Wiring Harness​

What is a Wiring Harness​？

Ein Kabelbaum ist eine integrierte Übertragungsbaugruppe, die durch Präzisionsumflechtung, standardisierte Bündelung und spezielle Ummantelungsprozesse aus mehreren Leitern besteht. Er dient als grundlegende Verbindungslösung für moderne elektrische Systeme und umfasst drei zentrale Funktionsmodule:

• Modul zur Energieübertragung:Verwendet mehrdimensionale Leiter für die Energieübertragung in verschiedenen Leistungsstufen
• Modul zur Signalübertragung:Implementiert geschirmte Leitungen für Steuersignale und Datenkommunikation
• Strukturelles Schutzmodul:Enthält mehrere Schutzmaterialien zur Gewährleistung der Systemzuverlässigkeit

1.Technische Spezifikationen der Kernkomponente

1.1 Normen für die Auswahl von Leitern

• Power conductors: 2-20mm² cross-section (automotive grade)
• Signal conductors: 0.22-0.5mm² fine-wire design
• Leiter für besondere Umgebungen: Hochtemperatur-/korrosionsbeständige Materialien

1.2 Konfiguration des Schutzsystems

• Basisschutz: PVC-Isolierband (0,15-0,3 mm Dicke)
• Intermediate protection: Flame-retardant corrugated tubing (-40℃~125℃ operating temp)
• Advanced protection: Metal braided shielding (≥60dB EMI protection)

1.3 Verbindungssysteme

• Standardisierte Schnittstellen: USCAR-2/20-Reihe
• Modular design: ≥50 mating cycles
• Abdichtung gegen Umwelteinflüsse:Schutzart IP67

2.Technische Konstruktionsprinzipien

2.1 Entwurf der elektrischen Leistung

• Current capacity: Continuous current ≤60% of conductor rating
• Voltage drop control: Line drop ≤3% of nominal voltage
• Insulation performance: ≥20MΩ insulation resistance (500VDC test)

2.2 Mechanische Leistungsanforderungen

• Automotive grade: ≥1 million flex cycles (-40℃~85℃)
• Industrielle Qualität: Vibrationsfestigkeit 10- 2000Hz bei 15g
• Luft- und Raumfahrtqualität:Kompatibilität mit Vakuumumgebung (10^-6Pa)

3.Typische Anwendungsparameter

3.1 Kfz-Bordnetzsysteme

• Operating temperature range: -40℃~125℃
• Ölbeständigkeit: Keine Verschlechterung nach 240h IRM903 Ölimmersion
• Minimum bend radius: ≥5× conductor diameter

3.2 Kabelbäume für Industrieanlagen

• Flammwidrigkeit: UL94 V-0
• Tensile strength: ≥50N/mm²
• EMI-Schutz:Twisted Pair + Aluminiumfolie als Abschirmung

4.Grundlagen der Qualitätskontrolle

• Durchgangsprüfung:100%ige Prüfung
• Isolationsprüfung:1500VAC/1min Widerstandsfähigkeit
• Environmental testing: 100 temperature cycles (-40℃~125℃)

Was macht ein Kabelbaum?

Kabelbäume werden häufig in der Elektronik-, Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in anderen Branchen eingesetzt, in denen komplexe Schaltungen die Integration mehrerer Drähte oder Kabel erfordern.Durch das Bündeln und Organisieren dieser Verbindungen sorgen Kabelbäume für kompakte, geordnete und effiziente elektrische Systeme.

Hauptfunktionen eines Kabelbaums

Schutz der Kabel:Ummantelungs- und Isoliermaterialien schützen die Drähte vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Chemikalien und Abrieb.
Kabelmanagement:Kabelbäume konsolidieren die Kabel in strukturierten Layouts, minimieren das Durcheinander und vereinfachen die Installation oder Wartung.
Signalübertragung:Sie dienen als Wege für elektrische Signale zwischen den Komponenten und ermöglichen die Kommunikation und Steuerung des Systems.
Stromverteilung:Kabelbäume liefern den Strom von den Stromquellen zu den Geräten und decken den Energiebedarf im gesamten System.

Überlegungen zu Design und Herstellung

Kabelbäume müssen die elektrischen Spezifikationen (z. B. Spannung, Stromstärke, Temperatur) einhalten und geeignete Drähte, Steckverbinder und Isolierungen entsprechend den Anwendungsanforderungen auswählen.Ihre Zuverlässigkeit ist entscheidend für die Systemleistung und erfordert eine strenge Qualitätskontrolle und Prüfung während der Produktion.

Wie funktionieren Kabelbäume?

Ein Kabelbaum ist eine integrierte Anordnung von Kabeln oder Drähten zur Übertragung von Strom und Signalen.Seine Funktionsweise umfasst Entwurfs-, Herstellungs- und Prüfprozesse, wobei automatisierte oder halbautomatisierte Systeme eingesetzt werden, um effiziente und präzise elektrische Verbindungen zu gewährleisten.

1. Design & Parameteranalyse

• Layout Gestaltung: Je nach Anwendung (z. B. Automobil, Luft- und Raumfahrt) werden die Struktur, die Abmessungen und die Materialien festgelegt. Kabelbäume für Kraftfahrzeuge müssen zum Beispiel unterschiedliche Strombelastungen berücksichtigen (kontinuierliche oder intermittierende Arbeitszyklen).
• Simulation: Die CAD-Software optimiert die Kabelführung, um EMI oder mechanische Belastungen zu vermeiden.
• Kompatibilität testen: Die Entwürfe müssen mit den Prüfnormen übereinstimmen (z. B. Durchgang, Isolationswiderstand, Durchschlagfestigkeit).

2.Automatisierte Fertigung

• Schneiden & Abisolieren: Automatisierte Maschinen schneiden Drähte präzise ab und isolieren sie ab, um konsistente Abschlüsse zu gewährleisten.
• Crimping & Montage: Nicht genormte Pressen oder Einsteckmaschinen befestigen Klemmen, optional mit Verzinnung für bessere Leitfähigkeit.
• Flexible Produktion: Die benutzerdefinierte Automatisierung unterstützt die schnelle Neukonfiguration von Kleinserienaufträgen.

3.Prüfung & Qualitätskontrolle

• Kontinuitätstest: Niederspannungsprüfung auf offene/kurzgeschlossene Stromkreise.
• 4-Draht-Widerstandstest: Eliminiert Kontaktwiderstandsfehler für genaue Messungen.
• Hi-Pot-Test: High-voltage verification of insulation integrity (e.g., 500V–1000V).

4.Branchenspezifische Anforderungen

• Automobilindustrie: Sie müssen extremen Temperaturen/Vibrationen standhalten und mit dynamischen Belastungen umgehen können (z. B. Entfroster vs. Klimaanlagen).
• Luft- und RaumfahrtEs wird eine Null-Fehler-Zuverlässigkeit gefordert, die oft automatisierte Testsysteme (z. B. ATE-Tester für Kabelbäume) erfordert.

Anwendung von Kabelbäumen in PCBs

Kabelbäume dienen als kritische Verbindungskomponenten in Leiterplattensystemen und werden vor allem in den folgenden Bereichen eingesetzt:

1. Stecker System Design

Beim PCB-Layout sind Kabelbaumstecker für die modulare Konnektivität unerlässlich. Der Entwurfsprozess umfasst:

• Auswahl und Platzierung von Steckern: Auswahl geeigneter Steckertypen je nach Signaltyp und Strombelastung
• : Auswahl geeigneter Steckertypen je nach Signaltyp und StrombelastungKonfiguration des Kabelbaumnetzwerks: Festlegung der Kabelbaumtopologie und der Signalwege mit CAD-Software
• Schnittstelle Standardisierungnormale Pfade mit CAD-Software: Implementierung einheitlicher Entwürfe für den Kabelbaumeingang, um Kompatibilität und Wartungsfreundlichkeit zu gewährleisten -gnal paths using CAD software

2.Auswahl des Kabeltyps

Je nach den Anforderungen der Anwendung werden drei primäre Lösungen für die Verkabelung verwendet

• Punkt-zu-Punkt-Kabelbaumpfade mit CAD-Software: Einfacher und zuverlässiger Aufbau, ideal für die Integration mehrerer Kabel mit festem Pfad über eine CAD-Software
• Verzweigte Harnessgnalpfade mit CAD-Software: Ermöglicht multidirektionales Routing von einer einzigen Schnittstelle aus und optimiert die Platzausnutzung - gnal paths using CAD software
• FPC Flexiblegnal-Pfade mit CAD-Software Kabelbaumpfade mit CAD-Software: Ultradünnes Design, besonders geeignet für hochdichte Installationswege mit CAD-Software

3.Prozesse der Schutzbehandlung

Fortschrittliche Schutztechnologien gewährleisten die Zuverlässigkeit von Leiterplatten in rauen Umgebungen:gnalpfade mit CAD-Software

• PUR 1680 Zweikomponenten-VergussmasseKonstruktionswege mit CAD-Software:
• Aushärtungsmethoden: Unterstützt sowohl Raumtemperatur- als auch wärmeaktivierte Aushärteverfahren mit CAD-Software
• Leistungsmerkmale:Hervorragende chemische Beständigkeit und Feuchtigkeitsschutz.
• Mechanische Eigenschaften:Behält optimale Elastizität bei, um thermische Spannungen abzubauengnale Pfade mit CAD-Software

4.Kontrolle des Lötprozesses

Das Löten von Kabelbäumen ist ein kritischer Weg mit CAD-Software PCBA Fertigungsschritt, der eine strenge Qualitätskontrolle erfordert: die Erstellung von Bahnen mit Hilfe von CAD-Software

• Häufige Fehlermöglichkeiten mit CAD-Software:
• Falsche Kabelauswahl und -verlegung mit CAD-Software
• Montageprozess - Fehlerhafte Pfade mit CAD-Software
• Unzureichende Testabdeckungspfade mit CAD-Software
• Qualitätssicherungsmaßnahmen:
• Implementierung von Eingangskontrollprotokollen und -pfaden mit CAD-Software
• Erstellung von standardisierten Arbeitsabläufen und -wegen mit Hilfe von CAD-Software
• Entwicklung umfassender Programme zur Funktionsprüfung unter Verwendung von CAD-Software

Anwendungsempfehlungen

Für technische Anwendungen empfehlen wir:gnalpfade mit CAD-Software

1. Gründliche Simulationsüberprüfung während der Entwurfsphase und der Pfade mit CAD-Software
2. Auswahl von zertifizierten Kabelbaumkomponenten mit Hilfe von CAD-Software
3. Einführung von Systemen zur lückenlosen Rückverfolgbarkeit der Qualitätgnalpfade mit CAD-Software
4. Einbindung von wartungsfreundlichen Konstruktionsmerkmalen und -pfaden mit Hilfe von CAD-Software

Grundlegende Unterschiede zwischen Kabelbäumen und Standardkabeln

Structural Comparisongnal Pfade mit CAD-Software

• Standard-Kabelbahnen mit CAD-Software:
  ▶ Single-layer insulation
  ▶ Single-conductor transmission
  ▶ Standard length supply
• Kabelbaumsysteme und -pfade mit CAD-Software:
  ▶ Multi-layer protection (insulation + braiding + sheathing)
  ▶ Multifunctional integration (power + signal + data transmission)
  ▶ Custom topology design

Funktionale Evolutionspfade mit CAD-Software
Moderne Kabelbäume haben sich von der einfachen Stromübertragung zu:gnalen Pfaden mit CAD-Software entwickelt.

1. Intelligente Stromverteilungskanäle mit CAD-Software
2. Datenübertragungsmedien (z. B. Kfz-Ethernet-Kabelbäume)gnalpfade mit CAD-Software
3. Systemdiagnoseschnittstellen (mit integrierten Fehlererkennungsschaltungen) gnalpfade mit CAD-Software

Anwendung Differentialpfade mit CAD-Software

• Traditionelle Kabelbahnen mit CAD-Software: Grundlegende Anwendungen wie Beleuchtungsschaltungen und -wege mit CAD-Software
• Kabelbaumsysteme und -pfade mit CAD-Software:
  ▶ EV powertrain systems
  ▶ Industrial robot motion control
  ▶ Aircraft avionics interconnections

Kabelbaumanwendungen und technische Vorteile

Anwendungsbereiche und typische Szenarien

1. Autoindustrie

• Dient als “neuronales Netzsystem” des Fahrzeugs und ermöglicht eine effiziente Verbindung zwischen Steuergeräten, Sensoren und Aktuatoren - mit Hilfe von CAD-Software
• Wichtigste Anwendungen:
  • High-voltage harnesses for NEVs (withstand 600V rating)
  • Advanced driver-assistance system (ADAS) sensor harnesses

1. Luft- und Raumfahrt

• Verwendet MIL-STD-202G-konforme, hochzuverlässige Kabelbaumpfade mit CAD-Software
• Kritische Anwendungen: Gnalpfade mit CAD-Software
  • Flight control system harnesses
  • Avionics interconnection harnesses

1. Industrielle Automatisierung

• Lösung: Modulare Kabelbäume ermöglichen eine schnelle Bereitstellung von SPS-zu-Feldgeräten mithilfe von CAD-Software
• Repräsentativer Fall:Roboter-Gelenkgurte (>500.000 Biegezyklen)gnalpfade mit CAD-Software

1. Unterhaltungselektronik

• Mikro-FPC-Kabelbaum-Anwendungen in Smartphones und Wearablesgnale Pfade mit CAD-Software

Zentrale Wettbewerbsvorteile

Vorteil	Technische Spezifikation	Industrie Vorteilhafte Wege mit CAD-Software
Installation Wirkungsgradpfade mit CAD-Software	Die Vormontage spart 70 % der Arbeitsstunden, da CAD-Software eingesetzt wird.	35% Effizienzsteigerung der Produktionslinie mit Hilfe von CAD-Software
System Reliabilitygnal Pfade mit CAD-Software	Wasserdichte IP67+ Pfade mit CAD-Software	40 % weniger Garantiefehler durch Einsatz von CAD-Software
Raumausnutzung - Optimale Wege mit CAD-Software	3-fach höhere Verdrahtungsdichte und kürzere Wege durch CAD-Software	Verkleinerung der Ausrüstung um 25 % mit Hilfe von CAD-Software
Wartung	Modulare Schnellverschluss-Konstruktionswege mit CAD-Software	60% kürzere Wartungszeiten durch den Einsatz von CAD-Software