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Kontakte des Ladeanschlusses für Elektrofahrzeuge
Einzelkontaktstifte und Buchsenkontakte für die Entwicklung und Produktion von Ladeanschlüssen für Elektrofahrzeuge
Die Kontakte des Ladesteckers für Elektrofahrzeuge bilden die leitfähige Schnittstelle im Inneren des Steckers. Ihre Geometrie, ihr Material, ihre Oberflächenbeschaffenheit, die Kontaktkraft und der Kabelanschluss beeinflussen, wie Strom oder Signale durch den Stecker fließen und wie die Kontaktflächen ineinandergreifen.
Workersbee liefert kundenspezifische Kontaktstifte und Buchsenkontakte als Einzelkomponenten für Hersteller von Steckverbindern für Elektrofahrzeuge und OEMs von Ladeinfrastruktur. Wir fertigen Strom-, Schutzleiter- und Signalkontakte in Stecker- und Buchsenausführung.
Wir unterstützen kundenspezifische Entwicklungen anhand von Zeichnungen, physischen Mustern oder bestehenden Steckverbindern. Präzisionsbearbeitung, Fertigung von Kontaktstrukturen, Bemusterung und Verifizierung auf Steckverbinderebene können in denselben Projektablauf integriert werden.
Ein Ladeanschluss für Elektrofahrzeuge enthält mehrere Kontakte mit unterschiedlichen Funktionen. Große Leistungskontakte führen den Ladestrom. Der Schutzleiterkontakt (PE) stellt die Erdung her, während kleinere Signalkontakte je nach Anschlussschnittstelle Steuerungs-, Näherungs- oder Kommunikationsfunktionen unterstützen.
Diese Kontakte können nicht als skalierte Versionen desselben Bauteils betrachtet werden. Ein Leistungskontakt ist hauptsächlich durch seinen elektrischen und thermischen Pfad eingeschränkt, während bei einem Signalkontakt ein höherer Stellenwert für stabile Steckverbindung, geringe Abmessungen und Oberflächenbeschaffenheit erforderlich ist. Auch das Steckergehäuse, der Kabelleiter und der Gegenkontakt beeinflussen das endgültige Design.
Kontaktrolle | Funktion im Stecker | Wichtigste Designüberlegungen |
Stromkontakt | Führt Wechsel- oder Gleichstrom zum Laden | Leitfähiger Querschnitt, Kontaktwiderstand, Temperaturanstieg, Kontaktkraft und Kabelanschluss |
PE-Kontakt | Bietet den Schutzerdungspfad | Kontinuität, Paarungssequenz, Retention und mechanische Stabilität |
Signalkontakt | Unterstützt Steuerungs-, Näherungs- oder Kommunikationsfunktionen | Kontaktstabilität, Maßhaltigkeit, Oberflächengüte und Steckfestigkeit |
Wir fertigen massive Stifte, Buchsenkontakte und kleinere Hilfskontakte für diese verschiedenen Positionen. Die endgültigen Abmessungen und Funktionen werden anhand der Steckverbinderkonstruktion und des Gegenstücks des Kunden bestätigt.
Die sichtbare Form eines Kontakts ist nur ein Teil seiner Konstruktion. Die Kontaktfläche bestimmt, wie die Kontaktkraft erzeugt und verteilt wird, während der hintere Teil mit dem Leiter verbunden werden und in die Steckverbinderbaugruppe passen muss.
Wir unterstützen massive, geschlitzte, Kronenfeder-, Lamellen- und Hyperboloid-Kontaktstrukturen. Kontaktteile für flüssigkeitsgekühlte Steckverbinderprojekte können zudem an die jeweilige Steckverbinder- und Kühlarchitektur angepasst werden.
Kontaktgestaltung | Grundkonstruktion | Zu bestätigende Projektfaktoren |
Fester Stiftkontakt | Bearbeiteter männlicher Kontakt mit einer definierten Passfläche | Durchmesser, effektive Stecklänge, Oberflächenbeschaffenheit, Befestigungselemente und hinterer Anschluss |
Schlitzbuchsenkontakt | Weiblicher Kontakt mit elastischen Segmenten, die den Paarungsstift einrasten | Nutgeometrie, Kontaktkraft, Einpresskraft, Wandstärke und Ermüdungsverhalten |
Kronen-Feder-Kontakt | Das Federelement erzeugt mehrere Kontaktpunkte um die Gegenfläche herum. | Federgeometrie, Montageart, Kontaktkraft, Strompfad und verfügbarer Platz |
Lamellenkontakt | Mehrere geformte Lamellen sorgen für verteilte Kontaktpunkte | Streifengeometrie, Trägerkonstruktion, Gegendurchmesser, Kraft- und Wärmeanforderungen |
Hyperboloidkontakt | Abgewinkelte Federdrähte bilden mehrere Kontaktlinien um den Gegenstift. | Drahtanordnung, Einsteckkraft, Kontaktstabilität und Montageabmessungen |
Flüssigkeitsgekühlter Kontakt | Die Kontaktgeometrie wird als Teil einer gekühlten Steckverbinderbaugruppe entwickelt. | Kühlschnittstelle, Abdichtung, Leiteranschluss, Wärmepfad und Steckergehäuse |
Kronenfeder-, Lamellen- und Hyperboloidstrukturen können im eigenen Haus gefertigt werden. Die geeignete Struktur hängt von der Geometrie der Verbindungen und den Projektbedingungen ab; sie wird nicht allein anhand des Nennstroms ausgewählt.
Wir entwickeln Kontaktstifte und Buchsenkontakte für Steckverbinder der Typen 1, 2, CCS1, CCS2, GB/T und NACS. Diese Schnittstellen umfassen verschiedene Kombinationen von AC- oder DC-Strom-, PE- und Signalkontakten, daher muss der Kontaktsatz dem jeweiligen Steckverbinder-Layout und der Steckgeometrie entsprechen.
CHAdeMO- und MCS-bezogene Kontakte können auch für projektspezifische Anforderungen entwickelt werden. Sie werden als kundenspezifische Projekte und nicht als Standardkontaktbereiche behandelt.
Die Schnittstellenabdeckung bedeutet nicht, dass ein Kontaktdesign unverändert zwischen verschiedenen Normen übertragen werden kann. Selbst Kontakte mit ähnlichen Funktionen können sich hinsichtlich Steckabmessungen, Halt, Abdichtung, Leiteranschluss und thermischer Eigenschaften unterscheiden.
Wir prüfen daher die Zeichnung, das Muster oder den passenden Steckverbinder, bevor wir die Herstellbarkeit und den Validierungsplan bestätigen.
Der Strom fließt durch den Leiteranschluss, den Kontaktkörper und die Kontaktfläche. Der Widerstand an jedem dieser Punkte erzeugt Wärme, daher muss die Konstruktion als vollständiger Stromkreis und nicht nur anhand der Leitfähigkeit des Grundmaterials bewertet werden.
Kontaktquerschnitt, Anpressdruck, Oberflächenbeschaffenheit, Beschichtung, Leiteranschluss und Passgenauigkeit können den Kontaktwiderstand und den Temperaturanstieg beeinflussen.
Bei Projekten mit höheren Stromstärken kann es erforderlich sein, dass die Kontaktkonstruktion die Temperaturmessung oder Flüssigkeitskühlung des Steckverbinders berücksichtigt. Diese Schnittstellen werden während der Steckverbinderintegration bestätigt und nicht anhand der Kontaktform abgeleitet.
Ein Kontakt muss ohne übermäßige Krafteinwirkung in das Gegenstück eingeführt werden und nach dem Verbinden ausreichend Druck aufrechterhalten. Die Geometrie von Schlitz, Feder oder Lamelle beeinflusst sowohl die Einpresskraft als auch die Stabilität der elektrischen Schnittstelle.
Die Halteelemente und Dichtungen müssen den Kontakt in der vorgesehenen Position im Gehäuse fixieren. Nuten, Absätze, O-Ringe und die Geometrie des hinteren Endes sind daher funktionelle Bestandteile der Baugruppe und keine rein kosmetischen Bearbeitungsdetails.
Wir fertigen Kontakte aus Kupfer und Kupferlegierungen, die nach Zeichnung, elektrischen Anforderungen, mechanischem Verhalten und Produktionsprozess ausgewählt werden.
Verfügbare Oberflächenveredelungen umfassen:
· versilbert
· verzinnt
· vernickelt
Die Galvanisierung wird von externen Verarbeitungspartnern durchgeführt. Die Spezifikationen für die Oberflächenbeschaffenheit und die Prüfanforderungen werden in der Projektdokumentation festgelegt.
Die Rückseite des Kontakts muss zum Leiter und zum Montageprozess des Steckverbinders passen. Wir unterstützen sowohl flache Schnittstellen für das Ultraschallschweißen als auch runde Schweißenden.
Bearbeitete Schultern, Schlitze, Dichtungsnuten und andere Montageelemente können je nach Bedarf in die Steckverbinderstruktur integriert werden.
Die endgültige Terminierung kann nicht allein anhand des Kabelquerschnitts erfolgen. Leiterkonstruktion, verfügbarer Montageraum, Verbindungsverfahren, Auszugsanforderungen und Wärmeleitung müssen gemeinsam berücksichtigt werden.
Ein Kontaktprojekt kann mit einer vollständigen Zeichnung, einem physischen Kontaktmuster oder einem vorhandenen Steckverbinder, der eine passende Komponente benötigt, beginnen.
Wir können Sie auch bei der Kontaktgestaltung unterstützen, wenn die Anforderungen an Steckverbinder und Steckverbindung definiert sind, die Kontaktzeichnung aber noch nicht fertiggestellt ist.
Der normale Entwicklungspfad ist:
1. Prüfen Sie die verfügbaren Referenzen.
Wir untersuchen die Zeichnung, das Muster, die Steckverbinderschnittstelle oder das Gegenstück und ermitteln die Kontaktfunktion.
2. Bestätigen Sie die kritischen Schnittstellen.
Die Passmaße, die Haltekraft, die Abdichtung, der Leiteranschluss und der verfügbare Montageraum werden definiert.
3. Material- und Fertigungsentscheidungen aufeinander abstimmen
Die Kontaktstruktur, das Kupfer- oder Kupferlegierungsmaterial, die Beschichtung, der Bearbeitungsprozess und die sekundären Prozesse werden bestätigt.
4. Proben herstellen und prüfen
Die Prototypkontakte werden auf die vereinbarten Abmessungen geprüft und gegebenenfalls mit den entsprechenden Steckverbinderteilen montiert.
5. Überprüfen Sie die Anschlussschnittstelle
Elektrische, mechanische und Temperaturanstiegstests werden je nach Projekt ausgewählt, bevor die Produktionsanforderungen endgültig festgelegt werden.
Nach der Musterfreigabe können die bestätigte Zeichnung, der Fertigungsprozess und die Prüfanforderungen in die Serienproduktion überführt werden.
Für eine erste Prüfung müssen Kunden kein vollständiges Validierungspaket vorbereiten. Eine Zeichnung, ein physisches Muster oder ein vorhandener Stecker, zusammen mit der Kontaktfunktion und dem vorgesehenen Leiteranschluss, genügen in der Regel, um das technische Gespräch zu beginnen.
Steckverbinder für Elektrofahrzeuge vereinen häufig gedrehte Oberflächen, tiefe Innenvertiefungen, Nuten, Schlitze, Querbohrungen und eine rückseitige Anschlussgeometrie in einem kompakten Bauteil. Die korrekte Anordnung dieser Merkmale ist wichtig für Steckung, Abdichtung und Montage.
Unsere Präzisionsfertigung umfasst 66 Langdrehautomaten und 27 FANUC-Bearbeitungszentren an zwei Produktionsstandorten.
Je nach Werkstück können Drehen, Fräsen, Bohren und Nutenfräsen in einem Bearbeitungsgang kombiniert werden, einschließlich der Bearbeitung der Haupt- und Gegenspindel. Stanzen und Umformen sind ebenfalls für Feder- und Lamellenkontaktelemente möglich.
Zu den unterstützenden Prozessen gehören:
· Entgraten
· Magnet- und Vibrationsgleiten
· Sandstrahlen
· Ultraschallreinigung
· Äußere Galvanisierung und Oberflächenbehandlung
Die Produktionsroute wird anhand der Kontaktgeometrie, der Musteranforderungen und des erwarteten Volumens ausgewählt, anstatt für jedes Bauteil den gleichen Prozess anzuwenden.
Workersbee betreibt Qualitätsmanagementsysteme, die nach ISO 9001 und IATF 16949 zertifiziert sind. Dies sind Zertifizierungen für Fertigungssysteme auf Unternehmensebene. Die geltenden Normen für Steckverbinder und alle produktbezogenen Konformitätsanforderungen müssen für das jeweilige Projekt noch geprüft werden.
Die Teileprüfung beginnt mit den Maßen und Merkmalen, die für die Montage und das Zusammenfügen entscheidend sind. Je nach Zeichnung kann dies Folgendes umfassen:
· Außen- und Innendurchmesser
· Gesamtlänge
· Rillen und Schultern
· Schlitze und Öffnungen
· Konzentrizität
· Oberflächenbeschaffenheit
· Plattierungsdicke
Zu unseren Inspektionsmitteln gehören Videomessgeräte, Oberflächenrauheitsmessgeräte, Schichtdickenmessgeräte, Mikroskope sowie automatische Geräte zur Dimensionsprüfung und Sortierung.
Die automatische Inspektion kann auf Merkmale wie Innendurchmesser und Gesamtlänge angewendet werden, sofern dies für das Fertigungsteil geeignet ist.
Über die Maßprüfung hinaus bieten wir routinemäßig folgende Leistungen an:
· Kontaktwiderstandsprüfung
· Einführ- und Rückzugskraftprüfung
· Kontakt-Retention-Test
· Leiter-Ausziehprüfung
· Temperaturanstiegsprüfung
· Steckverbindermontage und Passgenauigkeitsprüfung
Die Testkombination und die Akzeptanzkriterien werden für den jeweiligen Kontakt und Stecker vereinbart.
Ein Kontakt kann die Maßprüfung bestehen und dennoch nach dem Stecken oder der Temperaturanstiegsprüfung nachjustiert werden müssen. Daher wird bei Bedarf im Projekt eine Überprüfung auf Steckverbinderebene durchgeführt.
Am sinnvollsten ist einer der folgenden Ausgangspunkte:
· Eine 2D- oder 3D-Kontaktzeichnung
· Eine Probe mit physischem Kontakt
· Ein vorhandener Ladeanschluss und sein Gegenstück
Bitte geben Sie außerdem die Art des Steckverbinders an, ob der Kontakt für Stromversorgung, PE oder Signalisierung verwendet wird und wie er mit dem Leiter verbunden ist.
Die angestrebte Musteranzahl und die erwartete Produktionsnachfrage helfen uns bei der Planung des Herstellungsprozesses, sind aber für den Beginn der ersten technischen Überprüfung nicht erforderlich.
Die Werkstoffgüte, die Anforderungen an die Beschichtung, die elektrischen Bedingungen, die Anforderungen an die mechanische Kraft, die Dichtungsdetails und die Validierungskriterien können dann im Laufe des Konstruktionsprozesses mit unserem Ingenieurteam abgestimmt werden.
Ja. Ein Projekt kann mit einer Zeichnung, einem physischen Muster oder einem vorhandenen Steckverbinder beginnen. Wir prüfen die Steckgeometrie, die Kontaktfunktion, die Haltekraft, die Anschlussmöglichkeiten und den Montageraum, bevor wir den Fertigungs- und Validierungsablauf festlegen.
Ja. Wir fertigen Stiftkontakte, Buchsenkontakte und kleinere Hilfskontakte für Strom-, PE- und Signalpositionen.
Zu den verfügbaren Strukturen gehören Vollkontakte, Schlitzkontakte, Kronenfederkontakte, Lamellenkontakte und Hyperboloidkontakte sowie Kontakte, die für flüssigkeitsgekühlte Steckverbinderprojekte entwickelt wurden.
Die reguläre Abdeckung umfasst Typ 1, Typ 2, CCS1, CCS2, GB/T und NACS. CHAdeMO- und MCS-bezogene Kontakte werden als projektspezifische Entwicklungen behandelt.
Die Kontakte können gemäß Zeichnung und Anwendung aus Kupfer und Kupferlegierungen gefertigt werden. Versilberte, verzinnte und vernickelte Oberflächen sind verfügbar. Die Anforderungen an Basismaterial und Oberflächenbehandlung werden für jedes Projekt individuell festgelegt.
Wir unterstützen flache Kontaktenden für das Ultraschallschweißen sowie runde Schweißenden. Weitere Merkmale für Befestigung, Abdichtung und Montage können der Steckerkonstruktion entnommen werden.
Ja. Vor der endgültigen Festlegung der Produktionsanforderungen können Muster für die Maßprüfung, die Steckverbindermontage und die vereinbarten elektrischen, mechanischen oder Temperaturanstiegstests hergestellt werden.
Ja. Sobald das Muster freigegeben und die Zeichnung, der Fertigungsprozess und die Prüfanforderungen bestätigt sind, kann der Vertrag gemäß den vereinbarten Projektanforderungen in die Serienproduktion übergehen.
Wir unterstützen routinemäßig die Dimensionsprüfung, den Kontaktwiderstand, die Einsteck- und Ausziehkraft, die Haltekraft, das Herausziehen von Leitern, den Temperaturanstieg sowie die Montage und Passgenauigkeitsprüfung von Steckverbindern.
Die anzuwendenden Methoden und Akzeptanzkriterien werden für das jeweilige Projekt definiert.
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