Bekabeling in Producten: 9 Best Practices voor het Ontwerpen van Bekabeling
- 20 uur geleden
- 4 minuten om te lezen
Bekabeling
Producten bestaan uit verschillende onderdelen en veelal worden die verbonden via kabels. De juiste werking van het product is daarmee afhankelijk van deze kabels en daarom verdienen ze ook alle aandacht in het ontwerpproces. In dit artikel een aantal best practices rond deze bekabeling.
1 Keuze van kabel of draad
Je kunt in een product met losse draden werken die je bundelt tot een kabelboom waarin je verschillende aftakkingen kiest die alle componenten met elkaar verbinden. Daarnaast kun je kiezen voor kabel waarin weer losse draden zijn opgenomen. Kabel is de meest voor de hand liggende oplossing voor verbindingen die ook buiten het apparaat gaan.
Pas je kabels of draad toe op plekken met bepaalde omgevingsomstandigheden zoals een hoge temperatuur of bepaalde vervuiling? Kies dan een kabel of draad die hieraan voldoet.
In producten waarbij kabels continu bewegen (bijvoorbeeld in robotarmen of machines), zijn flexibele kabels essentieel. Kies kabels die speciaal zijn ontworpen voor dynamische toepassingen en bestand zijn tegen repetitieve buigingen zonder te breken.
De diameter van een kabel of draad bepaalt hoeveel stroom deze veilig kan geleiden. Bij te dunne kabels kan spanningsval optreden, wat de prestaties van het product negatief beïnvloedt.
2 Juiste Connectoren
De keuze van de juiste connectoren is afhankelijk van de toepassing. Houd rekening met de omgeving waarin het product wordt gebruikt:
Elektrische eigenschappen: Kunnen de connectoren de juiste stroom hanteren en bij hogere spanningen: is de afstand tussen de polen groot genoeg?
Omgevingstemperatuur: Kies connectoren die bestand zijn tegen extreme temperaturen indien nodig.
Vibraties: Gebruik vergrendelbare of schroefconnectoren om losraken door trillingen te voorkomen. Dit kunnen trillingen zijn tijdens het gebruik maar ook tijdens het vervoer!
Water- en stofbestendigheid: Kies IP-geclassificeerde connectoren voor gebruik in vochtige of stoffige omgevingen.
3 Trekontlasting
Trekontlasting voorkomt dat kabels beschadigd raken door mechanische spanning. Gebruik kabelwartels, tie raps aan clips of andere technieken om de krachten op de kabel te verminderen. Dit verlengt niet alleen de levensduur van de kabels, maar voorkomt ook schade aan interne verbindingen.
4 Voldoende Ruimte in het Product
Een goede interne lay-out van bekabeling voorkomt knelpunten en beschadigingen. Houd voldoende ruimte vrij voor kabels en verbindingen, zodat ze niet worden samengedrukt of over scherpe randen worden geleid. Gebruik kabelgoten of kabelbinders om de bekabeling te organiseren en te beschermen.
5 Buigradius van Kabels
Elke kabel heeft een minimale buigradius die niet mag worden overschreden om interne schade te voorkomen. Controleer de specificaties van de kabel en zorg ervoor dat er voldoende ruimte is om scherpe bochten te vermijden. Dit is vooral belangrijk in producten met bewegende onderdelen.
6 Labeling / unieke connectoren
Tijdens productie, service en gebruik wil je dat er geen fouten worden gemaakt bij het aansluiten van connectoren. Het slim kiezen van verschillende connectoren of connectoren met een verschillende aantal contacten kan hiervoor zorgen. Daarnaast helpt het labelen van connectoren en kabels om het voor de gebruiker duidelijk te maken waar een kabel geplaatst moet worden.
7 Afdichting door Wartels
Voor producten die waterdicht of stofdicht moeten zijn, is een goede afdichting essentieel. Gebruik kabelwartels die compatibel zijn met de toepassing.
8 Voorkomen van storing door in- of uitstraling
Storing die je kabels in komt of uitkomt wil je natuurlijk voorkomen. Vanuit de wetgever zijn hier regels voor die getest worden in een speciaal lab, maar het kan ook puur functioneel zijn: je wilt bijvoorbeeld geen storing op je microfoon signaal. Methodes hiervoor zijn:
Afscherming in kabels beschermt tegen elektromagnetische interferentie. Zorg er wel voor dat de afscherming correct is geaard en geen aardlussen veroorzaakt.
Het toepassen van ferriet is een andere methode om interferentie te voorkomen. Je ziet dit vaak toegepast worden bij computerkabels waarbij je een ‘bobbel’ in de kabel ziet.
9 Kabeltekeningen
Voor het vastleggen van alle kabel informatie is een goede tekening essentieel. De tekening hoeft geen 1 op 1 weergave van de kabel te zijn maar moet zeker bevatten:
Welke draad en / of kabel wordt gebruikt
Welke connectoren
Hoe de kabelboom moet worden vormgegeven en wat alle lengtes zijn.
Hoe verbindingen van en naar bepaalde connectoren lopen
Welke kleuren moeten worden gebruikt
Of er labels bij of op connectoren moeten worden aangebracht
Waar bundeling moet plaatsvinden
Waar wartels, tules, ribbelslang of ferrietkralen moeten komen.
Conclusie
Het ontwerpen van bekabeling in producten vereist een zorgvuldige afweging van technische en praktische factoren. Door rekening te houden met aspecten zoals goede verbindingen, geschikte connectoren, trekontlasting, en de juiste kabelspecificaties, kan de betrouwbaarheid en levensduur van het product aanzienlijk worden verbeterd. Door vroeg in het ontwerpproces aandacht te besteden aan bekabeling, voorkom je problemen en optimaliseer je de prestaties van je product.
