Forum: Platinen Löt-/Quetschverbindung Vor- und Nachteile


von Dominic F. (miles)


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Guten Tag,

ich beschäftige mich schon seit ein paar Tagen mit der Fragestellung, ob 
eine Quetschverbindung Vor- bzw. Nachteile gegenüber einer Lötverbindung 
hegt.

In meinem konkreten Fall geht es darum, eine Platine, welche mehrere 
Flachstecker besitzt, mit einem Schaltnetzteil (3,3V DC) zu verbinden. 
Da die nachfolgende Schaltung eine relativ hohe Stromaufnahme hat (bis 
zu 40A) habe ich mich für einen größeren Querschnitt der Zuleitungen als 
ursprünglich geplant, entschieden. Je nach Strombedarf verbaue ich bis 
zu dreimal 2,5mm2. Die Länge dieser flexiblen Leitung beträgt jeweils 
30cm. Diese Zuleitungen versehe ich auf der Netzteilseite mit passenden 
(isolierten) Aderendhülsen mit Kragen und verpresse sie mit einer dafür 
vorgesehenen Presszange mit Zwangssperre und definiertem Druck mit einer 
Vierkantpressung. Anschließend verschraube ich sie in den Schraubklemmen 
des Netzteils.

Jetzt kommt der Platinenanschluss. Mir wurde geraten, die flexible 
Leitung auf die Flachstecker zu löten, da zukünftig keine an dieser 
Stelle keine mechanische Beanspruchung mehr stattfindet. Allerdings gehe 
ich davon aus, das es besser ist, den Anschluss mit Flachsteckhülsen zu 
realisieren, da dieser ja dafür vorgesehen ist. Dagegen kommt das 
Argument, dass die Steckverbindung wesentlich weniger Kontaktfläche 
hätte als die Lötverbindung.

Mich interessieren tatsächlich nur die Vor- und Nachteile der 
elektrischen Verbindung (Kaltfließverhalten von Lot, o.ä.). Das es 
schneller austauschbar ist, usw., wenn es gesteckt wird ist mir klar. 
Ach ja, die Stelle würde von Hand verlötet werden. Die Flachsteckhülsen 
würden mit ebenfalls dafür vorgesehenen Werkzeug fachmännisch verpresst 
werden.

Vielen Dank im voraus

Miles

von MaWin (Gast)


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Litzenkabel lötet man nicht, sie brechen(korrodieren weg) sonst, 
verpressen ist besser WENN die Verpressung gasdicht ist (und das ist sie 
bei den AMP KFZ Steckern wenn mit der richtigen Zange verpresst wurde, 
nur die billigen 'isolierten Steckverbinder' mit der 5 EUR Zange sind 
das nicht und damit der programmierte Wackelkontakt).

Crimpen ist halt teuer, man brauch pro Kabelquerschnitt die passende 
Hüle und die passende Zange.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Dominic.

MaWin hat in seinem Beitrag schon auf die großen Vorteile des Crimpens 
hingewiesen.

Allerdings gibt es u.U. Fälle, wo Du zum Murksen gezwungen bist.

Crimpverbindungen benötigen mehr Platz als eine Lötverbindung. Sowohl 
bei der Erstellung, als auch als Verbindung selber.

Wenn Du mit einem Crimpwerkzeug in einer zu engen Umgebung hantieren 
musst, und die Leitung auch nicht lang genug ist, um sie an einer 
günstigeren Stelle zu bearbeiten, ist löten vieleicht doch keine 
schlechte Alternative,  je nachdem, was sonst noch für Anforderungen 
gestellt werden.

Ebenso benötigt das Einlöten einer Leitung in ein Loch (oder wagerecht 
auf ein Pad) weniger Platz als die Gesamtheit aus Crimpstecker und dem 
Sockel.
Das ist aber bei Dir vermutlich kein Argument, da die Flachstecker ja 
schon auf der Platine sind.

Die Einlötvariante der Leitungen in Löcher ist bei gewöhnlichen 
Computernetzteilen übrigens üblich. Die Ausfälle der Netzteile sind eher 
selten auf Leitungsbrüche an diesen Stellen zurückzuführen. Allerdings 
werden die Leitungen gelegentlich (eher selten) nicht direkt in die 
Löcher gelötet, sondern es wird ein sehr zierlicher Crimpkontakt mit 
einem Stifft und Wiederhaken angecrimpt, der dann im Loch verlötet wird.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von herbert (Gast)


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Löten würde ich da nix.Für wieviel Strom die Steckverbindung taugt 
erfährt man beim Hersteller.Auch in der Fertigung wird das nicht 
gemacht.Eine Vierkantquetschung ist eh schon das optimalste.Das würde 
ich erstmal testen ob sich die Steckverbindung im betrieb  unzulässig 
erwärmt.

von Dominic F. (miles)


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Vielen Dank erst einmal für die Antworten.

MaWin schrieb:
> Litzenkabel lötet man nicht, sie brechen(korrodieren weg) sonst,
> verpressen ist besser WENN die Verpressung gasdicht ist...

Das klingt schonmal nach einem Argument, gegen das Löten. Gasdicht? 
Schaut nicht aus der Flachsteckhülse vorne noch ein wenig blankes Kupfer 
heraus, das auch korrodieren kann? Hätte jetzt spontan gesagt, das eine 
Lötverbindung gasdicht ist und der empfindliche, abgeschnittene Teil der 
Litzen vom Lot vollständig umflossen ist!?

@Bernd Wiebus:

Nein, Platz ist genug vorhanden und die Leitungen können außerhalb der 
Schaltung gefertigt und anschließend montiert werden. Wie gesagt, um 
diese Vor- und Nachteile geht es mir auch garnicht. Es geht mir nur 
darum, ob es irgendein KO-Kriterium aus Elektrotechnischer Sicht (evtl. 
Argument von MaWin) gibt. Nur aus reinem Interesse.

In meiner Ausbildung habe ich verhältnismäßig viel gelötet, vor allem 
auf Lochrasterplatinen. Da leuchtet mir prinzipbedigt die Löttechnik als 
das Maß aller Dinge ein (Durchsteckmontage, auf der Rückseite eine 
mechanisch, sowie elektrisch anständige Verbindung herstellen). Von 
daher kann ich diese Technik in Computernetzteilen nachvollziehen (Im 
Endeffekt ist es in melnem Fall ja nichts anderes, außer das es nicht 
maschinell hergestellt wird). Aber schon damals wurde, vielleicht auch 
aus pädagogischen Gründen, enormer Wert auf richtige Temperatur, Dauer, 
Wahl des Lotes, gleichbleibende Lötstellen, usw. gelegt. :) Und mir ist 
in Erinnerung, dass wir noch eine Technologie namens Wire-Wrap 
besprochen haben, die noch bessere Eigenschaften im Vergleich zum Löten 
aufwies.

Ich meine, letztendlich funktioniert beides, dass habe ich schon 
probiert. Aber es interessiert mich trotzdem, welche Möglichkeit die 
Elektrotechnisch "elegantere" Lösung ist, wenn man frei zwischen beiden 
wählen kann. Vor allem bietet die Steckverbindung wirklich so wenig 
Kontaktfläche wie von meinem Kollegen behauptet und die Klemmstelle 
erwärmt sich durch den "verkleinerten" Querschnitt an der Stelle 
ungemein? Nur dann hätten diese Steckverbinder ja wohl kaum eine 
Daseinsberechtigung und wären in der Industrie Gang und Gebe?

Kennt irgendwer ein Buch, Skript oder ähnliches wo solche 
Verbindungstechniken behandelt werden? Habe im Internet leider nichts 
passendes gefunden. :)

Grüße
Dominic Fromke

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Dominic.


> In meiner Ausbildung habe ich verhältnismäßig viel gelötet, vor allem
> auf Lochrasterplatinen.

Ich auch. War früher auch noch üblicher. Litzenenden wurden noch 
verzinnt, bevor sie in Schraub- oder Federklemmen gesteckt wurden.
Ist heute ein "No-Go".


> Da leuchtet mir prinzipbedigt die Löttechnik als
> das Maß aller Dinge ein (Durchsteckmontage, auf der Rückseite eine
> mechanisch, sowie elektrisch anständige Verbindung herstellen).

Für Bauteile auf Leiterplatten stimmt das ja auch.

> Von
> daher kann ich diese Technik in Computernetzteilen nachvollziehen (Im
> Endeffekt ist es in melnem Fall ja nichts anderes, außer das es nicht
> maschinell hergestellt wird).

Computernetzteile werden auch maschinell hergestellt.  ;O)
Die Vorteile sind eben Platzersparnis und billiger. auch eine 
Zeitersparnis. Da dort im allgemeinen keine Bewegung stattfindet, ist 
das ganze über die Lebensdauer eines Computers auch zuverlässig genug.

> Aber schon damals wurde, vielleicht auch
> aus pädagogischen Gründen, enormer Wert auf richtige Temperatur, Dauer,
> Wahl des Lotes, gleichbleibende Lötstellen, usw. gelegt. :)

Das erleichtert eben die Kontrolle bei größeren Stückzahlen. "Halten" 
tun auch ungleichmäßige Lötstellen. Solange sie nicht kalt sind und gut 
benetzten.

> Und mir ist
> in Erinnerung, dass wir noch eine Technologie namens Wire-Wrap
> besprochen haben, die noch bessere Eigenschaften im Vergleich zum Löten
> aufwies.

Kenne ich auch noch. Für Schaltschränke, die irgendwo auf festem Boden 
herumstehen, durchaus ok. Der Draht und vor allem seine Isolierung sind 
aber empfindlich.

>
> Ich meine, letztendlich funktioniert beides, dass habe ich schon
> probiert. Aber es interessiert mich trotzdem, welche Möglichkeit die
> Elektrotechnisch "elegantere" Lösung ist, wenn man frei zwischen beiden
> wählen kann.

Wenn man frei wählen kann, sicher Crimpen. Alternativ Federklemmen.

> Vor allem bietet die Steckverbindung wirklich so wenig
> Kontaktfläche wie von meinem Kollegen behauptet und die Klemmstelle
> erwärmt sich durch den "verkleinerten" Querschnitt an der Stelle
> ungemein?

Nein. Durch die plastische Verformung an den Kontaktstellen wird das 
deutlich mehr. Außerdem ist die Querschnittverkleinerung nur sehr lokal. 
Die Wärme dort kann längst des Drahtes ausreichend abgeführt werden.

> Nur dann hätten diese Steckverbinder ja wohl kaum eine
> Daseinsberechtigung und wären in der Industrie Gang und Gebe?

Eben. Aber es gibt eben zig Richtungen, in die optimiert werden kann.
Crimpverbindungen sind für Litzen das Zuverlässigste und Schnellste.
Obwohl es auch nicht leicht ist, eine gute Crimpverbindung zu erstellen, 
wenn man es sehr ernst nimmt. Man darf z.B. dann die abisolierten 
Litzendrähtchen weder mit den fettigen Fingern (oder fettigen 
Handschuen) berühren, oder irgendwie verzwirbeln.
Das verzwirbeln ist aber bei manchen Leitungen nötig, da die Litze zum 
Auffächern neigt. Und das auch oft bei Leitungen, wo die Isolierung so 
weit ist, das man die Litzendrähte auch durch Drehen des abgetrennten 
Isolationsteiles beim Abziehen nicht zusammenhalten kann.

Platz wie oben angesprochen, ist eine Geschichte.
Lötverbindungen kann man auch noch an Stellen machen, wo ich mit dem 
Draht und dem Lötkolben soeben noch hinreiche. Crimpen, Schrauben, oder 
Federklemmen wäre dort nicht mehr bedienbar.
Es ist insofern auch eine Option für Notreparaturen.

Ich habe aber auch schon eine 50mm² Litze mit aufgequetschtem Kabelschuh 
gesehen, wo die Quetschung mal guten Kontakt hatte, aber durch Korrosion 
mehrere MOhm Übergangswiderstand bekommen hatte. Und das einfach so über 
ein Wochenende, an dem die Anlage stillstand, und ohne das man 
irgendetwas rein vom Anschauen an Unterschied zu Nachbarklemmen erkennen 
konnte. Leicht angelaufen, aber mehr nicht.
Ok, das ganze hing auch an einer Stelle, wo Kontakt mit 
Schwefelsäureausdünstungen vorkam.


> Kennt irgendwer ein Buch, Skript oder ähnliches wo solche
> Verbindungstechniken behandelt werden? Habe im Internet leider nichts
> passendes gefunden. :)

Leider nicht. Ich weiss, das ich mal sowas im Bestand hatte, aber 
vermisse es und kann mich weder an autor noch Titel erinnern.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von MaWin (Gast)


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Lötverbindungen sind natürlich auch gasdicht.

AMP Stecker sind das durch die Federkraft, die die
gebogenen Blechlaschen ausüben. D.h. dort wo Metall
auf Draht aufliegt, kommt keine Luft dazwischen.

Wenn einem der AMP-Stecker zu zierlich erscheint
kann man das Kabel dort reincrimpen, den Stecker
auf die Stecklasche setzen,
und dann Stecker und Stecklasche verlöten.

von Dominic F. (miles)


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Hallo Bernd,

vielen Dank für die ausführlichen Antworten.

Ich denke, dass meine Kernfragen damit beantwortet sind und ich meine 
Entscheidung zum Crimpen auch Argumentieren kann. Allerdings muss ich 
doch sagen, dass so eine "einfache" Angelegenheit wie das Verbinden von 
einzelnen oder mehreren elektrischen Komponenten gar nicht so banal ist, 
gerade wenn man es durchaus ernst nimmt und sich einmal Gedanken darüber 
macht, wie man es denn richtig macht! =D
Zum Glück findet man an geeigneter Stelle doch noch Rat und der 
Wissensdurst ist fürs Erste gestillt.
Wobei, die letzte Frage, die sich mir stellt ist, warum das verzinnen 
von Litzen ein "No-Go" ist. Liegt das tatsächlich am Kaltflussverhalten 
von Lot? Ich erinnere mich an eine solch hergestellte Verbindung. Nach 
einiger Zeit konnte man die Schraube der Schraubklemme ein- bis zwei 
Umdrehungen fester anziehen, obwohl diese beim ersten Anziehen gefühlt 
"Bombenfest" war. Dies erklärte man mir damals mit einem Flussverhalten 
von erstarrtem Lötzinn!?

Zu meiner "Verteidigung" muss ich noch sagen, dass es natürlich so 
meinte, dass Computernetzteile automatisiert gefertigt werden, meine 
Lösung jedoch nicht! :)

Also, vielen Dank an alle und Gruß

Dominic Fromke

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Dominic.


> Wobei, die letzte Frage, die sich mir stellt ist, warum das verzinnen
> von Litzen ein "No-Go" ist. Liegt das tatsächlich am Kaltflussverhalten
> von Lot?

Einmal kenne ich genau das auch, und der nächste Punkt ist, das durch 
das Verlöten ja ein starrer Draht entsteht, und das eine abrupte 
Übergangsstelle zur Litze an dem Punkte entsteht, wo die Verlötung zu 
Ende ist. Das führt zu einer möglichen Bruchstelle, was ich auch so 
beobachtet habe.

Auf der anderen Seite habe ich aber auch beobachtet, daß bei dicken 
Litzen bei Erwärmung vom Ende aus die Temperatur sich im Kern gegenüber 
den Randbereichen zuerst erhöht. Entsprechend steigt durch die 
Kapillarwirkung das Lötzinn zuerst dorthin. Darum entwickelt sich die 
Übergangsstelle nicht abrupt, sondern als Kegel ähnlich einer 
Schweifrübe bei einem Pferd. Das ist eigentlich eine relativ ideale Form 
eines allmählichen Überganges. Allerdings kann sich der Effekt bei 
dünnen Litzen fast nicht ausbilden, und geringste Störungen beim Löten 
bringen auch schon ein anderes Ergebnis. Es dürfte also nicht einfach 
sein, solches Verhalten reproduzierbar zu erzielen, im Gegensatz zu 
einer Crimpung.

> Ich erinnere mich an eine solch hergestellte Verbindung. Nach
> einiger Zeit konnte man die Schraube der Schraubklemme ein- bis zwei
> Umdrehungen fester anziehen, obwohl diese beim ersten Anziehen gefühlt
> "Bombenfest" war. Dies erklärte man mir damals mit einem Flussverhalten
> von erstarrtem Lötzinn!?

Ja, das kenne ich genauso. Im übrigen existiert dieses Verhalten auch 
bei Kupfer, aber fast nicht bemerkbar. Kupfer, besonders legiertes 
Kupfer bzw. Bronze, erhält durch Kaltverformung Federhärte. Das wirkt 
dem Effekt entgegen.

> Zu meiner "Verteidigung" muss ich noch sagen, dass es natürlich so
> meinte, dass Computernetzteile automatisiert gefertigt werden, meine
> Lösung jedoch nicht! :)

Ich wollte mit diesem Beispiel auch nur zeigen, daß es trozdem machbar 
ist und funktioniert. Es gibt eben ein für und wieder, und ein 
pauschales "macht man nicht" ist mir eine zu knappe Antwort, auch wenn 
die meisten Gründe dagegen sprechen. ;O)

Ich habe letztes Jahr ein paar Monate damit verbracht, ein Wrack von 
Fabrik
am Laufen zu halten, und ohne Lötungen an Litzen als Notreperatur hätte 
es ein paar längere Stillstände gegeben. Was dann aber bedenklich ist, 
ist, das Cheffe mit dem Vermerkt "läuft ja" die Sache als erledigt 
angesehen hat, statt die passenden Ersatzteile zu organisieren. Ich sage 
bewusst nicht "kaufen", weil der Erwerb von Ersatzteilen, die seit über 
einem Jahrzehnt nicht mehr hergestellt werden, eben auch nicht mit 
"einfachem Kaufen" zu erledigen ist. Natürlich muss dann der 
Arbeitsaufwand der Recherche auch zur "geplanten" Restlaufzeit der 
Anlage passen. Das bedeutet wiederum, das Betreiber von solchen 
Altanlagen bei der Einstellung von Personal auch auf Qualitäten in 
Richtung Internetrecherche und Ebay-Zocken achten sollten. Im Zweifel 
auch ein Bastler, der, an der Modelleisenbahn oder dem Schiffsmodell 
trainiert, sowas auch "neu" nachmachen kann. ;O)

Ach ja, die Fabrik war nicht in der "Ostzone", sondern im "wilden 
Westen". Holland war in 20 Minuten mit dem Fahrrad erreichbar. ;O)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

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