korrosionsbeständigkeit, und das Verbindungsergebnis ist in hohen Mengen reproduzierbar. Diese Form der Kabelkonfektionierung zeichnet sich zudem durch die optimale Qualität der elektrischen Übertragung aus, die lange Zeiträume überdauern kann.

Was kann man alles crimpen?

Im Bereich der Elektronikfertigung kann eine Vielzahl von Verbindungselementen gecrimpt werden. Allerdings werden nur flexible Litzenkabel gecrimpt, bei denen pro Leiter mehrere einzelne Drähte verwendet werden. Durch den Crimpvorgang werden die Litzen zu einem Leiter in einer Hülle zusammengefasst und in eine gewünschte Form gebracht. Massive Leiter kommen ohne das Verfahren aus. Klassische, für das Crimpen geeignete Elemente sind beispielsweise:

  • Aderendhülsen, die zum Schutz einzelner Drahtenden verwendet werden
  • Steckverbinder, wie z. B. D-Sub- oder RJ45-Stecker, für die Herstellung von Kabelverbindungen
  • Kabelschuhe für die Verbindung von Drähten mit Anschlusspunkten
  • Koaxialkabelstecker für HF-Anwendungen
  • Flachsteckverbinder für schnelle und einfache Verbindungen

Wie geht Crimpen?

Das Kabel und der Kontakt werden beim Crimpen durch Quetschen oder Pressen mit einem speziellen Crimpwerkzeug deformiert, um eine hochwertige Verbindung zu erzeugen. Eingesetzt in eine speziell geformte Metallhülse oder -buchse, werden die Komponenten dann durch Druck miteinander verbunden. Lötmittel ist dabei nicht erforderlich.

Welche Crimpformen gibt es?

Abbildung verschiedener Crimpformen
Copyright: Rennsteig

Durch die Fügemethode kann die Crimphülse in diverse Formen gepresst werden. Abhängig davon, welche Hülse vorliegt oder um welche Art Steckverbinder es sich handelt, kommen unterschiedliche Ausprägungen in Frage. Zu den gängigsten gehören etwa Dorn-Crimp, Vierkantcrimp und Sechskantcrimp. Für spezielle Anwendungen werden aber auch Sondercrimpformen eingesetzt. Diese sind konkret auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung abgestimmt. Einige Beispiele für mögliche Kombinationen:

  • Aderendhülsen: Sechskant-, Vierkant- & Trapezcrimp
  • Unisolierte Verbinder: W-Crimp, Dorn-Crimp
  • Isolierte Verbinder: Oval-Crimp
  • Offene Verbinder: F-/B-Crimp

Was ist beim Crimpen zu beachten?

Wird unsauber gecrimpt, können sich schnell Fehler einschleichen, die sich an misslungenen oder minderwertigen Press- bzw. Quetschverbindungen bemerkbar machen. Durch eine bedachte und ordentliche Arbeitsweise lässt sich dies vermeiden. Folgende Faktoren gilt es zu beachten:

  • Exakte Auswahl des Crimp-Equipments: Eine passende Kombination von Werkzeug, Kabel und Kontakt ist natürlich unabdingbar. Sind die Komponenten nicht richtig aufeinander abgestimmt, kann die Verbindung dadurch zu lasch oder überpresst ausfallen. Dies birgt auch ein Sicherheitsrisiko, da es zu Überhitzungen kommen kann.
  • Präzise Kabelvorbereitung: Die Länge der freigelegten Drähte muss exakt zur Bauform der Crimphülse oder des Steckverbinders passen, Überlängen oder zu kurze Enden sind also zu vermeiden. Ein weiteres Augenmerk liegt auf der korrekten Abisolation, ohne die freigelegten Litzen zu beschädigen.
  • Exakte Ausführung der Crimpung: Das Verbindungsverfahren muss auf eine Weise erfolgen, dass die Drähte direkt nebeneinander möglichst ohne Zwischenraum verformt werden. So wird „gasdicht“ vercrimpt, und der Übergangswiderstand bleibt stabil.

Welche Zangen und Werkzeuge werden für das Crimpen benötigt?

Für die Herstellung von hochwertigen Crimpverbindungen ist die Verwendung spezieller Werkzeuge und Zubehörteile unerlässlich. Die Auswahl der richtigen Werkzeuge gewährleistet die Qualität und Zuverlässigkeit der Verbindung wie auch die Effizienz und Sicherheit des Fügens. Die wichtigsten Tools zusammengefasst:

  • Eine Crimpzange ist das Hauptwerkzeug für den Crimpvorgang, dass je nach Kontakt und Kabeltyp ausgewählt wird. Sie ermöglicht die erforderliche präzise Kraftübertragung, um das Kontaktelement korrekt zu verpressen.
  • Crimpeinsätze sind für Crimpzangen mit der Option auswechselbarer Einsätze verfügbar, wodurch die Zange an verschiedene Größen und Formen von Crimpkontakten angepasst werden kann. Durch diese Flexibilität können vielfältige Crimpverbindungen erstellt werden.
  • Die Auswahl der richtigen Crimpkontakte ist entscheidend, da diese die elektrische Verbindung zwischen Kabel und Anschlusspunkt sicherstellen. Sie müssen sorgfältig auf die spezifischen Anforderungen der Verbindung abgestimmt sein.
  • Abisolierzangen werden verwendet, um die Isolierung von Kabeln präzise und ohne Beschädigung der Leiter zu entfernen – eine grundlegende Vorbereitung für das Crimpen.

Scheren- und Parallelprinzip

Crimpzangen sind auf Basis von zwei verschiedenen Bauarten erhältlich. Ob die Wahl auf das Scherenprinzip oder auf das Parallelprinzip fällt, hängt dabei von den spezifischen Anforderungen der Crimpaufgabe und den physikalischen Eigenschaften der zu crimpenden Materialien ab. Beim Scherenprinzip bewegen sich die Zangenbacken im Kreisbogen, während diese beim Parallelprinzip gleichzeitig und gleichmäßig zusammendrücken, was eine ebenmäßigere Kraftverteilung gewährleistet. Insbesondere bei dickeren Kabeln – z. B. in der Photovoltaik – oder bei empfindlichen Steckverbindern ist Letzteres von Vorteil.

Darstellung des Scherenprinzips und Parallelprinzips beim Crimpen
Copyright: Rennsteig

Schritt-für-Schritt-Anleitung: Kabel crimpen

Der Crimpprozess gliedert sich in präzise definierte Phasen, damit eine solide und zuverlässige elektrische Verbindung gewährleistet wird. Wir erläutern diese Schritte am Beispiel des Crimpens eines Kabels:

  1. Leitervorbereitung: Zuerst wird das Kabel auf die erforderliche Länge dimensioniert. Der Zuschnitt erfolgt mittels Kabelscheren. Für das korrekte Entfernen der Isolierung, ohne die freigelegten Kupferlitzen zu beschädigen, sind hochwertige Abisolierzangen erforderlich.
  2. Steckerauswahl: Wählen Sie den passenden Steckverbinder für das Kabel und die spezifische Anwendung aus! Die Kompatibilität des Steckverbinders mit dem Kabelquerschnitt ist entscheidend, um eine optimale elektrische und mechanische Verbindung zu garantieren.
  3. Einführung des Kabels: Das abisolierte Kabelende wird nun behutsam in den ausgewählten Steckverbinder eingeführt. Es ist wichtig, dass das Kabel bis zum vorgesehenen Anschlag in der Komponente positioniert wird, um die bestmögliche Kontaktfläche zu erzielen.
  4. Einsatz: Platzieren Sie das Kabel mit dem Steckverbinder in einer für den Anwendungsfall spezifizierten Crimpzange! Ein Locator (eine Positionierungshilfe) trägt dazu bei, dass der Steckverbinder korrekt in der Zange ausgerichtet ist. Überprüfen Sie nochmals, ob der Crimpeinsatz für den beabsichtigten Crimpkontakt der Komponente geeignet ist!
  5. Crimpvorgang: Nun wird mit der Zange kontrolliert Druck auf den Steckverbinder ausgeübt. Dieser Vorgang bewirkt eine plastische Verformung des Crimpkontaktes, der das Kabel nun fest umschließt. Eine gleichmäßige Pressung- bzw. Quetschung ist essenziell, um eine gasdichte Verbindung ohne Schädigung der Litzen zu erreichen.

Solarkabel richtig crimpen – Wissenswertes

PV-Kabel müssen in der Regel extremen Witterungsverhältnissen trotzen und hohe Stromflüsse aushalten. Diese anspruchsvollen Nutzungsbedingungen verlangen eine besonders sorgfältige Herangehensweise beim Crimpen.

  • Solarkabel weisen eine sehr feste und dicke Isolation auf, um bei Hitze, Kälte und unter dem Einfluss anderer Umweltfaktoren funktional zu bleiben. Für den Crimpvorgang muss diese Schicht entfernt werden, um die im Kabel enthaltenen Leiter freizulegen – dazu wird eine spezielle Präzisions-Abisolierzange verwendet.
  • Zudem ist es empfehlenswert, spezifisch für Photovoltaik-Systeme konzipierte Steckverbinder (z.B. MC4-Steckverbinder) zu verwenden, die sich durch Langlebigkeit und Zuverlässigkeit auszeichnen.
  • Auch bei Vercrimpungen in der Photovoltaik gilt: Eine präzise Abstimmung der Crimpwerkzeuge und -komponenten ist entscheidend für optimale Leistung und Beständigkeit. Werden die Richtlinien außer Acht gelassen, besteht das Risiko von Brandentwicklung oder von Ausfällen der elektrischen Verbindungen.

Mehr dazu, wie Solarkabel richtig gecrimpt werden, haben wir in unserem Ratgeber „Solarkabel crimpen“ zusammengefasst.

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Verarbeitung von Solarsteckverbindern MC4 | Rennsteig

Effizient und schnell – Automatisches Crimpen

Automatisches Crimpen ist eine fortschrittliche Methode, um Kabelverbindungen effizient und präzise herzustellen. Bei dieser Technik werden spezielle vollautomatische Crimp Maschinen eingesetzt, die den gesamten Crimp Vorgang automatisieren. Die wichtigsten Aspekte vom Automatischen Crimpen sind:

  • Vollautomatische Maschinen bieten eine Lösung für die Highspeed-Kabelverarbeitung bieten. Sie ermöglichen das Ablängen, Abisolieren, Vertüllen, Crimpen, Verdrillen und Verzinnen.
  • Automatische Crimpwerkzeuge passen sich automatisch an unterschiedliche Querschnitte an und gewährleisten einen vollständigen Crimpvorgang. Dank einer Notentriegelungsfunktion können Sie einen Vorgang auch jederzeit manuell abbrechen.
  • Mobile Abisolier- und Crimpautomaten erleichtern die Bedienung erheblich und signalisieren den Betriebszustand mit farbigen LEDs.

Das Hauptaugenmerk liegt beim Automatischen Crimpen darauf, dass sie nicht nur Crimpen, sondern auch Verdrillen und Beschriften können. Sie erfüllen also zuverlässig die Qualitätsanforderungen in der Kabelverarbeitung.

Einwandfrei crimpen – mit Qualitätswerkzeug von Bürklin Elektronik

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Autor: Roberto Bellandi, Roberto Bellandi ist einer der Produktmanager bei Bürklin Elektronik. Dort ist er für Messtechnik, Werkzeuge und Werkstattbedarf, Löttechnik, Gehäuse sowie chemische Erzeugnisse verantwortlich. Roberto arbeitet seit 2017 bei Bürklin Elektronik und verfügt über 25 Jahre Erfahrung als Produktmanager in der Elektronikbranche. Zuvor war er bei diversen Elektronikdistributoren tätig. Er ist Experte auf seinen Gebieten und interessiert sich für alle Themen rund um erneuerbare Energien.