Crimpzangen im Test: Wie gut sind unsere Crimpzangen?

Fast jedes meiner Projekte aus dem letzten Vierteljahrhundert enthielt, sofern es Kabel enthielt, irgendwo mindestens einen Crimp-Stecker. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Crimparten, aber in diesem Fall beziehe ich mich auf die allgegenwärtige Variante mit einer roten, blauen oder gelben Kunststoffhülse, die die Drahtgröße angibt, für die sie entwickelt wurden. Sie sorgen für eine physikalisch robuste und elektrisch einwandfreie Verbindung, die resistent gegen Drahtermüdung aufgrund von Vibrationen ist und hohe Ströme bei hohen Spannungen problemlos übertragen kann.

Man könnte erwarten, dass wir nun auf die Details der Crimpverbindung eingehen, aber mein Kollege Dan hat bereits ausführlich dargelegt, was eine gute oder schlechte Crimpverbindung ausmacht. Stattdessen führte mich kürzlich meine ständige Suche nach seltsamen und wunderbaren Dingen, die ich zu Ihrer Unterhaltung rezensieren kann, zu einem neuen Crimpwerkzeug und von dort zu einer Neugier auf die Wirksamkeit verschiedener Werkzeugstile. Deshalb werde ich die drei verschiedenen Crimpmethoden bewerten, die mir zur Verfügung stehen, nämlich meine glänzende neue Ratschen-Crimpzange, meine betagte einfache Crimpzange und zum Vergleich eine gewöhnliche Zange. Ich werde einen Blick auf die physikalische Stärke jeder Crimpmethode werfen, gefolgt von ihrer elektrischen Wirksamkeit, aber zuerst lohnt es sich, einen Blick auf die Werkzeuge selbst zu werfen.

Zu dem Zangenset gibt es wenig zu sagen, außer dass es sich um ein ganz normales Zangenset handelt – manchmal auch Lineman-Zange genannt –, das zufällig auf meiner Werkbank liegt, also werde ich sie Bankzange nennen. Sie haben mit ziemlicher Sicherheit ein sehr ähnliches Set.

Meine einfache Crimpzange wurde irgendwann in den 1990er Jahren in einem Auto-Supermarkt gekauft und ist eine Art Mehrzweck-Elektrowerkzeug, das wahrscheinlich viele von Ihnen besitzen. Sie haben viele Funktionen, aber was uns interessiert, sind die geformten Gefäße mit den farbigen Punkten an den Backen. In diese einen Crimpverbinder mit eingelegtem Draht einklemmen, die Griffe zusammendrücken und schon ist die entsprechende Verbindung hergestellt.

Schließlich ist die Ratschen-Crimpzange eine teurere Version desselben Werkzeugs, verfügt jedoch über einen Satz abnehmbarer Einsätze mit denselben farbigen Punkten zur Kennzeichnung der Crimpgrößen. Ich kann Matrizen kaufen, die für andere Steckertypen geeignet sind, aber in diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass ich das nicht tun werde. Witzigerweise wird ihre preiswerte Herkunft (über einen der chinesischen Hardware-Kanäle) dadurch verraten, dass die farbigen Punkte auf den falschen Matrizen angebracht wurden, aber das tut ihrer Wirksamkeit als Werkzeug keinen Abbruch.

Wenn ich einige Crimpwerkzeuge bewerten möchte, muss ich zunächst einige Crimpverbindungen herstellen, mit denen ich arbeiten kann. Also habe ich etwas Draht aus dem Kabelsalat eines alten ATX-Netzteils geraubt und drei rote Crimp-Kabelspleiße in der passenden Größe genommen Draht. Diese sind überhaupt nichts Besonderes, da sie aus einem billigen Einzelhandels-Multipack mit Crimpverbindern stammen.

Die Ratschenzange hinterließ den stärksten Eindruck auf dem roten Kunststoff und hinterließ die deutlichste Verformung in der Form der Matrizen. Es ist wahrscheinlich, dass sich dies durch eine Anpassung der Ratsche ändern würde, ich verwende sie vorerst einfach so, wie sie mir zur Verfügung steht. In der Zwischenzeit verrichtete die einfache Crimpzange ihre übliche saubere Arbeit, und die Tischzange drückte den Stecker lediglich zu einem Oval zusammen.

Was müssen Sie wissen, um die Wirksamkeit einer Crimpverbindung zu messen? In einem Labor könnten Sie es mit einer Präzisionssäge durchschneiden und das freiliegende Ende zur Untersuchung polieren oder es vielleicht wie ein Metallurge untersuchen, indem Sie Röntgenstrahlen verwenden, um die Auswirkung auf die Metallkristalle zu sehen. Aber auf meiner Bank habe ich beides nicht, und außerdem sind meine Anforderungen an eine Crimpverbindung eher bodenständiger. Ich muss Folgendes wissen: Wird es auseinanderfallen? Und wird es den Strom aufnehmen, den ich ihm geben möchte? Daher muss ich seine Bruchfestigkeit und seinen elektrischen Widerstand untersuchen.

Mir fehlt ein Labor mit einem Prüfstand für die Zugfestigkeit, aber ich lebe auf einem Bauernhof und habe schnellen Zugang zu einer Obstpflückleiter und einem Eimer. Bei der Leiter handelt es sich um ein etwa 2 m langes Stativ, je nachdem, wie man die Beine platziert. Daran habe ich ein Stück Seil aufgehängt, an dem ich meinen Eimer über meinen Draht mit der darin befindlichen Quetschverbindung festgebunden habe. Indem ich den Eimer mit Wasser aus einem Messbecher füllte, bis sich die Verbindung löste, konnte ich ihre Festigkeit grob beurteilen. Der Plastikeimer hat ein kleines Gewicht, aber da meine Auflösung bei einem Liter Wasser oder etwa 10 Newton liegt, wenn man sich die Stärke der englischen Schwerkraft erlaubt, würde ich sagen, dass es innerhalb des experimentellen Fehlers liegt.

Es ist wahrscheinlich eines der ungewöhnlicheren Dinge, die ich für Hackaday gemacht habe, im Sonnenschein zu sitzen und Stück für Stück Wasser in einen Eimer zu gießen. Ein guter Tipp für den Fall, dass einer von Ihnen dies für nötig hält, besteht darin, den Eimer nur etwa 25 mm über dem Boden aufzuhängen, denn wenn die Verbindung nachgibt, steckt im gesamten Wasser eine erhebliche Menge potenzieller Energie, die den Eimer spalten könnte Eimer. So wie es war, waren die Füße leicht durchnässt, da jeder Fehler einen beeindruckenden Spritzer erzeugte, aber in der Welt der Hoftechnik muss man das Raue mit dem Sanften aushalten.

Die Kräfte, die zum Lösen der Spleiße von jedem Werkzeug erforderlich sind, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Wir sehen sofort, dass meine Tischzange mit einer Bruchkraft von nur 50 Newton kein qualitativ gutes Ergebnis liefert. Das ist kaum überraschend, aber es lohnt sich, es aufzuzeichnen. Es ist auch keine Überraschung, dass die Ratschenzange ein stärkeres Ergebnis liefert als die einfachen Zangen. Dies liegt wahrscheinlich an den besseren Matrizen und ihrer Hebelwirkung. Es ist überraschend, wie viel besser sie sind, aber da der Zweck einer Crimpverbindung eher elektrischer als physischer Natur ist, bedeutet das nicht, dass die 140 N-Festigkeit der einfachen Crimpzangenverbindung unzureichend ist.

Wir haben also festgestellt, dass Sie im Bereich der Zugfestigkeit einer mit einem bestimmten Crimpwerkzeug hergestellten Verbindung das bekommen, wofür Sie bezahlen. Wie wäre es dann in unserem anderen Bewertungsbereich mit dem Widerstand der Verbindung? Hier stoßen wir sofort auf ein Problem, und es liegt in den winzigen Widerständen. Crimpverbinder sind so konzipiert, dass sie eine möglichst perfekte Verbindung bieten, daher sind ihre Widerstände winzig. Um einen Widerstand im Milli-Ohm-Bereich zu messen, können Sie kaum Ihr bewährtes Multimeter in die Hand nehmen und die Sonden herausbrechen. Wir leben in einer Welt mit Widerständen im kOhm-Bereich, und normale Instrumente sind nicht für solch kleine Werte ausgelegt.

Es wurden einige Ideen in Betracht gezogen, wie man mit diesem Problem umgehen könnte, und am Ende habe ich mich für eine entschieden, bei der es um eine strombegrenzte Stromversorgung geht. Mein Multimeter kann kleine Spannungen gut messen. Wenn ich also an alle verschiedenen Crimpverbindungen den gleichen konstanten Strom anlege, kann ich die Spannung an ihnen bei einem voreingestellten Strom ablesen und das Ohmsche Gesetz verwenden, um einen Widerstand abzuleiten. Heraus kam eines der allgegenwärtigen Ruideng-Schaltreglermodule, das auf seinen maximalen Stromwert von 5 A eingestellt war, und die Spannung an allen drei Crimpspleißen sowie an einem Stück Draht derselben Länge wurde gemessen. Die resultierenden Werte sowie die berechneten Widerstände finden Sie in der folgenden Tabelle.

Auf den ersten Blick scheint es eine eindeutige, aber unerwartete Geschichte zu sein, dass die mit einer einfachen Crimpzange hergestellte Crimpverbindung diejenige mit dem geringsten Widerstand ist, doch die Realität weist einen erheblichen Widerspruch auf. Selbst wenn wir auf eine Spannungsmessung umsteigen, messen wir an der unteren Grenze dessen, was mit einem kostengünstigen Multimeter möglich ist, und sich darauf zu verlassen, dass der Strombegrenzer eines billigen Spannungsreglermoduls ein Inbegriff messtechnischer Tugend ist, ist eine Strategie, die niemals funktionieren wird gut gehen. Diese Messwerte weisen also alle erhebliche Fehlerbalken auf und sind daher nicht so eindeutig, wie die Zahlen selbst uns glauben machen könnten. Was uns die Zahlen zeigen, ist, dass es einen deutlichen Unterschied zwischen den beiden speziell angefertigten Crimpwerkzeugen und den Tischzangen gibt, dass es jedoch kaum einen Unterschied macht, welches Werkzeug für den endgültigen Widerstand sorgt, solange eine Crimpverbindung ordnungsgemäß komprimiert wird.

Nachdem ich mich tiefer als je zuvor mit den Eigenschaften einer Crimpverbindung befasst habe, komme ich zu dem Schluss, dass es zwar schön ist, eine schicke Ratschen-Crimpzange auf meiner Werkbank zu haben, diese aber nicht viel besser ist als die einfache Crimpzange Das hätte ich geglaubt. Mittlerweile würde niemand erwarten, dass eine Standardzange besonders gut zum Crimpen geeignet ist, und das habe ich hinreichend bewiesen. Dies alles hat bei Crimpverbindungen gezeigt, dass man für die geringen Kosten einer Crimpverbindung eine äußerst starke Verbindung mit extrem niedrigem Widerstand erhält, wenn man das richtige Werkzeug verwendet, und hat mir einen neuen Respekt vor diesen allgegenwärtigen Steckverbindern vermittelt.