Die Verwendung von Kunststoff in der Industrie ist in den letzten Jahren stark in die Kritik geraten. Untersuchungen darüber, wie sich Kunststoff zersetzt und im Ökosystem ausbreitet, haben die Gefahren von Einwegprodukten aufgezeigt. Allerdings sind nicht alle Kunststoffe gleich, und die Verwendung von Materialien mit hoher Leistungsfähigkeit kann sich positiv auswirken.

Kunststoff ist der Oberbegriff für zahlreiche Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. Ihre Hauptbestandteile sind Polymere, die aus fossilen Chemikalien gewonnen und dann mithilfe verschiedener Techniken wie Formen und Extrudieren in Form gebracht werden. Diese Vielseitigkeit macht sie für die Großserienfertigung äußerst attraktiv.

Die Hauptaufgabe der Entwickler besteht darin, für jede Applikation den idealen Kunststoff auszuwählen. In der öffentlichen Wahrnehmung herrscht die Meinung vor, dass alle Kunststoffe Wegwerfprodukte und daher eine Gefahr für die Umwelt sind. Viele Materialien sind jedoch langfristig zuverlässig. Bauteile, die aus diesen hochwertigen Kunststoffen hergestellt werden, haben eine längere Lebensdauer und können am Ende ihrer Lebensdauer häufig recycelt werden. Durch die Wahl des richtigen Materials können Entwickler Bauteile herstellen, bei denen weniger Kunststoff in die Umwelt gelangt.

Kunststoffe in der Elektronik

In der Elektronikbranche werden Kunststoffe in großem Umfang eingesetzt. Aufgrund ihrer isolierenden Eigenschaften eignen sich Kunststoffe ideal für den Einsatz in verschiedenen Bauteilen. Der Isolator ist das Herzstück jedes Steckverbinders. Manchmal wird er auch als Einsatz bezeichnet. Die Funktion des Einsatzes besteht darin, die elektrischen Kontakte voneinander und vom Gehäuse des Steckverbinders elektrisch zu isolieren. Dies ist besonders wichtig bei Steckverbindern mit einem Außengehäuse aus Metall, wie es bei vielen industriellen Applikationen üblich ist.

Ein Produktionsbetrieb ist keine einfache Umgebung für elektronische Bauteile. Die Kombination aus Stößen und Vibrationen, hohen Temperaturen, aggressiven Chemikalien und Dauerbetrieb bedeutet, dass Steckverbinder, die für den Einsatz in solchen Umgebungen vorgesehen sind, robust sein müssen. Bei vielen hochzuverlässigen Steckverbindern sorgt eine Bauweise aus Metall für die nötige Robustheit im täglichen Einsatz. Durch die rasante Zunahme vernetzter Technologien und intelligenter Installationen sind solche Geräte nicht mehr nur auf den Einsatz in Fabriken beschränkt. Mehr denn je kommen moderne Technologien an entlegenen Orten zum Einsatz.

Steckverbinder mit Metallgehäuse bieten zwar Robustheit, stellen aber auch eine Herausforderung dar. Viele Steckverbinder müssen außerhalb der Fabrik funktionieren, während sie den Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Bei zahlreichen Metallen, die zur Herstellung von Steckverbindern verwendet werden, kann es zu Oxidation kommen. Die bekannteste Form der Oxidation ist Rost, der sich auf der Oberfläche von Eisen und Stahl bildet, wenn diese Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Aber auch viele andere Metalle oxidieren, darunter die Legierungen aus Aluminium, aus denen die Gehäuse von Steckverbindern für Militär und Industrie bestehen.

Um die Auswirkungen der Oxidation zu reduzieren, stehen alternative Materialien wie Edelstahl und Marinebronze zur Verfügung. Viele dieser Optionen sind jedoch teuer und schwer, was ihren praktischen Einsatz in alltäglichen Applikationen einschränkt. In diesen Situationen bieten Kunststoffe eine attraktive Alternative, da sie langfristig zuverlässige Steckverbinder für den Einsatz im Freien ermöglichen.

Auswahl des richtigen Materials

Die Auswahl des Kunststoffs ist jedoch wichtig. Direktes Sonnenlicht enthält ultraviolette (UV) Strahlung, die sich auf einige Kunststoffe nachteilig auswirkt. Ultraviolette Strahlung schädigt die molekularen Bindungen im strukturellen Aufbau von Polymermaterialien. Durch diese Schädigung entstehen Bedingungen, unter denen Sauerstoff mit dem Polymer reagieren kann. Das Ergebnis ist ein Kunststoff, der kreidig oder verfärbt aussehen kann und so geschwächt sein kann, dass die Bauteile unter rauen Bedingungen auseinander brechen. Dadurch können kleine Kunststofffragmente, sogenanntes „Mikroplastik“, in die Umwelt gelangen.

Entwickler müssen daher unbedingt die Eigenschaften verschiedener Kunststoffmaterialien kennen. Die Herstellung von Produkten aus Alternativen mit hoher Leistungsfähigkeit wie Polyamid verbessert ihre Zuverlässigkeit erheblich. Polyamid ist ein äußerst haltbares Material mit ausgezeichneter Schlag- und Abriebfestigkeit, wodurch es sich ideal für Bauteile eignet, die unter schwierigen Bedingungen funktionieren müssen. Darüber hinaus ist es äußerst stabil, wenn es UV-Strahlung ausgesetzt ist, sodass es lange Zeit Sonneneinstrahlung, Wind und Regen standhalten kann.

Diese Widerstandsfähigkeit gegenüber rauen Umgebungsbedingungen wirkt sich messbar auf die Gesamtkosten aus. Steckverbinder aus Polyamid sorgen für eine langlebige und hochzuverlässige „Einmal-installieren-und-vergessen“-Installation. Das Ergebnis ist eine äußerst kostengünstige Lösung mit geringem Inspektions- und Wartungsbedarf. Eine lange Lebensdauer bedeutet auch, dass weniger Teile ausgetauscht werden müssen, wodurch die Menge an Material minimiert wird, das am Ende seiner Lebensdauer auf einer Mülldeponie landet.

Hersteller erforschen auch die Möglichkeiten, die die nächste Generation intelligenter Materialien bietet. Selbstheilende Kunststoffe lassen sich von natürlichen Vorbildern wie Knochen inspirieren – so entstehen Materialien, die sich ohne menschliches Zutun selbst reparieren können. Bei Produkten, die ständigem Gebrauch ausgesetzt sind und bei täglicher Verwendung beschädigt werden können, tragen selbstheilende Materialien dazu bei, die Lebensdauer noch weiter zu verlängern.

Kunststoff als die nachhaltige Option

Die Verwendung von Kunststoffen war lange Zeit mit billigen Wegwerfartikeln verbunden. Die Sorge um Umweltauswirkungen und der Übergang zu einer nachhaltigeren Wirtschaft haben die Aufmerksamkeit auf die Notwendigkeit gelenkt, die Verwendung von Kunststoffmaterialien zu reduzieren. Kunststoff ist jedoch nach wie vor für viele Industrieapplikationen wichtig und die Hersteller suchen weiterhin nach neuen Materialien, die eine lange Lebensdauer bieten und gleichzeitig die Umweltauswirkungen reduzieren.

Die Rundsteckverbinder der Buccaneer-Reihe von Bulgin besitzen äußerst robuste Polyamidgehäuse. In Kombination mit gedrehten Kontakten, die mehr als 1000 Steckzyklen ermöglichen, kann die Leistung der Buccaneer-Steckverbinder mit Kunststoffgehäuse die Leistung einiger industrieller Steckverbinder übertreffen, bei denen das Gehäuse aus Metall besteht.

Ein Beispiel hierfür ist die 900er-Serie der Buccaneer-Rundsteckverbinder. Die Buccaneer-Produktfamilie umfasst Kabel, Stromverteiler, Zubehör und zahlreiche Steckverbinder, darunter Strom-, Daten- und Standardsteckverbinder. Die Steckverbinder der 400er, 600er und 900er Serie sind als Mini-, SMB-, Strom-, Ethernet- und Rundsteckverbinder mit zahlreichen Optionen erhältlich, darunter verschiedene Montagearten und IP-Schutzarten.

Die Serien 4000 und 6000 bieten eine robuste Bauweise und sind in verschiedenen Varianten erhältlich, darunter als Glasfaser-, Mini-USB-, Strom- und Rundsteckverbinder. Die Steckverbinder der Serien 7000 und 9000 geben eine Rückmeldung über den Verriegelungsmechanismus und sind in verschiedenen Gehäusearten erhältlich, wie z. B. Flex, Flex Inline, Flansch und Panel-Mount. Die M-Serie ist in verschiedenen Bauformen, Polzahlen und Kodierungen erhältlich und bietet dadurch Flexibilität bei der Applikation.

Die Zuverlässigkeit der Buccaneer-Serie sorgt für geringere Wartungskosten und längere Austauschintervalle. Dadurch sind die Gesamtkosten für die Kunststoffsteckverbinder niedriger und die Umwelt wird insgesamt weniger belastet. Kunststoffsteckverbinder sind heute eine wirklich nachhaltige Option.