Złącza hybrydowe i szybki montaż

Poza mniejszymi kosztami stosowanie złączy hybrydowych pozwala na skrócenie czasu montażu urządzenia i ograniczenie możliwych pomyłek. Wiele instalacji realizowanych jest w niekorzystnych warunkach: na zewnątrz budynków, przy słabym oświetleniu, niewygodnej pozycji, przez co ryzyko błędu jest spore. Oczywiście wiele złączy z tego obszaru pozwala na zakodowanie połączenia, czyli na zamontowanie zabezpieczenia mechanicznego uniemożliwiającego włożenie złej wtyczki w gniazdo, niemniej kodowanie nie zapobiega możliwości uszkodzenia elementów złącza i nie zawsze jest możliwe.

Kolejny obszar ryzyka to konieczność montażu przewodu w złączu w trudnych warunkach, np. podczas pracy na wysokości. Brak konieczności korzystania z narzędzi, proste czynności sprowadzające się do wsunięcia końcówki przewodu w otwór szybko zyskują tutaj uznanie.

Zacisk sprężynowy będący podstawą takiego montażu nie jest na rynku nowością, bo bazujące na nim złącza są już dostępne mniej więcej od dekady, ale w zakresie rozwiązań silnoprądowych dopiero od niedawna, gdyż konieczne było dopracowanie szczegółów rozwiązań, aby gwarantowały one wysokiej jakości połączenie.

Jakie znaczenie dla biznesu firmy mają złącza silnoprądowe?

Dla co drugiej firmy z tego zestawienia złącza silnoprądowe stanowią ważną pozycję w ofercie, dla co trzeciej jest to dodatek do większej całości, a dla co siódmej produkty te są bardzo ważną lub nawet najważniejszą częścią biznesu. Podział ten w porównaniu do innych grup podzespołów omawianych na łamach "Elektronika" jest bardziej przechylony w stronę dystrybucji specjalistycznej, bowiem z reguły pole żółte jest znacznie szersze. Innymi słowy, złącza silnoprądowe to produkt sporo odbiegający od produktów powszechnego zastosowania, nie tylko pod kątem technicznym, ale także od strony siatki sprzedaży.

W obwodach zasilanych z sieci było to łatwiejsze do zapewnienia, bo gdy styk się pogarszał, powstawał lokalny łuk, który czyścił połączenie, wypalając tlenki. Gdy napięcie jest niskie, tego efektu nie ma i zacisk sprężynowy może mieć problemy z utrzymaniem niskiej rezystancji styku zwłaszcza w przewodach litych, gdyż pojedynczy i gruby drut jest w tym przypadku mało sztywny w stosunku do siły wywieranej przez sprężynę.

Z tego powodu producenci złączy proponują też inne rozwiązania szybkiego montażu, jak na przykład takie bazujące na dźwigni (pokazane na stronie 44). Cały czas popularne są również złącza zaciskane, które też daje się szybko montować, niemniej przy użyciu specjalistycznej zaciskarki. Ich potencjał jest najbardziej widoczny w aplikacjach niskonapięciowych, np. w motoryzacji, gdzie połączenie zaciskane uważane jest za bardzo odporne na narażenia mechaniczne oraz środowiskowe i przy tym tanie.

Rośnie udział tworzyw

Złącza silnoprądowe są też relatywnie kosztowne, bo do ich produkcji konieczne są metale szlachetne i tworzywa sztuczne wysokiej jakości, a także materiały kompozytowe. Szukając oszczędności, klienci decydują się częściej na produkty wykonane np. z tworzyw sztucznych, gdzie cena np. poliuretanu nie jest tak zależna od koniunktury na rynku, jak np. cena aluminium lub miedzi.

Główne zjawiska o charakterze technicznym

Na liście najbardziej istotnych zjawisk technicznych charakteryzujących rynek złączy silnoprądowych wyraźnie wybiły się cztery pozycje. Wersje modułowe złączy, które zapewniają możliwość kompozycji liczby, typu styków i ich układu, a tym samym dopasowanie złącza ściśle do wymagań aplikacyjnych. Styk sprężynowy i inne technologie szybkiego montażu to rozwiązania, które cały czas zyskują na popularności i konsekwentnie przebijają się do świadomości projektantów. Z kolei miniaturyzacja w zakresie złączy silnoprądowych to jedno z najtrudniejszych wyzwań stojących przed producentami, ale także coraz silniej zarysowane oczekiwania klientów. Wersje specjalistyczne to kategoria łącząca rozwiązania dopasowane do wymagań aplikacyjnych i branżowych, w której kryją się elementy zapewniające wysoki stopień ochrony środowiskowej, spełniające normy wojskowe lub z certyfikatem Atex. Jednocześnie specyfika rynku polskiego, a więc krótkie serie i specjalistyczne produkty, ogranicza zapotrzebowanie na rozwiązania przeznaczone do montażu SMT lub THR na PCB. To dlatego, że montaż ręczny oraz wersje THT nie stanowią problemu kosztowego.

Bezsprzecznie cały czas metal kojarzy się z trwałością, ale w tworzywach sztucznych postęp jest olbrzymi, co zmienia rynek od strony technologii. Proces zastępowania metalowych obudów złączy tworzywem jest widoczny w nowych produktach, ale jak to w wielu elementach elektromechanicznych bywa, zmiany nie są szybkie i obejmują jedynie wybrane komponenty.

Złącza kablowe i do PCB

Złącza silnoprądowe najczęściej występują w wersji kabel-kabel lub kabel-panel, gdzie jedna część jest mocowana do obudowy. Elementy te mogą być okrągłe lub prostokątne, zawierać różną liczbę pinów i mieć różną obciążalność oraz sposób montażu przewodu. Dostępne są w wersji prostej i kątowej, z metalu oraz tworzywa. Można śmiało powiedzieć, że na rynku da się kupić praktycznie każdą kombinację wielkości i rodzaju tych elementów.

Drugą część asortymentu tworzą złącza do montażu na płytce drukowanej, a więc takie, gdzie jedna z części jest przylutowana (w procesie SMT/THT/THR), a druga służy do montażu kabla. Wlutowane w płytkę złącze w takim przypadku jest jeszcze zwykle mocowane do obudowy urządzenia, co zapewnia stabilność mechaniczną połączenia istotną zwłaszcza przy elementach do montażu powierzchniowego.

Struktura sprzedaży złączy w 2017 roku

Patrząc na strukturę obrotów osiąganych przez dostawców złączy silnoprądowych, trudno znaleźć dominujący nad całością przedział. Wprawdzie najmniejszy obszar (16%) dotyczy firm, których obroty roczne ze sprzedaży tej grupy produktów przekraczają 5 mln zł, ale akurat w naszych ankietach w tej grupie było najwięcej uników w odpowiedzi na to pytanie. W rzeczywistości można przypuszczać, że grupa firm przynależnych do żółtego pola jest nieco większa, pole to ma więcej niż 16% i tym samym skorygowany wykres byłby jeszcze bardziej równomierny pod względem proporcji. Taki kształt jest efektem tego, że dostawców złączy jest dość dużo, a ich zaangażowanie w tym obszarze też sporo się zmienia. Wykres jest tutaj potwierdzeniem, że branża ma charakter rozproszony bez wyraźnych liderów, do których należałaby znacząca część udziałów rynkowych.

Niemniej warto zauważyć, że w warunkach krajowych znaczenie złączy silnoprądowych montowanych automatycznie jest niewielkie, gdyż są one kierowane do aplikacji masowych. W produkcji prowadzonej w średniej skali lub jednostkowej złącze z końcówkami do SMD lub THR nie ma uzasadnienia, bo nie przynosi obniżki kosztów, a wymaga spełnienia wielu wymagań podczas montażu.