Návod na krimpovanie » Takto vytvoríte perfektné lisované elektrické kontakty
Uverejnené: 11. 10. 2023 | Čas potrebný na prečítanie: 9 minút
Nie je to tak dávno, kedy sa elektrické kontakty spájkovali na príslušné káble prácne a ručne. Takáto práca nielenže zaberala veľa času, ale okrem toho dochádzalo často na spájkovaných spojoch k prerušeniu kábla. Navyše sa čoskoro ukázalo, že je dosť nevhodné spájkovať vodiče z jemných vodičov do skrutkovacích svoriek pred montážou. Spájkované spoje sa po čase zmenšia, čím sa uvoľnia zvieracie skrutky. Horšie kontakty potom čím ďalej viedli k nebezpečnému prehrievaniu upínacích šróbení.
Ako alternatíva k spájkovaniu bolo vyvinuté krimpovanie. Hnacou silou bol v tomto prípade automobilový priemysel. Zložitejšie elektrické systémy v nových vozidlách vyžadovali stále viac káblov a konektorov. Vďaka automatizácii odpadla procesu krimpovania časovo náročná ručná práca. S krimpovacími automatmi je možné teraz bez problémov vyrábať konfekcionované káble s trvalými a vysoko kvalitnými spojmi vo vysokých počtoch kusov a v krátkom čase.
Ale aj ručné krimpovanie pomocou krimpovacích pákových klieští vedie pri správnom používaní k perfektným spojom. Vysvetlíme vám, ako správne krimpovať alebo lisovať konektory a radi vám prezradíme ešte ďalšie informácie k tejto téme.
Pojem „krimpovanie“ označuje silné stlačenie dutinky za účelom vytvorenia mechanicky pevného spojenia medzi dvoma komponentmi. Názov tejto metódy spracovania bol prevzatý z angličtiny a znamená to isté čo zatlačiť, zložiť, sformovať, stlačiť alebo zlisovať. Krimpovacie kliešte sa niekedy označujú aj ako stláčacie kliešte, kliešte na konektory alebo lisovacie kliešte.
Napriek tomu, že pojmy krimpovanie, stláčanie a lisovanie predstavujú synonymá, predsa len existujú pri ich používaní určité rozdiely.
Pokiaľ je pri elektroinštaláciách alebo pri výrobe vozidiel potrebné pripevniť konektory na elektrické vodiče, nazývame tento proces krimpovanie alebo niekedy aj stláčanie.
Spojovacie kusy na hadicové vedenie alebo plastové potrubia pripevňujú pracovníci tzv. nalisovaním. Napríklad pri koncových objímkach káblov hovoríme ako o krimpovaní, tak aj o lisovaní.
Voľba materiálu musí vždy zodpovedať
Pri krimpovaní je dôležité, aby sa k sebe krimpované materiály vzájomne hodili. Pri krimpovaní káblových očí, pripojovacích vidlíc alebo koncových objímok kábla musí byť dutinka pre prierez kábla správne dimenzovaná.
Na uľahčenie priraďovania dutiniek krimpovacích spojok k príslušným prierezom kábla sa používa farebné kódovanie.
Pri izolovaných konektoroch a koncových objímkach káblov je plastová izolácia vykonaná priamo v príslušnej farbe. Vďaka tomu používatelia na prvý pohľad spoznajú, pre aký prierez kábla sú príslušné krimpovacie dutinky, resp. konektory dimenzované.
Na rozdiel od nemeckého systému farebného kódovania má farebné kódovanie podľa normy DIN menej farieb, ktoré sa potom ale opakujú.
Tabuľka farebných kódov pre izolované koncové objímky jednotlivých vodičov
| Prierez | Nemecké farebné kódovanie | Norma DIN 46228 | Francúzske farebné kódovanie |
|---|---|---|---|
| 0,14 mm² | šedá | šedá | hnedá |
| 0,25 mm² | svetlo modrá | žltá | fialová |
| 0,34 mm² | tyrkysová | tyrkysová | ružová |
| 0,50 mm² | oranžová | biela | biela |
| 0,75 mm² | biela | šedá | modrá |
| 1,00 mm² | žltá | červená | červená |
| 1,50 mm² | červená | čierna | čierna |
| 2,50 mm² | modrá | modrá | šedá |
| 4,00 mm² | šedá | šedá | oranžová |
| 6,00 mm² | čierna | žltá | zelená |
| 10,0 mm² | slonová kosť | červená | hnedá |
| 16,0 mm² | zelená | modrá | slonová kosť |
| 25,0 mm² | hnedá | žltá | čierna |
| 35,0 mm² | béžová | červená | červená |
| 50,0 mm | olivová | modrá | modrá |
Farebné značenie na krimpovacích kliešťach
Ale taktiež nástroje a nastavenia nástrojov musia perfektne zodpovedať materiálom, ktoré majú byť krimpované. Iba tak môže vzniknúť odolný a spoľahlivý spoj. Preto majú niektoré lisovacie kliešte alebo kliešte na koncové objímky kábla taktiež farebné značenie, vďaka ktorému je možné dutinky spracovávať pomocou správnej lisovacej vložky.
Knipex Crimpwerkzeug mit Farbcodierung für isolierte Kabelschuhe
Ako sme už uviedli, krimpovanie sa používa pri konektoroch, koncových objímkach kábla alebo tiež pri izolovaných a neizolovaných káblových okách. To je ale nutné len v prípadoch, keď sa jedná o flexibilný lankový kábel, pri ktorom na jeden vodič pripadá mnoho jednotlivých vodičov.
V prípade tuhého inštalačného vedenia, kde je vodič tvorený iba masívnym medeným drôtom, nie je krimpovanie potrebné. U laniek z jemných vodičov je potrebné jednotlivé vodiče každého vodiča zoskupiť a obaliť puzdrom. Puzdro môže pri procese krimpovania získať rôzne tvary. Pre lepší prehľad vám teraz predstavíme najbežnejšie tvary krimpovania:
Zjednodušené znázornenie tvarov krimpovania
Hexagonálny krimp (šesťhran)
Kvadratický krimp (štvorhran)
Krimp tvaru B
Krimp tvaru W
Lichobežníkový krimp
Elipsový krimp
Štvortŕňový krimp
Tŕňový krimp
Kruhový krimp s presahom
Kruhový krimp
Ktorý tvar sa hodí ku ktorému konektoru?
Rozhodujúca je krimpovacia dutinka a kontakt konektora
Pre ktorý tvar krimpovania sa rozhodneme, to záleží v prvom rade na krimpovacej dutinke, resp. na konektore. Avšak nie každú krimpovaciu dutinku je možné do ľubovoľného tvaru zlisovať. V prípade koncových objímok kábla hrá dôležitú úlohu taktiež konštrukcia prípojky konektora. Pre svorkovnice s okrúhlymi otvormi (1) je k dispozícii hexagonálny, lichobežníkový alebo kruhový tvar krimpu.
V prípade svoriek automatických ističov (2) je najlepšou voľbou tvar „štvorhran“, pretože poskytuje najväčšie kontaktné plôšky.
Prehľad najčastejšie používaných tvarov krimpovania
Koncové objímky kábla
Samozrejme musí použitý nástroj požadovaný tvar krimpovania tiež podporovať. Tu uvádzame zoznam možných kombinácií pre niektoré vybrané a v praxi osvedčené konektory, resp. koncové objímky kábla.
Koncové objímky kábla
Šesťhran
Štvorhran
Lichobežník
Neizolované dutinky
Krimp tvaru W
Tŕňový krimp
Hexagonálny krimp*
Izolované dutinky
Oválny krimp
Otvorené dutinky
Krimp v tvare B
*V prípade neizolovaných lisovacích káblových ôk a konektorov, ktoré nezodpovedajú norme DIN 46235 / DIN 46267, sa môžu pri šesťhrane pri prílišnom zlisovaní po stranách vytvoriť ostré krídla. V takom prípade je lepšie použiť tŕňový tvar. Tiež pri hrubostenných konektoroch môže dôjsť k prílišnému zlisovaniu.
Rozlišovanie medzi otvorenými a uzavretými krimpovacími dutinkami
Otvorené krimpovacie dutinky
Konektory s otvorenými krimpovacími dutinkami sa používajú pri prierezoch kábla max. 50 mm². Možné tvary krimpovania sú uvedené na obrázku dole vpravo.
Uzavreté krimpovacie dutinky
Konektory s uzavretými krimpovacími dutinkami sa používajú pri medených vodičoch do prierezu max. 1 000 mm² a pri hliníkových vodičoch až do prierezu 1 200 mm².
Pri krimpovaní sú jednotlivé vodiče lanka najprv obklopené krimpovacou dutinkou. Uzavreté krimpovacie dutinky sa nasunú na odizolované konce káblov, zatiaľ čo v prípade otvorených krimpovacích dutiniek sa odizolované konce káblov pokladajú, resp. vkladajú. Niektoré konektory ponúkajú navyše pri procese krimpovania možnosť súčasne zafixovať aj izoláciu. Za tým účelom sa vpredu v oblasti kontaktu všetky jednotlivé žily zalisujú do dutinky. V zadnej časti sa zachytí izolácia kábla a taktiež sa zlisuje. Avšak proces lisovania, resp. tvar lisovania pri fixácii izolácie nie je tak výrazný a tak prispôsobený izolácii kábla (viď tiež kapitola Chyby pri lisovaní). To je dôležité, aby sa izolácia kábla nepoškodila a aby zostala zachovaná dielektrická pevnosť.
Nákres ukazuje jednotlivé kroky pri krimpovaní otvoreného konektora. Pre lepšiu názornosť zachytáva nákres iba krimpovanie žíl bez príslušnej zasúvacej vidlice, resp. bez fixácie izolácie.
Napriek tomu, že proces krimpovania môže na prvý pohľad vyzerať jednoducho, existuje tu niekoľko bodov, ktoré je potrebné dodržať:
1. Prierez vodiča
Najprv je potrebné skontrolovať, aký má prierez vodič z jemných vodičov. Podľa toho musí byť dimenzovaná krimpovacia dutinka, resp. zásuvkový kontakt.
2. Dĺžka odizolovania
Pri odizolovaní kábla musí dĺžka obnaženého vodiča presne zodpovedať konštrukcii krimpovacej dutinky alebo konektora. Holé konce káblov nesmú byť ani príliš dlhé ani príliš krátke.
3. Tvar krimpovania
V závislosti na použitej krimpovacej dutinke a aplikácii musí byť stanovený vhodný tvar krimpovania (ako napr. štvorhran, šesťhran alebo krimp v tvare B).
4. Krimpovací nástroj
Potom, čo bol stanovený tvar krimpovania, je samozrejme nutné použiť zodpovedajúce krimpovacie kliešte.
5. Správne prevedenie krimpovania
Dutinku je potom potrebné stlačiť natoľko, aby jednotlivé vodiče získali tvar nepravidelných mnohostranov, ktoré potom bez akýchkoľvek medzipriestorov ležia priamo vedľa seba (viď nákres A).
Pri tomto „hermeticky tesnom“ zlisovaní je možné vylúčiť oxidáciu medzi jednotlivými žilami, a teda aj zvýšenie prechodového odporu. Jednotlivé vodiče sú pevne usadené v zlisovanej oblasti a pri prípadnej tlakovej skúške elektrického spoja by sa nepravidelne odtrhli. Pokiaľ je zlisovaná oblasť nesprávne vyplnená, pretože je dutinka príliš veľká alebo pretože bol pri krimpovaní použitý príliš malý tlak, zostane medzi jednotlivými žilami medzipriestor (pozri nákres B).
V takom prípade by bol prechodový odpor zlisovaného miesta od samého začiatku vyšší a hrozilo by nebezpečenstvo oxidácie jednotlivých žíl. Tá by viedla k ďalšiemu nárastu odporu.
Ako sme si už ukázali, existujú najrôznejšie dutinky a zásuvkové kontakty, ktoré môžu byť krimpované do rôznych tvarov. V dôsledku toho existujú aj najrôznejšie kliešte, ktoré sa na krimpovanie, stláčanie a lisovanie používajú. Každé krimpovacie kliešte sa totiž hodia len na určitý druh krimpovacích dutiniek.
Na spoľahlivé plastické vytvarovanie pri krimpovaní sa musia vždy použiť kliešte, ktoré sa hodia k dutinke. Ak chceme krimpovať napríklad ploché konektory, nie je možné s rovnakými kliešťami lisovať koncové objímky kábla. Avšak, aby počet klieští pre najrôznejšie lisované spoje nebol príliš veľký, existujú krimpovacie kliešte s praktickými výmennými vložkami. Podľa potreby je možné vložku rýchlo vymeniť a s jednými kliešťami potom kvalitne krimpovať najrôznejšie dutinky. Ďalšie informácie k tejto téme nájdete v našom Radcovi ku krimpovacím kliešťam a lisovacím kliešťam.
Niektoré obľúbené a často používané krimpovacie kliešte
Asi najčastejšou chybou, ktorá sa pri krimpovaní vyskytuje, je chybné priradenie prierezu kábla a krimpovacej dutinky. To vedie k nesprávnemu naplneniu. Lisovaná oblasť je potom buď preplnená (nákres A) alebo nedostatočne naplnená (nákres B). Ale aj pri správnom priradení sa môžu pri krimpovaní vyskytnúť chyby. Najčastejšie sa jedná o chyby pri krimpovaní zásuvkových kontaktov s fixáciou izolácie. Také chyby je však možné po zlisovaní jednoducho odhaliť pohľadom.
Správne prevedenie
Pri správnom prevedení musia byť v bode 1 viditeľné vodiče lanka a izolácie. U bodu 2 musia byť vidieť konce vodičov.
Príliš krátka dĺžka odizolovania kábla
Pokiaľ bol pri kábli odizolovaný príliš krátky úsek a kábel bol správne zasunutý, zlisuje sa v oblasti krimpovania súčasne aj izolácia. Tým je oblasť zlisovania čiastočne izolovaná.
Príliš dlhá dĺžka odizolovania kábla
Pokiaľ bol pri kábli odizolovaný príliš dlhý úsek, nedokáže fixácia izolácie izoláciu správne zachytiť. Na funkčné odľahčenie kábla v ťahu tak nie je možné spoliehať.
Kábel je zasunutý príliš hlboko
Pokiaľ je kábel do zásuvkového kontaktu zasunutý príliš hlboko, môžu vodiče vyčnievať a zasahovať do priestoru kontaktu. Okrem toho je zlisovaná aj izolácia v oblasti krimpovaného spoja.
Kábel nie je zasunutý dostatočne hlboko
Pokiaľ kábel nie je zasunutý dostatočne hlboko do zásuvkového kontaktu, nepokrýva zlisované miesto celú dĺžku otvorených koncov káblov. Fixácia izolácie nezachytí izoláciu vôbec alebo ju zachytí len neúplne.
Nie sú obklopené všetky žily
Všetky jednotlivé žily musia byť obklopené dutinkou. Voľné vodiče by inak mohli za určitých okolností vyčnievať z puzdra konektora. Tým by vznikalo nebezpečenstvo skratu a pri kontakte by nebola zaistená ochrana.
Poškodená izolácia
Po dokončení krimpovania smú byť v oblasti fixácie izolácie viditeľné otlačené miesta na izoláciu. Avšak izolácia nesmie byť procesom krimpovania poškodená.
Sprehýbané boky krimpovaného spoja
Boky krimpovaného spoja musia kábel čisto obklopovať a nesmú byť ohýbané. Inak je fixácia izolácie alebo krimpovanie chybné.
Utrhnuté jednotlivé žily
Jednotlivé žily sa pri krimpovaní nesmú pri výstupe ulamovať, resp. odrezávať alebo odtrhávať.
Príliš veľký uhol skrútenia
Maximálny prípustný uhol skrútenia oblasti krimpovania voči kontaktnej ploche konektora nesmie prekročiť 10°.
Dodatočné zletovanie krimpovaného spoja
Avšak kardinálnou chybou, ktorá sa bohužiaľ naďalej vyskytuje, je dodatočné zletovanie krimpovaného spoja. Mnohí používatelia to chcú urobiť čo najlepšie a krimpované miesto navyše ešte zletujú. To je zbytočné a prináša to viac škody ako úžitku. Pôsobením vysokých teplôt je veľmi ľahko možné izoláciu kábla poškodiť a negatívne ovplyvniť materiál kontaktu. Taviaca prísada, ktorá je na letovanie potrebná, môže oblasť kontaktu konektora elektricky izolovať a spôsobiť koróziu. Potom konektorový spoj stráca svoju funkčnosť.
Horúca spájka natečie vplyvom vzlínavosti pod izoláciu, čím miesto stvrdne. V spojení s vibráciami je potom už len otázkou času, kedy sa takto vytvorené miesto zlomu (viď označenie kolieskom) naozaj zlomí.
Príprava kábla na montáž
Pri výrobe individuálneho patch kábla alebo pri opravách je často nutné pripevniť na kábel konektor RJ45. V závislosti na prevedení konektora RJ45 a použitého kábla sa potrebné pracovné kroky mierne líšia. V zásade je ale pri všetkých kábloch nevyhnutné najprv nasadiť na káble ochranu proti zalomeniu. Následne sa odstráni opláštenie kábla. Na odizolovanie sa používa špeciálny rezný nástroj, ktorý nepoškodí ani tienenie ani izoláciu žíl.
Potom sa odtienenie kábla preloží dozadu a prípadne sa odstráni odtienenie žíl. Farebne izolované vodiče sa potom zavedú do konektora a kliešťami štiepačkami sa skrátia na potrebnú dĺžku. Kam sa pripája ktorý vodič, to sa riadi podľa štandardu používaného v sieti LAN (T568A alebo T568B). Ďalšie informácie nájdete na stránkach nášho radcu Inštalácia sieťových zásuviek.
Vykonávanie montáže
K niektorým konektorom RJ45 sú priložené zavádzacie pomôcky (1), ktoré výrazne uľahčujú zavádzanie vodičov do konektorov. Pri následnom procese krimpovania sa osem rezných kontaktov (2) konektora pomocou krimpovacích klieští RJ45 nalisuje na osem vodičov. Ak sa použije tienený konektor RJ45, musí mať konektorové puzdro (3) kontakt s tienením kábla. To sa deje buď hneď pri zasunutí kábla alebo pomocou dodatočných upínacích prípravkov (4) na konektorovom puzdre. Na záver sa ochrana proti zalomeniu (5) nasunie na konektor. Pomocou vhodnej skúšačky káblov je možné otestovať patch kábel, resp. každý jednotlivý kontakt konektora RJ45.
V prípade potreby je možné na príslušných video portáloch nájsť množstvo príkladov, v ktorých je krimpovanie sieťových káblov veľmi presne vysvetlené a predvedené.
Upozornenie:
Hoci sú kontakty pri montáži konektora RJ45 nalisované na kábel, dokonca aj odborníci tento nástroj nazývajú skôr ako krimpovacie kliešte RJ45, a nie lisovacie kliešte. Medzitým sa na trhu objavili aj konektory RJ45, ktoré umožňujú montáž bez použitia špeciálnych nástrojov. Pretože súčasné vytvorenie kontaktu ôsmich vodičov touto kombinovanou technikou vyžaduje vynaloženie určitej sily, poskytujú krimpovacie kliešte, ako vhodný nástroj, najlepšie možné výsledky krimpovania.
Pre káble na inštaláciu sietí sú v prípade potreby tiež k dostaniu špeciálne konektory RJ45, ktoré umožňujú spoľahlivé spojenie aj s tuhými vodičmi.