Elektromagnetische Relais Lizensierter Nachbau statt Re-Design

Redakteur: Claudia Mallok

Obwohl Halbleiter schon viele klassische Anwendungen von Relais erobert haben, nimmt der Bedarf an elektromechanischen Relais Jahr für Jahr zu. Kritisch für viele Anwender ist das Abkündigen spezieller Relais, die noch in anspruchsvoller Handarbeit in Deutschland gefertigt werden. Eine Alternative zum Re-Design kann der günstige Nachbau des Originals in Asien, unter Regie von Intertec Components sein. Holger Agne, Application Support Engineer bei der Intertec Components GmbH in Freising, schildert an einem Bei-spiel die Möglichkeiten und Vorgehensweise.

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Beispiel für den lizensierten Nachbau eines abgekündigten Relais: Die Eigenschaften des neuen Bauteils übertreffen in vielen Eigenschaften die es Originals
Beispiel für den lizensierten Nachbau eines abgekündigten Relais: Die Eigenschaften des neuen Bauteils übertreffen in vielen Eigenschaften die es Originals
( Archiv: Vogel Business Media )

Das oft vorhergesagte Verschwinden von mechanischen Relais ist bis heute nicht eingetroffen: Rund 170 Jahre nach Erfindung des elektromagnetischen Relais (EMR) durch Joseph Henry ist eine wirkliche Ablöse nicht wirklich in Sicht. Damit zählt das elektromechanische Relais zählt zu den ältesten elektrischen Bauelementen unserer Zeit.

Auch wenn man speziell bei Signalrelais immer mehr auf CMOS-Relais zurück greift, sind elektromechanische Bauelemente in vielen Anwendungen nicht wirklich zu ersetzen. Denn es ist derzeit noch nicht möglich, hohe Leistungen über Si-Layer zu schalten, ohne dass im unterbrochenen Zustand kleine Kriechströme auftreten. Auch in Sachen Strom-verbrauch sind heute durch Verwendung von Bi-Stabilen oder Stromstoß-Relais Einsparungen bis zu 99% möglich, womit eine enorme Effizienzgradsteigerung einhergeht.

Problematischer ist vielmehr die Abkündigung spezieller Relais, die noch in aufwändiger Handarbeit im Hochpreisland Deutschland gefertigt werden. Die betroffenen Kunden, die womöglich ihre gesamte Existenz diesen Bauteilen verdanken, suchen vermehrt einen Ausweg im kostengünstigen Nachbau im asiatischen Raum.

So auch der Fall einer Flammüberwachungseinheit die seit mehr als 30 Jahren erfolgreich in der Industrie im Einsatz ist. Nach dem Abkündigen zweier Hengstler-Relais wurden zwar große Bestände für mehrere Jahre gehortet, nicht zuletzt um den Fortbestand einer ganzen Unternehmensabteilung zu si-chern, irgendwann waren jedoch auch diese Bestände aufgebraucht. Eine adäquate Alternative war auf dem Markt nicht zu finden, so dass sich die Unternehmensleitung mit der Idee des lizensierten Nachbaus beschäftigte. Bei der Suche nach einem geeigneten Partner für die Umsetzung dieses Projekts stieß man auf den Elektronikdistributor Intertec Components.

Erste Muster nach acht Wochen - Vorserienprodutkion läuft an

Da zu Beginn des Projekts keine aussagekräftigen Produktunterlagen des ursprünglichen Herstellers zur Verfügung standen, die genaue Angaben über die verwendeten Materialen geben konnten, mussten 1:1 Kopien der beiden Relais gemacht werden. Spulenwiederstand, mechanische Abmessungen, Gewinde, Winkel, Federkräfte usw. waren problemlos zu messen. Schaltzeiten, Temperaturentwicklung, Pick-Up- und Release-Spannung, Kontaktwiederstand, Stromverbrauch wurden im Versuch bestimmt.

Geeignete Materialien wurden gesucht, die in ihren Eigenschaften und Verhalten möglichst nah an die Originale herankommen. Dafür musste für die AC-Spule die genaue Legierung untersucht werden. Parallel zu den ersten Versuchsspulen wurden die Werkzeuge für die Kunststoffteile und Bleche gefertigt. Beim Kontaktmaterial entschied man sich für AgNi, da die zu schaltende Last primär induktiv ist und das ursprüngliche Material (AgCdO) durch die RoHS-Richtlinie verboten wird. Auch bei der Auswahl des Kunststoffes muss dem Stoffverbot innerhalb des ElektroG Rechnung getragen werden, da Löttemperaturen von bis zu 250 °C zu erwarten sind.

Durch die Zusammenarbeit mit hochqualifizierten und motivierten Partnern standen erste Muster bereits nach acht Wochen zur Verfügung. Ihre Eigenschaften übertreffen in vielen Bereichen die des Originals. Durch Verbesserung des magnetischen Flusses steigt die Empfindlichkeit und sinkt ihre Schaltzeit. Kleine Probleme, wie die Anfangs abblätternde Verchromung, die entsteht, wenn manche Relais auf dem Board montiert der mechanischen Schaltwalze angepasst werden, wurden durch die Veränderung der Materialpaarung gelöst. Die derzeitigen Dauertests verlaufen bis jetzt ohne Ausfälle und die erste Vorserienproduktion kann in Kürze aufgenommen werden.

Der Relaisspezialist Intertec Components

Als Distributor für elektromechanische Bauelemente und Optoelektronik ist die von Christian Peter und Oliver Pflüger geführte Intertec Components GmbH seit 1993 mit großem Erfolg auf dem weltweiten Markt tätig. Zum Produktportfolio gehören Relais, Optokoppler, CMOS-Minicams, PIR-Sensoren mit Omnivision-Sensoren sowie viele andere elektronische Komponenten. Zu den namhaften Relaishersteller von Intertec Components zählen vor allem Hongfa, Millionspot, Taiko, Fujitsu-Takamisawa, Omron, Tyco Electronics, Panasonic/Matsushita und die Eigenmarke Intertec.

Das in Freising bei München ansässige Unternehmen hat sich seit über 12 Jahren einen guten Namen auf dem Relaissektor gemacht und ist ein kompetenter Partner für anspruchsvolle Relaislösungen. Mit einem umfangreichen Netzwerk von Herstellern, Händlern und vor allem asiatischen Spezialfirmen kann der mittelständische Distributor aus Bayern die ganze Palette an Relaisprodukten und Marken sowie kundenspezifische Modelle bieten.

Ein Geschäftsfeld ist der günstige Nachbau von anspruchsvollen handgefertigren Relais in Asien unter der eigenen Regie als Alternative zum Re-Design. Aufgrund der erfolgreichen Zusammenarbeit mit Partnern in Asien sei es möglich, lukrative Produkte ohne ernsthaften Konstruktions-aufwand noch lange und zuverlässig anbieten zu kön-nen. Den betroffenen Firmen, die oftmals nicht die erforderlichen finanziellen Mittel zum Re-Design ihrer Produkte aufbringen können, bieten die Relaisspezialisten mit ihrer Vorgehensweise eine klare Alternative und Perspektive.

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