Návod na krimpování » Takto vytvoříte perfektní lisované elektrické kontakty
Zveřejněno: 11. 10. 2023 | Doba potřebná k přečtení: 9 minut
Není tomu tak dávno, kdy se elektrické kontakty pájely na příslušné kabely pracně a ručně. Taková práce zabírala mnoho času, a kromě toho na pájených spojích často docházelo k přerušení kabelu. Navíc se brzy ukázalo, že je dost nevhodné pájet vodiče z jemných vodičů do šroubovacích svorek před montáží. Pájené spoje se po čase zmenší, čímž se uvolní svěrací šrouby. Čím dál horší kontakty pak vedly k nebezpečnému přehřívání upínacích šroubení.
Jako alternativa k pájení bylo vyvinuto krimpování. Hnací silou se v tomto případě stal automobilový průmysl. Čím dál složitější elektrické systémy v nových vozech vyžadovaly stále více kabelů a konektorů. Díky automatizaci procesu krimpování odpadla časově náročná ruční práce. S krimpovacími automaty je nyní bez problému možné vyrábět konfekcionované kabely s trvalými a vysoce kvalitními spoji ve vysokých počtech kusů a v krátkém čase.
Ale také ruční krimpování pomocí krimpovacích pákových kleští vede při správném používání k perfektním spojům. Vysvětlíme vám, jak správně krimpovat nebo lisovat konektory, a rádi vám prozradíme ještě další informace k tomuto tématu.
Pojem „krimpování“ označuje silné stisknutí dutinky za účelem vytvoření mechanicky pevného spojení mezi dvěma komponenty. Název této metody zpracování byl převzat z angličtiny a znamená totéž co zatlačit, složit, zformovat, zmáčknout nebo slisovat. Krimpovací kleště se někdy označují také jako mačkací kleště, kleště na konektory nebo lisovací kleště.
Přesto, že pojmy krimpování, mačkání a lisování představují synonyma, přece jen existují při jejich používání určité rozdíly.
Pokud je při elektroinstalacích nebo při výrobě vozidel potřeba připevnit konektory na elektrické vodiče, nazýváme proces jako krimpování nebo někdy také mačkání.
Spojovací kusy na hadicová vedení nebo plastová potrubí pracovníci připevňují nalisováním. Například u koncových objímek kabelů hovoříme jak o krimpování, tak o lisování.
Volba materiálu musí odpovídat vždy
Při krimpování je důležité, aby se k sobě krimpované materiály vzájemně hodily. Při krimpování kabelových ok, připojovacích vidlic nebo koncových objímek kabelu musí být dutinka správně dimenzovaná pro průřez kabelu.
Pro usnadnění přiřazování dutinek krimpovacích spojek k příslušným průřezům kabelu se používá barevné kódování.
U izolovaných konektorů a koncových objímek kabelů je plastová izolace provedená přímo v příslušné barvě. Díky tomu uživatelé na první pohled poznají, pro jaký průřez kabelu jsou příslušné krimpovací dutinky, resp. konektory dimenzované.
Na rozdíl od německého systému barevného kódování má barevné kódování podle normy DIN méně barev, které se pak ale opakují.
Tabulka barevných kódů pro izolované koncové objímky jednotlivých vodičů
| Průřez | Německé barevné kódování |
Norma DIN 46228 |
Francouzské barevné kódování |
|---|---|---|---|
| 0,14 mm² | šedá | šedá | hnědá |
| 0,25 mm² | světle modrá | žlutá | fialová |
| 0,34 mm² | tyrkysová | tyrkysová | růžová |
| 0,50 mm² | oranžová | bílá | bílá |
| 0,75 mm² | bílá | šedá | modrá |
| 1,00 mm² | žlutá | červená | červená |
| 1,50 mm² | červená | černá | černá |
| 2,50 mm² | modrá | modrá | šedá |
| 4,00 mm² | šedá | šedá | oranžová |
| 6,00 mm² | černá | žlutá | zelená |
| 10,0 mm² | slonová kost | červená | hnědá |
| 16,0 mm² | zelená | modrá | slonová kost |
| 25,0 mm² | hnědá | žlutá | černá |
| 35,0 mm² | béžová | červená | červená |
| 50,0 mm | olivová | modrá | modrá |
Barevné značení na krimpovacích kleštích
Ale také nástroje a nastavení nástrojů musí perfektně odpovídat materiálům, které mají být krimpovány. Pouze tak může vzniknout odolný a spolehlivý spoj. Proto mají některé lisovací kleště nebo kleště na koncové objímky kabelu rovněž barevné značení, díky němuž lze dutinky zpracovávat pomocí správné lisovací vložky.
Krimpovací nástroje Knipex s barevným kódováním pro izolovaná kabelová oka
Jak už jsme uvedli, krimpování se používá u konektorů, koncových objímek kabelu nebo také u izolovaných a neizolovaných kabelových ok. To je ale nutné jen v případech, kdy se jedná o flexibilní lankový kabel, u kterého na jeden vodič připadá mnoho jednotlivých vodičů.
V případě tuhého instalačního vedení, kde je vodič tvořen pouze masivním měděným drátem, není krimpování zapotřebí. U lanek z jemných vodičů je potřeba jednotlivé vodiče každého vodiče seskupit a obalit pouzdrem. Pouzdro může při procesu krimpování získat různé tvary. Pro lepší přehled vám nyní představíme nejběžnější tvary krimpování:
Zjednodušené znázornění tvarů krimpování
Hexagonální krimp
Kvadratický krimp
Krimp tvaru B
Krimp tvaru W
Lichoběžníkový krimp
Elipsový krimp
Čtyřtrnový krimp
Trnový krimp
Kruhový krimp
Kruhový krimp
Který tvar se hodí ke kterému konektoru?
Rozhodující je krimpovací dutinka a kontakt konektoru
Pro který tvar krimpování se rozhodneme, to záleží v první řadě na krimpovací dutince, resp. na konektoru. Ovšem ne každou krimpovací dutinku lze slisovat do libovolného tvaru.
V případě koncových objímek kabelu hraje důležitou roli také konstrukce přípojky konektoru. Pro svorkovnice s kulatými otvory (1) je k dispozici hexagonální, lichoběžníkový nebo kruhový tvar krimpu.
V případě svorek automatických jističů (2) je nejlepší volbou tvar „čtyřhran“, protože poskytuje největší kontaktní plošky.
Přehled nejčastěji používaných tvarů krimpování
Samozřejmě musí použitý nástroj požadovaný tvar krimpování také podporovat. Zde uvádíme seznam možných kombinací pro některé vybrané a v praxi osvědčené konektory, resp. koncové objímky kabelu.
Koncové objímky kabelu
Šestihran
Čtyřhran
Lichoběžník
Neizolované dutinky
Krimp tvaru W
Trnový krimp
Hexagonální krimp*
Izolované dutinky
Oválný krimp
Otevřené dutinky
Krimp ve tvaru B
*V případě neizolovaných lisovacích kabelových ok a konektorů, které neodpovídají normě DIN 46235 / DIN 46267, se mohou u šestihranu při přílišném slisování po stranách vytvořit ostrá křídla. V takovém případě je lepší použít trnový tvar. Také u silnostěnných konektorů může dojít k přílišnému slisování.
Rozlišování mezi otevřenými a uzavřenými krimpovacími dutinkami
Otevřené krimpovací dutinky
Konektory s otevřenými krimpovacími dutinkami se používají u průřezů kabelu max. 50 mm². Možné tvary krimpování jsou uvedené na obrázku dole vpravo.
Uzavřené krimpovací dutinky
Konektory s uzavřenými krimpovacími dutinkami se používají u měděných vodičů do průřezu max. 1 000 mm² a u hliníkových vodičů až do průřezu 1 200 mm².
Při krimpování jsou jednotlivé vodiče lanka nejprve obklopeny krimpovací dutinkou. Uzavřené krimpovací dutinky se nasunou na odizolované konce kabelů, zatímco v případě otevřených krimpovacích dutinek se odizolované konce kabelů pokládají, resp. vkládají.
Některé konektory navíc nabízejí také možnost při procesu krimpování současně také zafixovat izolaci. Za tím účelem se vpředu v oblasti kontaktu všechny jednotlivé žíly zalisují do dutinky. V zadní části se zachytí izolace kabelu a rovněž se slisuje. Nicméně proces lisování, resp. tvar lisování při fixaci izolace není tak výrazný a tolik přizpůsobený izolaci kabelu (viz také kapitola Chyby při lisování). To je důležité, aby se izolace kabelu nepoškodila a aby zůstala zachována dielektrická pevnost.
Nákres ukazuje jednotlivé kroky při krimpování otevřeného konektoru. Pro lepší názornost zachycuje nákres pouze krimpování žil bez příslušné zasouvací vidlice, resp. bez fixace izolace.
Přestože proces krimpování může na první pohled vypadat jednoduše, existuje zde několik bodů, které je potřeba dodržet:
1. Průřez vodiče
Nejprve je potřeba zkontrolovat, jaký průřez vodič z jemných vodičů má. Podle toho musí být dimenzovaná krimpovací dutinka, resp. zásuvkový kontakt.
2. Délka odizolování
Při odizolování kabelu musí délka obnaženého vodiče přesně odpovídat konstrukci krimpovací dutinky nebo konektoru. Holé konce kabelů nesmějí být ani příliš dlouhé ani příliš krátké.
3. Tvar krimpování
V závislosti na použité krimpovací dutince a aplikaci musí být stanoven vhodný tvar krimpování (jako např. čtyřhran, šestihran nebo krimp ve tvaru B).
4. Krimpovací nástroj
Poté, co byl stanoven tvar krimpování, je samozřejmě nutné použít odpovídající krimpovací kleště.
5. Správné provedení krimpování
Dutinku je pak potřeba stlačit natolik, aby jednotlivé vodiče získaly tvar nepravidelných mnohostranů, které pak bez jakýchkoliv meziprostorů leží přímo vedle sebe (viz nákres A).
Při tomto „hermeticky těsném“ slisování lze vyloučit oxidaci mezi jednotlivými žilami, a tedy i zvýšení přechodového odporu. Jednotlivé vodiče jsou pevně usazené ve slisované oblasti a při případné tlakové zkoušce elektrického spoje by se nepravidelně odtrhly.
Pokud je slisovaná oblast nesprávně vyplněná, protože je dutinka příliš veliká nebo protože byl při krimpování použit příliš malý tlak, zůstane mezi jednotlivými žilami meziprostor (viz nákres B).
V takovém případě by byl přechodový odpor slisovaného místa od samého začátku vyšší a hrozilo by nebezpečí oxidace jednotlivých žil. Ta by vedla k dalšímu nárůstu odporu.
Jak jsme si už ukázali, existují nejrůznější dutinky a zásuvkové kontakty, které mohou být krimpovány do různých tvarů. V důsledku toho existují také nejrůznější kleště, které se ke krimpování, mačkání a lisování používají. Každé krimpovací kleště se totiž hodí jen pro určitý druh krimpovacích dutinek.
Pro spolehlivé plastické vytvarování při krimpování se musejí vždy použít kleště, které se hodí k dutince. Chceme-li například krimpovat ploché konektory, nelze se stejnými kleštěmi lisovat koncové objímky kabelu. Ovšem aby počet kleští pro nejrůznější lisované spoje nebyl příliš veliký, existují krimpovací kleště s praktickými výměnnými vložkami. Podle potřeby lze vložku rychle vyměnit a s jedněmi kleštěmi pak kvalitně krimpovat nejrůznější dutinky. Další informace k tomuto tématu najdete v našem Rádci ke krimpovacím kleštím a lisovacím kleštím.
Některé oblíbené a často používané krimpovací kleště
Asi nejčastější chybou, která se při krimpování vyskytuje, je chybné přiřazení průřezu kabelu a krimpovací dutinky. To vede k nesprávnému naplnění. Lisovaná oblast je pak buď přeplněná (nákres A), nebo nedostatečně naplněná (nákres B).
Ale i při správném přiřazení se mohou při krimpování vyskytnout chyby. Nejčastěji se jedná o chyby při krimpování zásuvkových kontaktů s fixací izolace. Takové chyby lze nicméně po slisování jednoduše odhalit pohledem.
Správné provedení
Při správném provedení musejí být v bodě 1 viditelné vodiče lanka a izolace. U bodu 2 musejí být vidět konce vodičů.
Příliš krátká délka odizolování kabelu
Pokud byl u kabelu odizolován příliš krátký úsek a kabel byl správně zasunut, slisuje se v oblasti krimpování současně i izolace. Tím je oblast slisování částečně izolovaná.
Příliš dlouhá délka odizolování kabelu
Pokud byl u kabelu odizolován příliš dlouhý úsek, nedokáže fixace izolace izolaci správně zachytit. Na funkční odlehčení kabelu v tahu tak nelze spoléhat.
Kabel je zasunutý příliš hluboko
Pokud je kabel do zásuvkového kontaktu zasunutý příliš hluboko, mohou vodiče vyčnívat a zasahovat do prostoru kontaktu. Kromě toho je slisována také izolace v oblasti krimpovaného spoje.
Kabel není zasunutý dostatečně hluboko
Pokud kabel není zasunutý dostatečně hluboko do zásuvkového kontaktu, nepokrývá slisované místo celou délku otevřených konců kabelů. Fixace izolace nezachytí izolaci vůbec, nebo ji zachytí jen neúplně.
Nejsou obklopené všechny žíly
Všechny jednotlivé žíly musejí být obklopeny dutinkou. Volné vodiče by jinak mohly za určitých okolností vyčnívat z pouzdra konektoru. Tím by vznikalo nebezpečí zkratu a nebyla by zajištěna ochrana při kontaktu.
Poškozená izolace
Po dokončení krimpování smějí být v oblasti fixace izolace viditelná otlačená místa na izolaci. Ovšem izolace nesmí být procesem krimpování poškozena.
Zprohýbané boky krimpovaného spoje
Boky krimpovaného spoje musejí kabel čistě obklopovat a nesmějí být zprohýbané. Jinak je fixace izolace nebo krimpování vadné.
Utržené jednotlivé žíly
Jednotlivé žíly se při krimpování nesmějí u výstupu ulamovat, resp. odřezávat nebo odtrhávat.
Příliš velký úhel zkroucení
Maximální přípustný úhel zkroucení oblasti krimpování vůči kontaktní ploše konektoru nesmí překročit 10°.
Dodatečné sletování krimpovaného spoje
Ovšem kardinální chybou, která se bohužel nadále vyskytuje, je dodatečné sletování krimpovaného spoje. Mnozí uživatelé to chtějí provést co nejlépe a krimpované místo navíc ještě sletují. To je zbytečné a přináší to více škody než užitku.
Působením vysokých teplot lze velmi snadno poškodit izolaci kabelu a negativně ovlivnit materiál kontaktu. Tavicí přísada, která je pro letování zapotřebí, může oblast kontaktu konektoru elektricky izolovat a způsobit korozi. Pak konektorový spoj ztrácí svou funkčnost.
Horká pájka nateče vlivem vzlínavosti pod izolaci, čímž místo ztvrdne. Ve spojení s vibracemi je pak už jen otázkou času, kdy se takto vytvořené místo zlomu (viz označení kolečkem) opravdu zlomí.
Příprava kabelu pro montáž
Při výrobě individuálního patch kabelu nebo při opravách je často nutné připevnit na kabel konektor RJ45. V závislosti na provedení konektoru RJ45 a použitého kabelu se potřebné pracovní kroky mírně liší. V zásadě je ale u všech kabelů nezbytné nejprve nasadit na kabely ochranu proti zalomení. Následně se odstraní opláštění kabelu. Pro odizolování se používá speciální řezný nástroj, který nepoškodí ani stínění ani izolaci žil.
Poté se odstínění kabelu přeloží dozadu a případně se odstraní odstínění žil. Barevně izolované vodiče se pak zavedou do konektoru a kleštěmi štípačkami se zkrátí na potřebnou délku. Kam se připojuje který vodič, to se řídí podle standardu používaného v síti LAN (T568A nebo T568B). Další informace najdete na stránkách našeho rádce Instalace síťových zásuvek.
Provádění montáže
K některým konektorům RJ45 jsou přiložené zaváděcí pomůcky (1), které výrazně usnadňují zavádění vodičů do konektorů. Při následném procesu krimpování se osm řezných kontaktů (2) konektoru pomocí krimpovacích kleští RJ45 nalisuje na osm vodičů. Pokud se použije stíněný konektor RJ45, musí mít konektorové pouzdro (3) kontakt se stíněním kabelu. To se děje buď hned při zasunutí kabelu, nebo pomocí dodatečných upínacích přípravků (4) na konektorovém pouzdru. Na závěr se ochrana proti zalomení (5) nasune na konektor. Pomocí vhodné zkoušečky kabelů lze otestovat patch kabel, resp. každý jednotlivý kontakt konektoru RJ45.
V případě potřeby lze na příslušných videoportálech najít řadu příkladů, ve kterých je krimpování síťových kabelů velmi přesně vysvětlené a předvedené.
Upozornění:
Ačkoli jsou kontakty při montáži konektoru RJ45 nalisovány na kabel, dokonce i odborníci tento nástroj nazývají spíše jako krimpovací kleště RJ45, a ne lisovací kleště. Mezitím se na trhu objevily také konektory RJ45, které umožňují montáž bez použití speciálních nástrojů. Protože současné vytvoření kontaktu osmi vodičů touto kombinovanou technikou vyžaduje vynaložení určité síly, poskytují krimpovací kleště jakožto vhodný nástroj nejlepší možné výsledky krimpování.
Pro kabely pro instalaci sítí jsou v případě potřeby rovněž k dostání speciální konektory RJ45, které umožňují spolehlivé spojení také s tuhými vodiči.
Für Netzwerk-Verlegekabel sind bei Bedarf ebenfalls spezielle RJ45-Stecker erhältlich, die auch mit den starren Drähten eine zuverlässige Verbindung ermöglichen.