IPC/WHMA-A-620E Anforderungen und Akzeptanz für Kabel- und Kabelbaumbaugruppen

Der gemeinsam vom Printed Circuits Institute (IPC) und der Wire Harness Manufacturers Association (WHMA) entwickelte Standard „IPC/WHMA-A-620E Requirements and Acceptance for Cable and Wire Harness Assemblies“ ist der einzige branchenweit anerkannte Standard für Anforderungen und Abnahme von Kabel- und Kabelbaumbaugruppen. Dieser Standard beschreibt die Materialien, Methoden, Tests und Abnahmekriterien für die Herstellung von gecrimpten, mechanisch befestigten und gelöteten Verbindungen sowie die damit verbundenen Montagevorgänge bei Kabel- und Kabelbaumbaugruppen.

Sowohl Kabelbäume als auch Kabelbaugruppen stellen elektrische Verbindungen her und sorgen gleichzeitig für die Organisation und Zusammenführung von Kabeln und Leitungen. Diese Systeme übertragen Signale oder elektrischen Strom in den meisten Automobilen und Flugzeugen. Diese Norm legt Anforderungen an die Herstellung von gecrimpten, mechanisch gesicherten und gelöteten Verbindungen für Kabel- und Kabelbaumbaugruppen fest.

Die Begriffe „Kabelbaum“ und „Kabelsatz“ werden oft synonym verwendet, doch Drähte und Kabel sind nicht dasselbe. Ein Draht ist ein einzelner Strang aus elektrisch leitfähigem Material wie Zinn oder Kupfer. Ein Kabelsatz ordnet elektrische Drähte und Kabel, indem er sie gruppiert. Er bildet eine Ummantelung, typischerweise aus dem gleichen Material wie ein Kabelbaum, die die einzelnen Drähte umgibt. Kabelsätze können die Drähte nicht vor extremen Temperaturen oder Reibung zwischen ihnen schützen, daher werden sie hauptsächlich für den Innenbereich verwendet und sind in den meisten Autos und Flugzeugen zu finden.

Viele alltägliche Haushaltsprodukte wie Computer, Fernseher, Monitore, Mikrowellen und Kühlschränke verwenden konfektionierte Kabel. Diese Produkte sind oft von einer Schutzhülle umgeben, sodass keine zusätzliche Abschirmung erforderlich ist. Ein Kabel ist ein Bündel miteinander verdrillter oder geflochtener Drähte, die von einer einzigen schützenden Außenhülle umgeben sind und so einen einzigen dicken Draht bilden. Konfektionierte Kabel bieten verbesserten Schutz, indem sie die Komponenten fest in einer robusten Außenhülle umschließen. Sie schützen alle Produkte vor extremen Umweltbedingungen und Temperaturschwankungen und sind daher ideal für den Außeneinsatz. Konfektionierte Kabel bieten eine hohe Beständigkeit gegen äußere Einflüsse (z. B. Hitze, Staub und Feuchtigkeit) und schützen Drähte und Kabel vor Reibung und Korrosion. Viele Schwerindustrien wie die Medizin-, Militär-, Luft- und Raumfahrt- und Bauindustrie verwenden häufig konfektionierte Kabel in ihren Fertigungsprozessen, da sie sich ideal für die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung eignen.

Die Norm IPC/WHMA A-620E beschreibt die Materialien, Methoden, Tests und Abnahmekriterien für die Herstellung von gecrimpten, mechanisch befestigten und gelöteten Verbindungselementen. Sie spezifiziert außerdem die damit verbundenen Montagevorgänge im Zusammenhang mit Kabel- und Kabelbaumbaugruppen. Diese Norm enthält detaillierte Anforderungen an Abisolieren, Kabelbeschädigungen und Endschnitte, Leiterverformung/Vogelkäfigbildung, Kabelverdrillung, Isolationsschäden, Lötanschlüsse, Mittelleiteranschlüsse, Lötverbindungen, Verzinnen, Türme und Zylinderstifte, halbstarre Koaxialkabel und vieles mehr. Der Zweck dieser Norm besteht darin, mithilfe von Prozesskontrollmethoden ein gleichbleibendes Qualitätsniveau während der Produktherstellung sicherzustellen. Diese Norm enthält keine Kriterien für die Querschnitts- oder Röntgenauswertung.

Die Anwendung dieser Norm erfordert die Einigung über die Klasse, zu der das Produkt gehört. Die endgültige Verantwortung für die Festlegung der Klasse, in die die Baugruppe eingestuft wird, liegt beim Anwender (oder Hersteller). Die in dieser Norm definierten Kriterien spiegeln drei Produktklassen wider:

• Klasse 1 – Allgemeine elektronische Produkte: Umfasst Produkte, die für Anwendungen geeignet sind, bei denen die Hauptanforderung die Funktion der fertigen Baugruppe ist.
• Elektronische Spezialprodukte der Klasse 2: Dazu gehören Produkte, bei denen dauerhafte Leistung und lange Lebensdauer erforderlich sind und ein unterbrechungsfreier Betrieb erwünscht, aber nicht kritisch ist. In der Endanwendungsumgebung treten in der Regel keine Ausfälle auf.
• Klasse 3 – Elektronische Produkte für hohe Leistung/raue Umgebungen: Umfasst Produkte, bei denen eine kontinuierliche Leistung oder Leistung auf Abruf entscheidend ist, Geräteausfallzeiten nicht toleriert werden können, die Endnutzungsumgebung ungewöhnlich rau sein kann und die Geräte bei Bedarf funktionieren müssen, beispielsweise Lebenserhaltungssysteme und andere kritische Systeme.

Kabelbäume und Kabelbaugruppen lösen viele der Herausforderungen komplexer elektrischer Systeme. Dank ihrer spezifischen Konstruktion können sie die Effizienz eines Systems deutlich steigern. Diese Baugruppen werden zur Übertragung elektronischer Signale in zahlreichen Geräten unterschiedlicher Branchen eingesetzt, darunter:

• Luftfahrt: Kabel und Kabelbäume sorgen für die Energieübertragung in Flugzeugtriebwerken, die Datenübertragung von Satelliten und Raumfahrtsystemen.
• Automobilindustrie: Umfangreiche Verwendung von Kabelbäumen und Kabelbaugruppen sowohl für Benzin- als auch für Elektrofahrzeuge. Dazu gehören die Fahrzeugbatterie, die Hauptsteuereinheit sowie Blinker und Displays.
• Medizin: Kabel und Kabelbäume sorgen durch schnelle Verbindungen für die Sicherheit der Patienten und werden in Einrichtungen wie Bildgebungsgeräten, MRT-Geräten, Röntgengeräten, elektronischen Betten und Zahnarztstühlen installiert.
• Telekommunikation: Enthält Zehntausende von Kabeln, die alle platzsparend und zur leichteren Identifizierung organisiert werden müssen. Baugruppen erfüllen diese Aufgabe und bündeln Kabel für Modems, Router und ähnliche Kommunikationsgeräte.
• Informationstechnologie: Kabelbündel und Kabelbaugruppen sparen Platz in kleinen Laptops und organisieren die Tausenden von Kabeln in einer Netzwerkanlage.
• Konstruktion: Kabelbäume werden verwendet, um elektrische Leitungen in Wohn- und Geschäftsgebäuden unter Einhaltung aller relevanten Vorschriften zu isolieren und zu organisieren.
• Fertigung: Kabelbäume sorgen für die Sicherheit von Anlagen, indem sie Kabel halten und zuverlässige Verbindungen in Maschinen wie CNC-Einheiten (Computerized Numerical Control), 3D-Druckern und herkömmlichen Arbeitsstationen gewährleisten, die eine umfangreiche Verkabelung erfordern.
• Robotik und Automatisierung: Für eine ordnungsgemäße Funktion ist eine saubere (oft platzbeschränkte) und langlebige Verkabelung erforderlich. Daher werden Kabelbäume zum Verlegen und Einschließen der Schaltkreise benötigt.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Evaluierungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „IPC/WHMA-A-620E – Anforderungen und Abnahme für Kabel- und Kabelbaumbaugruppen“ an.