Wie man Wärmeschrumpfrohre für Drahtgurt und Kabelbaugruppen wählt

Schrumpfschläuche schützen Spleiße, Klemmen, Steckerausgänge und Kabelabzweigungen. Das falsche Material oder die falsche Größe kann zu einer losen Isolierung, dem Eindringen von Feuchtigkeit oder einem vorzeitigen Kabelausfall führen.

In diesem Leitfaden wird erläutert, wie Sie das richtige Material, die richtige Wandkonstruktion, das richtige Schrumpfverhältnis und die richtige Größe für einen Kabelbaum oder eine Kabelbaugruppe auswählen.

Was ist ein Schrumpfschlauch?

Schrumpfschläuche sind Polymerschläuche, die sich bei Hitzeeinwirkung zusammenziehen. Bei der Kabelmontage positioniert der Bediener den Schlauch über einem Draht-, Spleiß-, Klemmen- oder Steckerübergang und erhitzt ihn gleichmäßig, bis er sich an die darunterliegende Oberfläche anpasst.

Der Schlauch bildet eine isolierende und schützende Schicht um den abgedeckten Bereich. Je nach Material und Konstruktion kann es vor Abrieb, Feuchtigkeit, Verschmutzung und leichter mechanischer Beanspruchung schützen.

Schrumpfschläuche bieten in der Regel lokalen Schutz, anstatt den gesamten Kabelbaum abzudecken. Für lange Kabelstrecken sind möglicherweise Geflechtschläuche, Leitungen, Spiralwickel oder Kabelbäume besser geeignet. Wärmeschrumpfung wird häufig an Spleißen, Steckerausgängen, Kabelabzweigungen und anderen Bereichen angewendet, in denen sich der Durchmesser ändert.

Wo wird Schrumpfschlauch in einem Kabelbaum verwendet?

Gecrimpte und gelötete Spleiße

Eine Crimp- oder Lötverbindung kann dazu führen, dass leitendes Metall freiliegt. Schrumpfschläuche isolieren die Verbindung und schützen sie vor Staub, leichten Stößen und Abrieb durch in der Nähe befindliche Drähte oder Komponenten.

Für eine trockene Anwendung im Innenbereich kann ein standardmäßiges einwandiges Rohr ausreichend sein. Wenn die Verbindung Feuchtigkeit, Kondensation, Reinigungsflüssigkeiten oder Regenwasser ausgesetzt ist, benötigen Sie möglicherweise einen mit Klebstoff beschichteten Schrumpfschlauch und zusätzliche Umwelttests.

Stecker-zu-Kabel-Übergänge

Der Punkt, an dem ein flexibles Kabel aus einem starren Stecker austritt, ist häufig einer konzentrierten Biegebelastung ausgesetzt. Schrumpfschläuche sorgen für einen sanfteren Übergang und reduzieren wiederholtes Biegen an derselben Stelle.

Schrumpfschlauch ersetzt nicht eine Anschlussklemme, ein Endgehäuse oder eine geformte Zugentlastung. Kabel, die häufigen Bewegungen, starken Zugkräften oder ständigen Vibrationen ausgesetzt sind, erfordern möglicherweise zusätzlich zum Schlauch eine mechanische Haltefunktion.

Kabelbaumzweige

Kabelabzweige enthalten oft mehrere unterschiedliche Durchmesser. Der Schlauch muss über den größeren Kabelbaumstamm verlaufen und sich dennoch eng um die kleineren Abzweigdrähte legen.

An diesen Stellen spielen auch Wandstärke und Biegeradius eine Rolle. Eine dicke Sanierungswand kann dazu führen, dass ein Abzweig zu steif wird, was die Verlegung erschweren oder die nahegelegenen Enden zusätzlich belasten kann.

Identifizierung von Drähten und Schaltkreisen

Farbige Schrumpfschläuche können bei der Identifizierung von Strom-, Signal- und Erdungskreisen helfen. Bedruckbare Schrumpfschläuche können Drahtnummern, Anschlussreferenzen, Chargeninformationen oder andere Rückverfolgbarkeitsdaten tragen.

Farbe sollte eine sekundäre Identifizierungsmethode bleiben, es sei denn, Ihre entsprechende Zeichnung oder Norm definiert sie ausdrücklich. Elektrische Sicherheitsanforderungen und regionale Farbkonventionen können je nach Markt unterschiedlich sein.

Einwandiger vs. doppelwandiger Schrumpfschlauch

Einwandige Schläuche bestehen aus einer Schicht Polymermaterial. Es wird häufig für die elektrische Isolierung, die Kabelkennzeichnung, den leichten Abriebschutz und die Organisation von Kabelbäumen verwendet. Durch sein dünnes Profil eignet es sich für enge Räume und lässt sich bei Reparaturen leichter entfernen.

Doppelwandige Schläuche haben eine äußere Polymerschicht und eine innere Schmelzklebstoffschicht. Beim Erhitzen zieht sich die Außenwand zusammen, während der Klebstoff schmilzt und Lücken zwischen Schlauch und Kabel füllt. Diese Konstruktion bietet einen besseren Schutz vor Feuchtigkeit und Verschmutzung.

Mit Klebstoff ausgekleidete Schläuche verleihen der fertigen Kabelbaugruppe nicht automatisch die Schutzart IP67 oder IP68. Die endgültige Abdichtung hängt auch von der Oberflächenbeschaffenheit, der Materialkompatibilität, der Schlauchgröße, dem Klebstofffluss, der Montagegeometrie und der Prozesskontrolle ab. Sie müssen die gesamte Kabelbaugruppe testen, wenn die Anwendung eine bestimmte Schutzart erfordert.

So wählen Sie ein Wärmeschrumpfmaterial aus

Polyolefin

Polyolefin wird häufig in Kabelbäumen und Kabelbaugruppen für allgemeine Zwecke verwendet. Es bietet ein praktisches Gleichgewicht zwischen Isolierung, Flexibilität, Verfügbarkeit und Verarbeitungskosten. Zu den üblichen Anwendungen gehören Industrieanlagen, elektronische Geräte, Haushaltsgeräte und Automobilelektronik.

Polyolefinprodukte sind in verschiedenen Formulierungen erhältlich. Temperaturbewertung, Flammwidrigkeit, UV-Beständigkeit und chemische Verträglichkeit variieren je nach Produkt. Für Außenmontagen sind in der Regel schwarze, UV-stabilisierte oder speziell entwickelte Außenschläuche erforderlich.

PVC

PVC-Schrumpfschläuche werden häufig in Innenelektronik, Kennzeichnungshüllen und kostensensiblen Anwendungen verwendet. Durchsichtiges PVC kann ein gedrucktes Etikett schützen oder es Prüfern ermöglichen, die Verbindung darunter zu sehen.

Sein nutzbarer Temperaturbereich ist im Allgemeinen enger als der vieler Hochleistungsprodukte aus Polyolefin, PTFE, FEP oder Silikon. Überprüfen Sie sowohl die Dauerbetriebstemperatur als auch kurzzeitige Temperaturspitzen, bevor Sie PVC in der Nähe eines Motors, Heizelements oder Motors verwenden.

PTFE und FEP

PTFE- und FEP-Schläuche eignen sich für hohe Temperaturen, chemische Belastung und Anwendungen mit hohen Sauberkeitsanforderungen. Sie finden diese Materialien möglicherweise in Luft- und Raumfahrtgeräten, Laborinstrumenten, Industriesensoren und einigen medizinischen Kabelbaugruppen.

Diese Materialien erfordern oft höhere Verarbeitungstemperaturen und kosten mehr als Allzweck-Polyolefin. Bevor Sie sie spezifizieren, stellen Sie sicher, dass die Kabelisolierung, Etiketten, Dichtungen und das Steckergehäuse der erforderlichen Wiederherstellungstemperatur standhalten.

Silikon

Silikon-Schrumpfschläuche bleiben über einen weiten Temperaturbereich flexibel. Es eignet sich gut für flexible Kabel, Laborgeräte, medizinische Geräte und Anwendungen, bei denen das Kabel bei niedrigen oder erhöhten Temperaturen biegsam bleiben muss.

Seine relativ weiche Oberfläche bietet möglicherweise eine geringere Abriebfestigkeit als härtere Schlauchmaterialien. Wenn der Kabelbaum an einer Metallkante oder einem Maschinenrahmen reibt, benötigen Sie möglicherweise einen Geflechtschlauch, einen Schutzschlauch oder eine Klemme, um die Bewegung zu kontrollieren.

Verwenden Sie diese Tabelle nur für das erste Screening. Die endgültige Auswahl sollte sich am Datenblatt des Rohrherstellers und an den Anforderungen Ihrer Kabelbaugruppe orientieren.

Was bedeuten Schrumpfverhältnisse von 2:1, 3:1 und 4:1?

Das Schrumpfverhältnis vergleicht den gelieferten Innendurchmesser des Schlauchs mit seinem vollständig wiederhergestellten Innendurchmesser. Ein 2:1-Rohr kann sich auf ungefähr die Hälfte seines ursprünglichen Durchmessers erholen. Ein 3:1- oder 4:1-Produkt deckt einen größeren Bereich an Komponentengrößen ab.

Eine 2:1-Röhre funktioniert gut, wenn der Durchmesser relativ konstant bleibt. Zu den typischen Anwendungen gehören Drahtisolierungen, kleine Lötstellen, Etiketten und einheitliche Kabelbündel. Außerdem führt es tendenziell zu einem dünneren Endprofil.

Ein 3:1-Schlauch ist nützlich, wenn die Hülse über eine Crimphülse, einen Spleiß oder eine Verbindungskomponente geführt werden muss, bevor sie um ein kleineres Kabel schrumpft. Es bietet mehr Dimensionsflexibilität, ohne dass ein ungewöhnlich großer Rückgewinnungsdurchmesser erforderlich ist.

Ein 4:1-Produkt eignet sich für Reparaturverbindungen, Kabelbaumzweige und Baugruppen mit einem großen Unterschied zwischen maximalem und minimalem Durchmesser. Ein höheres Verhältnis ist nicht automatisch besser. Dadurch können sich die zurückgewonnene Wandstärke, der Biegeradius und die Materialkosten erhöhen.

So wählen Sie die richtige Schrumpfschlauchgröße aus

Beginnen Sie mit der Messung des größten Außendurchmessers, den der Schlauch überqueren muss. Dabei kann es sich um einen Steckverbinder, eine Crimphülse, eine Lötverbindung, eine Klemme oder ein Kabelbündel handeln. Der mitgelieferte Innendurchmesser muss genügend Spielraum bieten, um über dieses Bauteil zu gleiten, ohne das Rohr zu dehnen oder zu beschädigen.

Als nächstes messen Sie den kleinsten Durchmesser, den der Schlauch nach dem Erhitzen halten muss. Der vollständig wiederhergestellte Innendurchmesser muss kleiner als dieser Wert sein. Andernfalls könnte der Schlauch locker bleiben oder den Kleber nicht gegen die Kabeloberfläche drücken.

Betrachten Sie eine Kabelverbindung mit einem maximalen Durchmesser von 9,5 mm und einem Kabeldurchmesser von 4,2 mm hinter der Verbindung. Der Schlauch muss einen gelieferten Innendurchmesser von mehr als 9,5 mm und einen zurückgewonnenen Innendurchmesser von weniger als 4,2 mm haben. Ein standardmäßiges 2:1-Produkt erfüllt möglicherweise nicht beide Bedingungen, während eine geeignete 3:1-Röhre möglicherweise den erforderlichen Bereich abdeckt.

Wählen Sie einen Schlauch nicht allein aufgrund der AWG-Größe aus. Zwei Drähte mit demselben Leiterquerschnitt können unterschiedliche Isoliermaterialien und Wandstärken verwenden, was zu unterschiedlichen Außendurchmessern führt. Auch Klemmen, Lötstellen, Dichtungen und Steckverbinder verändern die örtlichen Abmessungen.

So bestimmen Sie die Schnittlänge

Der Schlauch sollte den gesamten geschützten Bereich abdecken und über beide Seiten des Spleißes oder Abschlusses hinausragen. Eine unzureichende Überlappung kann dazu führen, dass eine Leiterkante freigelegt wird oder ein möglicher Weg für Feuchtigkeit entsteht.

Schrumpfschläuche können sich sowohl entlang ihrer Länge als auch um ihren Durchmesser herum zusammenziehen. Wenn Sie es genau auf die erforderliche Endlänge zuschneiden, kann es sein, dass das wiedergewonnene Rohr zu kurz wird.

Überprüfen Sie die Längsschrumpfspezifikation des Herstellers und fügen Sie eine entsprechende Schnittzugabe hinzu. Auch mit Klebstoff ausgekleidete Schläuche müssen ausreichend lang sein, damit der Klebstoff fließen und die Enden abdichten kann.

Erstellen Sie vor der Massenproduktion ein Muster mit den ausgewählten Schläuchen, Kabeln und Heizverfahren. Messen Sie die fertige Länge und Abdeckung und definieren Sie dann die Produktionsschnittlänge und -toleranz anhand der Musterergebnisse.

Wie Schrumpfschläuche bei der Kabelkonfektionierung angewendet werden

Der Bediener sollte zunächst die Teilenummer, die Farbe, die Schnittlänge und die Installationsposition des Schlauchs bestätigen. Wenn der Schlauch nicht über einen montierten Anschluss oder Stecker geführt werden kann, muss er vor dem Crimpen, Löten oder Einsetzen des Steckers auf den Draht gelegt werden.

Nach Abschluss des elektrischen Anschlusses bringt der Bediener den Schlauch in die in der Zeichnung dargestellte Position. Die Anwendung von Wärme von der Mitte zu beiden Enden trägt dazu bei, eingeschlossene Luft nach außen zu bewegen und fördert eine gleichmäßige Erholung.

Die Prozesstemperatur muss sowohl zum Rohr als auch zu den umgebenden Komponenten passen. Unzureichende Wärme kann dazu führen, dass sich die Röhre teilweise erholt. Übermäßige Hitze kann den Schlauch verbrennen, die Kabelisolierung verformen, ein Etikett beschädigen oder das Steckergehäuse aufweichen.

Für Kleinserien- und Prototypenarbeiten ist in der Regel eine einstellbare Heißluftpistole erforderlich. Bei größeren Produktionsmengen können kontrollierte Heißluftgeräte, Infrarotsysteme oder Wärmetunnel eingesetzt werden, um Bedienerschwankungen zu reduzieren und die Wiederholbarkeit zu verbessern.

So überprüfen Sie angewandte Schrumpfschläuche

Beginnen Sie mit der Position und Abdeckung. Der Schlauch sollte innerhalb des angegebenen Bereichs bleiben und den in der Zeichnung gekennzeichneten Leiter, Spleiß oder die scharfe Anschlusskante vollständig bedecken.

Die wiederhergestellte Oberfläche sollte gleichmäßig und eng anliegend erscheinen. Schläuche mit Rissen, Brandflecken, starken Falten, eingeschlossenen Blasen, Ausdünnung, Verfärbung oder aufgeweiteten Enden ablehnen oder untersuchen.

Überprüfen Sie bei mit Klebstoff ausgekleideten Schläuchen beide Enden auf gleichmäßigen Klebstofffluss. Wenn nur an einem Ende Klebstoff erscheint, kann dies auf eine ungleichmäßige Erwärmung, eine falsche Positionierung, eine Verunreinigung oder eine ungeeignete Schlauchgröße hinweisen.

Kabelbaugruppen mit Anforderungen an Wasserdichtigkeit, Vibrationsfestigkeit oder andere Zuverlässigkeitsanforderungen erfordern möglicherweise auch Zug-, Biege-, Isolationswiderstands-, Temperaturwechsel- oder Eintauchtests. Ein gutes optisches Erscheinungsbild ersetzt nicht die vom Projekt geforderten Leistungstests.

Häufige Probleme mit dem Wärmeschrumpfen und ihre Ursachen

Der Schlauch bleibt locker

Der vollständig wiederhergestellte Durchmesser ist möglicherweise zu groß für das Kabel, oder der Schlauch hat möglicherweise nicht genügend Wärme erhalten. Überprüfen Sie den tatsächlichen Kabeldurchmesser, die Wiederherstellungsspezifikation, die Temperatur und die Heizzeit erneut.

Der Schlauch kann nicht über den Anschluss geführt werden

Möglicherweise hat der Konstrukteur die Größe anhand des Kabeldurchmessers ausgewählt, ohne den Stecker oder die Klemme zu messen. Versuchen Sie nicht, einen zu kleinen Schlauch mit Gewalt über das Bauteil zu schieben. Wählen Sie einen größeren mitgelieferten Durchmesser oder ein höheres Schrumpfverhältnis.

Die Enden breiten sich nach außen aus

Aufgeweitete Enden, manchmal auch „Fish-mouthing“ genannt, können durch unvollständiges Erhitzen, ein zu großes Rohr, eine unregelmäßige Unterlage oder eine ungeeignete Erhitzungssequenz verursacht werden.

Die Kabelisolierung verformt sich

Eine hohe Temperatur, ein kurzer Düsenabstand oder eine zu lange Verweilzeit können den Kabelmantel oder die Isolierung beschädigen. Vergleichen Sie vor der Produktion die Rückgewinnungstemperatur des Schlauchs mit der Hitzebeständigkeit aller in der Nähe befindlichen Materialien.

Der Kleber dichtet die Enden nicht ab

Mögliche Ursachen sind falsche Dimensionierung, Oberflächenverschmutzung, unvollständiges Schmelzen des Klebstoffs oder unzureichende Überlappung. Wenn für die Konstruktion eine Wasserdichtigkeit erforderlich ist, überprüfen Sie die Baugruppe anhand von Mustern und geeigneten Umwelttests.

Das fertige Rohr ist zu kurz

Die Schnittlänge berücksichtigt möglicherweise nicht die Schrumpfung in Längsrichtung, oder der Bediener hat den Schlauch möglicherweise ungleichmäßig erhitzt. Ermitteln Sie die Produktionsschnittlänge anhand der Herstellerangaben und Stichproben.

Was in einer Angebotsanfrage für Kabelkonfektionen enthalten sein sollte

Ein Hinweis, der lediglich „Schrumpfschlauch hinzufügen“ besagt, lässt zu viele Variablen offen. Zwei Rohre mit der gleichen Farbe und dem gleichen Nenndurchmesser können unterschiedliche Wandstärken, Klebstoffe, Temperaturbereiche und flammhemmende Eigenschaften haben.

Ihre Zeichnung oder Stückliste sollte das Material, die Wandkonstruktion, den gelieferten Durchmesser, den zurückgewonnenen Durchmesser, das Schrumpfverhältnis, die Farbe und die Schnittlänge angeben. Fügen Sie gegebenenfalls Anforderungen an Druck, Transparenz, Flammwidrigkeit oder Außeneinwirkung hinzu.

Beschreiben Sie die Betriebstemperatur, die Installationsumgebung, die erwartete Bewegung, die chemische Belastung und die Feuchtigkeitsbedingungen der Kabelbaugruppe. Der Hersteller kann dann prüfen, ob die angegebene Tube für die Anwendung und den Herstellungsprozess geeignet ist.

Wenn Sie keine Teilenummer ausgewählt haben, geben Sie die Kabel- und Steckerzeichnungen, den maximalen Übergangsdurchmesser, den minimalen wiederhergestellten Durchmesser und den erforderlichen Abdeckungsbereich an. Ihr Kabelkonfektionshersteller kann Ihnen eine Spezifikation empfehlen und diese bei der Erstmusterfertigung bestätigen.

Abschluss

Wählen Sie Schrumpfschläuche basierend auf Kabeldurchmesser, Steckergröße, Temperatur, Feuchtigkeit, Chemikalien und Flexibilität. Überprüfen Sie immer das Produktdatenblatt und bestätigen Sie das Endergebnis anhand eines Produktionsmusters.

Zhangjiagang RY Electronic Co., Ltd. kann Ihnen bei der Auswahl und Anwendung von Schrumpfschläuchen für kundenspezifische Kabelbäume und Kabelbaugruppen helfen.

Häufig gestellte Fragen

Können Schrumpfschläuche über abgeschirmten Kabeln verwendet werden?

Ja. Standard-Wärmeschrumpfschläuche bieten jedoch nur Isolierung und mechanischen Schutz. Es ersetzt nicht den Schirmabschluss des Kabels.

Verbindet sich mit Klebstoff beschichteter Wärmeschrumpfschlauch mit Silikondraht?

Einige Klebstoffe haften nicht gut auf Silikonisolierungen. Testen Sie die ausgewählten Rohre und Drähte vor der Produktion zusammen.

Sind Schrumpfschläuche haltbar?

Mit Klebstoff ausgekleidete Schläuche können eine bestimmte Haltbarkeitsdauer haben. Befolgen Sie die Lagerungs- und Haltbarkeitsbestimmungen des Herstellers.

Können Schrumpfschläuche sterilisiert werden?

Einige Materialien vertragen eine Sterilisation, die Kompatibilität hängt jedoch von der Sterilisationsmethode ab. Testen Sie die gesamte medizinische Kabelbaugruppe vor der Verwendung.