Kontext

Context

Dodavatel do automobilového průmyslu zavedl do výroby novou krimpovací stanici pro vysokonapěťové kabelové svazky elektromobilů. Během náběhu výroby začala kontrola odhalovat zvýšený přechodový odpor u části spojů – hodnoty se pohybovaly 2–3× nad specifikací. Vizuální kontrola nepřinesla vysvětlení, protože vnější geometrie spojů odpovídala požadavkům IPC-A-620.

An automotive supplier introduced a new crimping station for high-voltage cable harnesses for electric vehicles. During the production ramp-up, inspection began to reveal increased contact resistance in part of the joints – values were 2–3× above specification. Visual inspection provided no explanation, as the external geometry of the joints met the IPC-A-620 requirements.

Problém

Problem

Zákazník potřeboval zjistit, zda je příčinou problém materiálu (vodič, konektor, nástroj), nebo procesu (nastavení krimpovací stanice). Bylo nutné rychle rozhodnout, zda pozastavit výrobu, nebo pokračovat s úpravami.

The client needed to determine whether the cause was a material issue (conductor, connector, tool) or a process issue (crimping station settings). A quick decision was needed on whether to halt production or continue with adjustments.

Přístup

Approach

Provedli jsme metalografické řezy 12 vzorky ze tří skupin: 4 vzorky s vyhovujícím odporem, 4 vzorky s hraničním odporem a 4 vzorky s nevyhovujícím odporem. U každého vzorku jsme vyhodnotili:

We performed metallographic cross-sections on 12 samples from three groups: 4 samples with compliant resistance, 4 with borderline resistance and 4 with non-compliant resistance. For each sample we evaluated:

• velikost a rozložení vnitřních dutin (voidů),
• míru deformace vodiče (compression ratio),
• kontaktní plochu mezi vodičem a konektorem,
• přítomnost trhlin v krimpovaném spoji.

• size and distribution of internal voids,
• degree of conductor deformation (compression ratio),
• contact area between conductor and connector,
• presence of cracks in the crimped joint.

Zjištění

Findings

Analýza odhalila jasnou korelaci mezi přechodovým odporem a obsahem voidů:

The analysis revealed a clear correlation between contact resistance and void content:

• Vyhovující vzorky – voidy tvořily méně než 5 % plochy průřezu, dráty byly rovnoměrně deformované, kontaktní plocha byla souvislá.
• Hraniční vzorky – voidy 8–12 % plochy, mírně nerovnoměrná deformace drátů.
• Nevyhovující vzorky – voidy 18–25 % plochy, výrazně nerovnoměrná deformace s některými dráty téměř nedotčenými, v některých místech až mikrotrhliny.

• Compliant samples – voids covered less than 5% of the cross-section area, wires were uniformly deformed, contact area was continuous.
• Borderline samples – voids 8–12% of the area, slightly uneven wire deformation.
• Non-compliant samples – voids 18–25% of the area, significantly uneven deformation with some wires almost untouched, and even microcracks in some places.

Příčina

Root Cause

Příčinou bylo nesprávné nastavení krimpovacího nástroje – konkrétně kombinace tří faktorů:

The cause was incorrect crimping tool settings – specifically a combination of three factors:

1. Nízká kompresní síla vedla k nedostatečné deformaci drátů.
2. Nesprávná geometrie krimpovací matrice způsobila nerovnoměrné rozložení tlaku.
3. Nedostatečná kontrola opotřebení nástroje – nástroj byl používán o 30 % déle, než udává výrobce pro daný počet cyklů.

1. Low compression force led to insufficient wire deformation.
2. Incorrect crimping die geometry caused uneven pressure distribution.
3. Insufficient tool wear monitoring – the tool was used 30% longer than the manufacturer's recommended cycle count.

Doporučení

Recommendation

• Nastavit kompresní sílu podle specifikace konektoru a ověřit ji krimpovací analýzou (pull-out test + výšková měření).
• Zavést pravidelnou kontrolu geometrie krimpovací matrice (měsíčně).
• Sledovat životnost nástroje a vyměňovat ho podle výrobcem stanoveného intervalu, ne podle vizuální kontroly.
• Zavést metalografickou kontrolu (3 vzorky z dávky) jako součást náběhové kontroly nových výrobních linek.
• Doplnit SPC sledování přechodového odporu a korelovat ho s obsahem voidů.

• Set compression force according to connector specification and verify by crimp analysis (pull-out test + height measurements).
• Introduce regular inspection of crimping die geometry (monthly).
• Monitor tool lifetime and replace according to manufacturer's specified interval, not visual inspection.
• Introduce metallographic inspection (3 samples per batch) as part of new production line ramp-up control.
• Add SPC monitoring of contact resistance and correlate it with void content.

Výsledek

Outcome

Po úpravě nastavení a zavedení pravidelné kontroly klesl výskyt nevyhovujících spojů z 6 % na 0,3 %. Metalografická kontrola se stala standardní součástí náběhu nových linek ve firmě.

After adjusting the settings and introducing regular inspection, the occurrence of non-compliant joints dropped from 6% to 0.3%. Metallographic inspection became a standard part of new line ramp-up at the company.