Złącza silnoprądowe zainteresowanie jakością wymuszają zastosowania przemysłowe

Zestawienie nowości, trendów biznesowych i zjawisk, które można uznać za charakterystyczne i ważne dla rynku złączy. Najważniejsze to wersje specjalistyczne, w tym hybrydowe. Takie komponenty są w stanie zapewnić wysoką wartość dodaną do projektu, poprawić jakość i poszerzyć obszar aplikacyjny. Kolejna pozycja, taka jak modułowość, bezpośrednio wiąże się z pierwszą, bo złącza te pozwalają na komponowanie konkretnej wersji w oparciu o zbiór części takich jak styki, obudowa itp. Wysokie oceny miniaturyzacji i jakości też nie są zaskakujące, bo zjawiska te wybijają się we wszystkich zestawieniach od mniej więcej dekady. Na samym dole zestawienia, z wyraźnie słabszą oceną od całej reszty, ulokowały się złącza do montażu automatycznego typu THR i wersje SMD. To jest zapewne wynik tego, że w warunkach krajowych koszt pracy związany z montażem tych elementów nie jest u nas problemem.

Ważnym obszarem dla omawianych produktów jest także przemysł. Elementy te potrzebne są do realizowanych inwestycji, rozwoju rynku elektroniki i automatyki przemysłowej, modernizacji starych maszyn i linii, remontów maszyn oraz utrzymania ich w ruchu. Ogólnie można powiedzieć, że skala produkcji przemysłowej w Polsce rośnie, przez co sprzętu i urządzeń technicznych potrzeba coraz więcej.

Elektronika odgrywa coraz większe znaczenie w tych zmianach, a jej znaczenie w aplikacjach dużej mocy szybko się zwiększa. Obszar zastosowania półprzewodników w aplikacjach dużej mocy w ostatnich latach znacznie się zwiększył, głównie za sprawą dostępności nowoczesnych tranzystorów IGBT z węglika krzemu, zdolnych do pracy z napięciem rzędu 1,5 kV i prądem 1 kA.

Nowoczesne napędy silników, zgrzewarki, siłowniki, spawarki i inne podobne aplikacje mają sterowanie wykonane na takich tranzystorach, wymagają też wiązek kablowych oraz złączy, oczywiście o doskonałych parametrach i jakości. Wspólny rynek na terenie UE jest pozytywnym stymulatorem wielu zmian jakościowych, o których tak wiele się dzisiaj mówi. Skoro polskie firmy wytwarzają innowacyjne urządzenia i sprzedają je za granicą, to z tej prostej zależności wynika wiele implikacji dla jakości, znaczenia certyfikatów, wymaganych parametrów itd.

Złącza podążają też za ogólnymi zmianami w samej elektronice: coraz większą miniaturyzacją urządzeń, także tych dużej mocy, bo wyjątków nie ma. Coraz więcej aplikacji ma konstrukcję modułową, gdzie bloki funkcjonalne łączone są w jednej obudowie za pomocą dobranych komponentów połączeniowych.

Łatwiejszy montaż i demontaż zapewniany przez logiczny podział aplikacji na części, liczne systemy szybkich połączeń niewymagających stosowania narzędzi to obecnie nie fanaberia, ale konkretne oszczędności w serwisie, utrzymaniu ruchu, instalacji, modernizacji. Wraz z kolejnymi zmianami prawnymi można liczyć, że w przyszłości ruszy biznes związany z energią odnawialną (fotowoltaika i elektrownie wiatrowe).

Są też negatywne zjawiska psujące biznes

Silna konkurencja firm azjatyckich jest normą dla większości biznesu związanego z podzespołami i komponentami elektronicznymi oraz usługami. Tamtejsze firmy konkurują ceną na rynku, dostarczają zamienniki, a niekiedy nawet wierne kopie produktów markowych i zaostrzają tym samym relacje rynkowe pomiędzy firmami.

Wsłuchując się w opinie specjalistów zajmujących się tytułowymi produktami, można odnieść wrażenie, że dla złączy silnoprądowych ta zależność jest słabsza niż gdzie indziej. Owszem, firmy sygnalizują, że konkurencja z Dalekiego Wschodu jest silna, że w ich przypadku cena jest wyśrubowana w dół, a klienci decydują się na nie, mimo że nie mają żadnych informacji o producencie, jakości i parametrach.

Niemniej, takich sygnałów nie ma aż tak wiele. Wydaje się, że główna oś rywalizacji o klienta w tym obszarze jest między renomowanymi markowymi firmami i producentami mniej znanymi, ale niekoniecznie od razu pochodzącymi z Azji. Po stronie negatywnych zjawisk trzeba wymienić także bardzo małą standaryzację tych produktów i co więcej, nie ma żadnych nadziei na to, aby cokolwiek zmieniło się w tej materii w przyszłości. Ujednolicenie dotyczy niewielkiego obszaru produktów do zastosowań wojskowych, a w pozostałych obszarach aplikacyjnych "standard" to faktycznie popularne złącze mające wiele odpowiedników.

Złącza silnoprądowe są też relatywnie kosztowne, bo do ich produkcji konieczne są metale szlachetne i tworzywa sztuczne wysokiej jakości, a także materiały kompozytowe. Pośrednio oddziałuje to pozytywnie na wzrost liczby rozwiązań modułowych oraz popularność złączy hybrydowych, takich które oprócz sygnałów dużej mocy przenoszą też sygnały sterujące, realizują połączenie sieciowe miedziane lub optyczne. Dzięki temu złączy w aplikacji może być mniej, co łagodzi problemy wynikające z wysokich cen.

Ważne zjawiska rynkowe

Profile krajowych dostawców złączy dla elektroniki

Kryzys w gospodarce, jaki mamy już od ponad pięciu lat, zmienia wiele przyzwyczajeń klientów i utartych szlaków zaopatrzenia. Bezsprzecznie klienci zaopatrujący się w złącza częściej zwracają uwagę na ceny i na jakość tych elementów, a ich wiedza techniczna, znajomość rynku i orientacja w branży jest dzisiaj znacznie lepsza niż jeszcze kilka lat temu. Ta wiedza i umiejętności powiązania jakości z ceną sprzyjają producentom może mniej znanym na rynku, jednak oferującym złącza nie gorszej jakości niż liderzy.

Szukając oszczędności, klienci decydują się częściej na produkty wykonane np. z tworzyw sztucznych, gdzie cena np. poliwęglanu nie jest zależna od koniunktury na rynku, jak np. cena aluminium lub miedzi. 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.

Zwiększa się popularność złączy zaciskanych umożliwiających szybki montaż oraz wersji sprężynowych, czyli ogólnie wersji niewymagających korzystania z narzędzi. Są to z pewnością produkty o cennych właściwościach, potrzebne i innowacyjne, doceniane zwłaszcza przez pracowników serwisów i działów utrzymania ruchu, ale też rynek złączy silnoprądowych jest konserwatywny, przywiązany do typowych rozwiązań i standardowych produktów, zwłaszcza tych o największej obciążalności. Stąd wersje te upowszechniają się najbardziej w "dolnym" zakresie obciążalności. Opcja szybkiego wykonywania połączenia dotyczy też złączy okrągłych.

Zauważalny także jest trend do stosowania terminal bloków w obwodach, gdzie płyną prądy o bardzo dużym natężeniu - zwłaszcza w urządzeniach energoelektroniki. Dzisiejsza technologia produkcji PCB pozwala na tworzenie płytek zdolnych przenosić duże prądy (z grubszą warstwą folii miedzianej). W niektórych przypadkach są one w stanie zastąpić drogie miedziane belki prądowe.

Pojawiają się więc na rynku wersje przenoszące prądy powyżej 100 A, które można przylutować bezpośrednio do PCB. Terminal bloki zdobywają popularność zwłaszcza w wersji rozłączalnej, takiej gdzie jest stała część wlutowana w płytkę, w którą wkłada się wtyk razem z kablami. Taka możliwość coraz częściej brana jest pod uwagę, bo projektanci myślą też o pracy serwisu.

Rozwój złączy kieruje się w kierunku kompaktowości i miniaturyzacji, czego skutkiem są też wersje kabel-płytka dostępne do montażu powierzchniowego oraz THR (Through Hole Reflow).

Do niedawna elementy połączeniowe, z uwagi na gabaryty, wymaganą wysoką odporność mechaniczną połączenia na wielokrotne mocowanie i demontaż wtyku, były przeznaczone do montażu przewlekanego. Montaż powierzchniowy w przypadku złączy o dużych wymiarach może sprawiać problemy z utrzymaniem jakości, stąd producenci ostrożnie wypuszczają na rynek złącza do montażu automatycznego na duże prądy, asortyment się powiększa.

Terminal bloki

Zestawienie wartościujące, które kryteria oferty handlowej są w przypadku omawianych komponentów ważniejsze, a które mniej istotne. Mimo istniejących wielu opinii specjalistów, że dzisiaj liczą się jakość i parametry a nie głównie cena, na wykresie kolejność jest dokładnie odwrotna i to właśnie cena jest na samym szczycie hierarchii zakupów. Zapewne jest tak, że klienci bardzo interesują się parametrami i jakością, niemniej w ostatecznym rachunku cena też musi być dla nich akceptowalna. Deklaracje werbalne można traktować jako element idealny i coś, do czego się dąży asymptotycznie, ale już niekoniecznie w każdym przypadku. W porównaniu do analogicznych zestawień widać, że znaczenie marki i renomy producenta tych elementów jest dość duże. To rzadko wybija się w takich zestawieniach, podobnie jak posiadanie przez dostawcę kompletnej oferty produktów.

Ważną część rynku złączy silnoprądowych, zwłaszcza w aplikacjach z elektroniki, tworzą terminal bloki. Są to modułowe złącza kabel-PCB z zaciskiem śrubowym lub sprężynowym. Są wersje kątowe, rozłączalne, do montażu SMT, pozwalające zamontować więcej niż jeden przewód w styku, a nawet wersje uszczelnione lub z ekranem elektromagnetycznym.

Znaleźć je można w ofertach wielu producentów, zarówno u tanich chińskich dostawców, jak u wiodących światowych producentów. Terminal bloki to produkty o dużej uniwersalności trafiające do oświetlenia, zasilaczy, sterowników, regulatorów (tzw. mała automatyka i automatyka budynkowa), systemów alarmowych, domofonowych i systemów rejestracji, urządzeń kontrolnych, AGD i innych.

Szeroki obszar aplikacyjny jest tu źródłem ich popularności od lat, ale widać, że z czasem znaczenie wersji zapewniających szybki montaż przewodów, a także wersji rozłączalnych, jest coraz większe. Innymi słowy terminal bloki dzisiaj to już zaawansowane systemy połączeniowe i produkty dopracowane w szczegółach.

Ich obciążalność prądowa sięga kilkudziesięciu amperów na końcówkę, co pokazuje, że mogą być stosowane w wielu różnych aplikacjach. W ich produkcji wyspecjalizowały się firmy chińskie, jak na przykład Degson, silną pozycję mają też włosi (Sauro, Stelvio, Italtronic), natomiast firmy takie, jak WAGO lub Phoenix Contact, postawiły na specjalizację i wykonania o dużej funkcjonalności, po to zapewne, aby uciec przed naśladowcami. Firmy te nadają tempo rozwoju innym.

Złącza na szynę DIN

Drugą wyraźnie inną grupę złączy silnoprądowych stanowią elementy przeznaczone do montażu na szynie DIN. Są one bazą do tworzenia systemów i instalacji w przemyśle, automatyce, energetyce i można je znaleźć w wielu obudowach, szafach technicznych, rozdzielniach.

Zainteresowanie nimi to pochodna i konsekwencja ogólnego zainteresowania urządzeniami tego typu, do których zaliczają się przekaźniki, sterowniki, wyłączniki, transformatory i inne podobne komponenty, które dzięki opakowaniu w wąską standardową obudowę, jaką się prosto i łatwo zatrzaskuje na metalowym wsporniku, zyskały uznanie wielu specjalistów.

Produkty na szynę są na rynku cenione, bo pozwalają szybko i bez konieczności korzystania ze specjalistycznych narzędzi stworzyć system, instalację lub nawet całą aplikację. Zapewniają niezbędną indywidualność, bo każdy projekt może być inny, możliwość modernizacji i zmian w dowolnym momencie. Szyna DIN jako element spajający całość mechanicznie jest tutaj niczym podstawa do budowania z logicznych klocków docelowego systemu.

Złącza na szynę pozwalają na wygodne okablowanie takich instalacji i mają postać wąskich płaskich elementów, które można składać w większe zespoły, podobnie jak spaja się terminal bloki. Mają też możliwość wewnętrznego połączenia biegunów, co ułatwia tworzenie dystrybucji zasilania.

Przegląd dostawców złączy silnoprądowych

Zestawienie sektorów rynku, które zdaniem pytanych specjalistów zaliczają się do głównych odbiorców złączy silnoprądowych. Czołowa pozycja przypadła kategorii "przemysł", ale częste wskazania dotyczą także energetyki i transportu, gdzie elementy te wykorzystywane są głównie do dostarczania energii zasilającej w urządzeniach i systemach. W przemyśle najważniejsza wydaje się budowa modułowa, rynek kolejowy wymaga zaś odporności na wibracje oraz bardzo wysokiej obciążalności prądowej. Z kolei automatycy potrzebują złączy umożliwiających sprawną komunikację. Do tego dochodzi rynek telekomunikacyjny, który w przypadku urządzeń instalowanych na zewnątrz budynków wymaga stosowania złączy w solidnych obudowach, a wersji hybrydowych zasilająco-światłowodowo-sygnałowych. Oprócz tego istnieje wiele rynków niszowych, gdzie chętnie stosowane są złącza przemysłowe, głównie ze względu na obudowy o podwyższonym stopniu ochrony.

Grono firm sprzedających złącza silnoprądowe liczy w Polsce około 40 firm i w ogromnej większości jest to grupa ukształtowana wiele lat temu oraz w dużej mierze niezmienna. Patrząc ogólnie, dostawców oferujących złącza silnoprądowe można podzielić na kilka grup. Pierwszą, najsilniejszą tworzą producenci zagraniczni, obecni w kraju za pomocą lokalnych oddziałów.

Większość z nich w naturalny sposób jest powiązana z rynkiem przemysłowym lub też firmy te mają na tyle szerokie profile, że odnajdują się w tych miejscach. Takich lokalnych przedstawicielstw mamy w kraju sporo: HARTING, Phoenix Contact, WAGO, Conec, Molex, TE Connectivity.

Większość z nich to przedsiębiorstwa o globalnym zasięgu, o dużych możliwościach konkurowania na rynku i dyktowania innym (np. rynkowi dystrybucji) warunków handlowych. Wszystkie te firmy mają szeroką ofertę, w której znaleźć można wszystkie omawiane produkty, łącznie z terminal blokami. Nierzadko też firmy te obsługują międzynarodowy biznes, np. producentów EMS, firmy motoryzacyjne, na bazie kontraktów dotyczących całego świata lub też zajmują się produkcją wiązek kablowych.

Drugą wyraźnie zarysowaną grupę dostawców tworzą dystrybutorzy. Mogą to być tzw. firmy katalogowe o szerokiej ofercie podzespołów elektronicznych (TME, Elfa Distrelec, Farnell element14, Micros, Conrad), firmy bez wyraźnej specjalizacji na złącza, a więc takie, których aktywność koncentruje się na wybranych tematach technicznych i wyselekcjonowanych liniach produktów z zakresu elektroniki (Microdis, Elhurt, JM elektronik, Contrans TI, Eltronika, Masters, Elproma, Arrow Electronics, Payda Electronics).

Trzecią grupę stanowią przedsiębiorstwa, dla których złącza są większą niż typowo częścią biznesu (Domar, Neopta, Radiotechnika). Czwarta grupa obejmuje dostawców komponentów automatyki lub działających na szerokim styku branż elektroniki i automatyki. Są to na przykład Weidmüller. Firmą z pogranicza elektroniki i automatyki jest z kolei APAR - dostawca obudów oraz złączy PCB i na szynę DIN.