DRAHT

 
 
   

Drähte und Litzen aus Kupferlegierungen herstellen

Fahrzeugleitungen werden zahlreicher und komplexer. Der Raum für die Unterbringung ist jedoch begrenzt. Außerdem sind Gewichtsvorgaben einzuhalten. Um beidem gerecht zu werden, werden vermehrt Leiter aus Kupferlegierungen anstelle von Kupferleitern eingesetzt.  

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Drähte aus Kupferlegierungen haben eine höhere mechanische Festigkeit als solche aus reinem Kupfer und können deshalb mit einem vergleichsweise kleineren Durchmesser genutzt werden. Sie erfüllen somit die Anforderungen der Fahrzeughersteller, die eine Auszugskraft aus dem Stecker von > 70 N fordern, und sind außerdem leichter und benötigen weniger Einbauraum. Kriterien für die Auswahl der für Fahrzeugleitungen geeigneten Kupferlegierungen sind das spezifische Gewicht und ein günstiges  Verhältnis aus elektrischer Leitfähigkeit und Zugfestigkeit.

Das Standardkupfer für Drähte und Leitungen, die elektrischen Strom übertragen, ist Cu-ETP mit der höchsten elektrischen Leitfähigkeit von 100 % IACS. Eine Alternative zu Cu-ETP mit einer Zugfestigkeit von 250 MPa ist die Kupferlegierung CuMg0,2 mit einer Zugfestigkeit von etwa 675 MPa und einer Leitfähigkeit von 80 % IACS. Die im Jahr 2010 erstmals genutzten Kupfer-Magnesium-Kabel haben eine bis zu 25 % höhere Festigkeit als Cu-ETP-Kabel.

Drähte aus Cu-Legierungen ziehen und verlitzen
Somit lassen sich Kabel mit kleinerem Durchmesser nutzen, die im Vergleich zu Cu-ETP-Kabeln um bis zu 50 % leichter sind, und das ohne Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit. Kupfersignal­leitungen mit den Querschnitten 0,35 mm² und 0,50 mm² werden zum Beispiel durch  Leitungen aus Kupferlegierungen wie CuMg0,2 mit Querschnitten von 0,13 mm² ersetzt. Da CuMg0,2 aber schwierig und teuer herzustellen ist, gilt Drähten aus der Kupfer-Zinn-Legierung CuSn0,3 die Zukunft. Sie haben eine Festigkeit von etwa 640 MPa bei einer Leitfähigkeit von 75 % IACS.

Feindrähte aus Kupferlegierungen können auf Mehrdrahtzieh­anlagen der „MMH“-Baureihe von Niehoff gezogen werden. Diese für Kupfer- und Aluminiumdrähte ausgelegten Ziehanlagen sind modular aufgebaut und können flexibel an spezifische Anforderungen angepasst werden. Die auf MMH-Maschinen gezogenen Drähte übertreffen Spezifikationen und Verarbeitungsanforderungen im Hinblick auf physikalische Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit, Ober­flächenqualität und mechanische Eigenschaften. Diese Drähte eignen sich ideal für die Weiterver­arbeitung, beispielsweise zum Verlitzen oder Flechten mit hoher Qualität. 

Für die Weiterverarbeitung zu Litzen für Fahrzeugleitungen sind Doppelschlag-Verlitzmaschinen wie die Typen „D 562“ und  „D 632“ optimal geeignet. Zu deren Besonderheiten gehört der energiesparende Rotorbügel (ECO-Bow) und die berührungs­lose Übertragung der Maschinendaten in der Maschine. Alle diese Merkmale und die Einbügelbauweise führen zu Energie-Ein­sparungen, verglichen mit konventionellen Verlitzmaschinen. 
Bedingt durch die  stufenlose Einstellung und Steuerung der Wickelspannung während des gesamten Spulenfüllvorgangs können enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden. Die in den Maschinen genutzte „Streckrichttechnologie“ ermöglicht die Verarbeitung von 7-Bündeln zu Litzen ohne Crowning-Effekt und Spiralbildung der Litze. Zentrale Bedeutung hat das patentierte opto-elektronische NBAT-Verlegesystem (NBAT – Niehoff Bunching Automatic Traverse), das es ermöglicht, dass die Spulen perfekt bespult werden, ohne Einstellung des Bedieners. Dank NBAT kann das Spulgut auch bei extrem hohen Geschwindig­keiten schlingenfrei und ohne Beschädigung abgezogen werden. 

Der Einsatz dieses Systems ist für das Verlitzen von Feindrähten zu Litzen mit einem Querschnitt von 0,13 mm² wegen der langen Spulenlaufzeiten unverzichtbar: Bei einer Schlaglänge von 12 mm und einer Schlagzahl von 7000 Schlägen/min läuft eine 630er Spule mehr als 76 h lang, bis sie gefüllt ist. 

Maschinenfabrik Niehoff GmbH+Co. KG
Walter-Niehoff-Straße 2
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