Ziel der Entwicklung
Der Querschliff bei Crimpverbindungen lässt sich nach aktuellem Stand der Technik schnell und effizient durchführen. Für den Längsschliff fehlte es bisher an praktikablen Methoden, insbesondere für sehr kleine Kontakte. Hier war es bisher nur möglich, durch ein aufwendiges Einbetten die Probe für einen Schliff vorzubereiten. Ziel war somit die Entwicklung einer praxisgerechten Methode zur Fixierung und Trennung der Crimpverbindung für den Längsschliff. Einzellitzen und Crimphülse können bei Kupfermaterial durch Beizen mit einem Elektrolyt sichtbar gemacht werden. Bei Aluminiumkontakten funktioniert dies nicht. Hierzu erfolgte die Entwicklung eines speziellen Beizverfahrens für Aluminium um der immer stärker werdenden Verbreitung von Aluminiumkontakten Rechnung zu tragen. Die Auswertung des Schliffbildes erfolgte bisher manuell durch Antragen von spezifischen Zeichenelementen im Bild. Durch die entwickelten automatischen Bildauswerteverfahren in Kombination mit einer effizienten Methode für die Anfertigung des Schliffes werden Längsschliffe erstmals praktisch einsetzbar.
Vorteile und Lösungen
Durch die entwickelte Methode zur Fixierung und Trennung der Crimpverbindung für den Längsschliff in Kombination mit einer praxisgerechten Beizmethode für Aluminiumkontakte ist es möglich, qualitativ hochwertige Schliffbilder anzufertigen. Durch die Verwendung von speziellen Metallplättchen für das Klemmen der Probe in Kombination mit einem geeigneten, dünnen Sägeblatt und angepasster Drehzahl sowie Schnittgeschwindigkeit gelingt es, den Längsschliff ohne Einbetten und damit in weniger als 5 Minuten durchzuführen. Das Einbetten und Aushärten der Einbettmasse hingegen erfordert mindestens 30 Minuten Zeitaufwand und ist daher nicht für die Qualitätsprüfung in der Fertigung geeignet. Die automatische Auswertung spart Zeit und Kosten bei gleichzeitiger Erhöhung der Objektivität und Wiederholbarkeit der durchgeführten Messungen. Durch Beizen der Schnittflächen an Aluminiumkontakten mit zehnprozentiger Natronlauge ist im Gegensatz zur Verwendung von bisher üblichem Elektrolyt eine erheblich bessere Separierung von Einzellitzen untereinander sowie Litzen und Hülse im Bild und damit eine sichere automatische Detektion der Bildregionen möglich. Im Ergebnis der Untersuchungen zur Charakterisierung des Längsschliffes werden die folgenden Parameter als besonders geeignet für die Qualitätsbestimmung bewertet: Verhältnis zwischen der Gesamtfläche und der Fläche von Lufteinschlüssen, Krümmung der Längsachse, Füllgrad im Bereich der Verzahnung, Symmetrie der Trompete.
Zielgruppe und Zielmarkt
Als Hauptzielbranche des gesamten Verfahrens ist der Automobilsektor, insbesondere der Bereich der Zulieferer von Bordelektronik zu sehen. Im Kontext mit den ersten Unternehmens- bezihungsweise Konzernnormen, welche den Längsschliff vorschreiben (wie Toyota, Renault) und den Mangel an geeigneten Verfahren und Geräten zur Herstellung des Längsschliffs, wird das hohe Potenzial einer solchen Lösung deutlich. Mit zunehmender Durchdringung des Marktes mit Elektrofahrzeugen wird die Forderung nach einer besseren Qualitätsüberwachung im Bereich der Kabel und Steckverbinder noch weiter steigen. Das Verfahren reduziert die aufgewendete Zeit für die Erstellung des Längsschliffs von 30 – 40 Minuten auf zirka fünf Minuten und spart damit erhebliche Kosten für die Qualitätssicherung und Fertigungsüberwachung.
