In vielen Bereichen der Elektronik ist der Trend zu kompakteren Bauformen längst zur Normalität geworden. Die Reduzierung von Größe und Gewicht elektronischer Baugruppen geht meist mit dem Anspruch einher, gleichzeitig mehr Funktionalität auf engem Raum zu vereinen – ohne Kompromisse bei Zuverlässigkeit oder Lebensdauer. Steckverbinder stehen dabei besonders im Fokus: Sie müssen mechanische Stabilität und elektrische Leistungsfähigkeit auch auf kleiner Fläche gewährleisten. „Miniaturisierung beginnt bei der Reduktion der Zahl erforderlicher Einzelteile und reicht bis zur Integration vielfältiger Funktionen innerhalb eines einzigen Steckverbinders“, sagt Tibor Kovacs, Managing Director bei Suyin Europe, einem Experten für die Entwicklung und Produktion maßgeschneiderter Steckverbindersysteme. Damit lassen sich nicht nur Bauraum und Gewicht verringern, sondern auch Logistikkosten und CO2-Emissionen senken.
Konstruktive Herausforderungen im Miniaturformat
Miniaturisierung verlangt jedoch eine ganzheitliche Betrachtung mechanischer, elektrischer und ergonomischer Parameter. „Gerade bei hohen Steckzyklen oder bei starker Vibration müssen Kontaktmaterialien, Geometrien und Beschichtungen perfekt aufeinander abgestimmt sein“, betont Kovacs. Entscheidend sei beispielsweise, dass trotz reduzierter Abmessungen ausreichende Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden können – insbesondere bei hohen Spannungen.
Weitere Aspekte sind die Ergonomie und Anwendersicherheit: Geführtes Blindstecken, Codierungen zur Vermeidung von Fehlsteckungen (Poka Yoke) sowie individuelle Steckwinkel erleichtern die Montage und reduzieren Fehler. Insbesondere bei Anwendungen mit begrenztem Sicht- oder Zugriffsraum – etwa in Fahrzeugdachkonsolen oder medizinischen Wearables – ist eine intuitive Handhabung essenziell. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Zusammenarbeit mit Anwendern
Das Problem: Standardisierte Prozesse stoßen bei Miniaturisierung oft an ihre Grenzen. Daher arbeitet das Engineering-Team von Suyin bereits in der Vorentwicklungsphase eng mit den Anwendern zusammen. Vor-Ort-Beratung in der jeweiligen Landessprache, ein hohes Verständnis für branchenspezifische Anforderungen und ein strukturiertes Entwicklungsmodell (SPDP) ermöglichen eine zielgerichtete Umsetzung. Der Wille zur engen Zusammenarbeit muss sich dabei auch auf angrenzende Partner der Anwender erstrecken – etwa PCB-Designer, Zulieferer oder Montagetechnik-Verantwortliche.
Eigene Fertigungslinien für hohe Kontrolle
Dabei muss zudem, wie im Fall von Suyin, eine hohe Fertigungstiefe eine zentrale Rolle einnehmen: Werkzeuge werden mit bis zu einem Mikron Präzision selbst gefertigt, Produktionslinien intern (weiter-)entwickelt. Insert Molding, automatische Inline-Inspektion und ISO-17025-zertifizierte Prüflabore gewährleisten Qualität von der Prototypenfertigung bis zur Serie. Durch Suyin wird dabei auch die Verpackung kundenindividuell angepasst, etwa für Tape-and-Reel- oder Stangenverpackungen. Hinzu kommen zertifizierte Qualitätssicherungsprozesse für medizintechnische (ISO13485) und automotive (IATF16949) Anwendungen. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
Mehr Leistung auf gleichem Raum
Miniaturisierung bedeutet nicht immer eine tatsächliche Verkleinerung des Bauteils. Auch die sogenannte indirekte Miniaturisierung bietet große Potenziale: Dabei bleibt der physische Formfaktor gleich, doch die Funktionalität oder Leistungsfähigkeit wird deutlich gesteigert. „In vielen Fällen ist es möglich, bei identischer Baugröße etwa die Strombelastbarkeit oder Datenrate signifikant zu erhöhen“, erklärt Kovacs.
Ein Beispiel dafür ist ein Steckverbinder aus dem Bereich Baumaschinen, der ursprünglich für 75 Ampere ausgelegt war und durch gezielte Optimierungen von Suyin in Materialwahl, Kontaktdesign und Beschichtung auf 120 Ampere bei gleichbleibendem Außengehäuse und Formfaktor aufgerüstet werden konnte. Solche Upgrades ermöglichen nicht nur technische Fortschritte beim Anwender bei gleichzeitiger Rückwärtskompatibilität zu den bereits im Markt befindlichen Ladegeräten, sondern reduzieren auch Entwicklungsaufwand, da keine Anpassung der umgebenden Baugruppen notwendig ist. „Der bisherige Hersteller lehnte ab; wir konnten allerdings innerhalb von fünf Wochen einen Prototyp liefern und erfolgreich testen“, erinnert sich Kovacs. Die Serienwerkzeuge waren nach rund zwölf Wochen einsatzbereit. Ergänzend wurden vorkonfektionierte Kabelsätze mitgeliefert, was eine zusätzliche Arbeitserleichterung für den Abnehmer darstellte.
