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Verbesserung der Leistung und Zuverlässigkeit von USB-C-Verbindern mit Stanyl®

Es wird prognostiziert, dass USB-C-Steckverbinder die am weitesten verbreitete Daten- und Stromversorgungsschnittstelle für Verbraucher Elektronik Industrie werden. Laut Alchemy Market Research wurde der globale Markt für USB-C-Geräte im Jahr 2019 auf 489,8 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird bis 2028 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 25,8 % wachsen.


USB-C wurde entwickelt, um die dreifache Leistung von vorherigen Anschlüssen zu verarbeiten, und ist entscheidend für die Akzeptanz von Anwendungen, die mehr Strom verbrauchen und höhere Batteriekapazitäten und schnelles Aufladen erfordern, wie 5G-Smart-Geräte, Laptops mit zwei Bildschirmen und faltbare Smartphones

Nach Tausenden von Einsteck- und Entfernungszyklen können verschlissene Steckverbinder jedoch die Konnektivität verlieren und verhindern, dass die Elektronik, an die sie angeschlossen sind, vollständig aufgeladen wird. Da USB-C-Steckverbinder Leistungspegel von 40 bis 100 Watt verarbeiten, sind sie auch anfälliger für elektrische Nachführung, die zu einem vorzeitigen Ausfall von Teilen führen oder schließlich eine Brandgefahr darstellen kann. Daher benötigen Entwickler von Elektronik für Verbraucher die Gewissheit, dass Steckverbinder zum Aufladen ihrer Geräte nicht zurückgerufen oder häufig ausgetauscht werden müssen.

Aufgrund des Bedarfs an dünnwandigen Komponenten sind Materialien, die zur Herstellung vorheriger Micro-USB-Generationen verwendet werden, einschließlich Flüssigkristallpolymere (LCP), für die Herstellung zuverlässiger, langlebiger USB-C-Steckverbinder ungeeignet. Materiallösungen müssen Material mit hoher Festigkeit für die Vorderseite des Steckers aufweisen, während die sehr dünnen Rippen, die die Metallkontakte für die Strom- und Datenübertragung trennen, einen hohen Durchfluss und eine hohe Haltbarkeit erfordern. Dies stellt eine Herausforderung für Hersteller dar, die einen robusten Kunststoff benötigen, der die optimale Balance zwischen Zähigkeit und Steifigkeit findet.

Herausforderungen bei Steckergehäusen meistern

Wir haben mit Kunden zusammengearbeitet, um umfangreiche Tests durchzuführen, um die Leistung verschiedener Materialien in USB-C-Verbinder Anwendungen zu untersuchen. Nach 10.000 Steckzyklen behielten Stanyl-basierte® Steckverbinder die höchste Festigkeit bei, wobei verschiedene Kräfte zum Einsetzen und Herausziehen sowie zum Biegen von Kabel, zum Herausziehen von Kabeln, zum Vier-Achsen-Durchgang und zur Prüfung der Festigkeit von Schrauben angewendet wurden. Stanyl Steckverbinder zeigten auch eine überlegene Festigkeit der Schweißnaht von bis zu 60 MPa im Vergleich zu LCP, das bei 17 MPa versagte. Um das Risiko eines vorzeitigen Verbinder Ausfalls weiter zu minimieren, bietet der Material eine hohe Blasenbildung Widerstand, auch bei extrem dünnwandigen Teilen. 

 Stanyl ist ein leistungsstarkes Polyamid, das erstklassige Verschleiß und Reibung Eigenschaften, eine hervorragende Verarbeitbarkeit mit hohem Durchfluss und eine hervorragende Mechanisch Festigkeit bei hohem Temperatur Anwendungen bietet. Das Material bietet:

  • Hohe Haltekraft zwischen Kontakten und Kunststoff
  • Hohe Steifigkeit, Zähigkeit und Festigkeit der Bindenaht 
  • Bis zu 50 % mehr Verschleiß Widerstand als konkurrierende High-Temperatur-Polyamide
  • Hoher Durchfluss für 0,1 mm Wandstärke erforderlich
  • Verarbeitungsfenster, das die Verarbeitung eines zweiten Einsatzes ermöglicht
  • Bleifreies Reflow-Löten ohne Blasenbildung
  • Nachgewiesene Erfolgsbilanz mit mehr als 300 Millionen USB-C-Steckverbindern, die in Stanyl hergestellt werden

Da Elektronik Designs immer komplexer werden, konzentriert sich unser Team bei Envalior weiterhin auf die Entwicklung Material Lösungen, die die Haltbarkeit von Geräten verbessern und ein hervorragendes Benutzererlebnis bieten – und gleichzeitig den Herstellern Zeit und Kosten sparen. Jedes Material trägt dem Trend zu dünneren, leistungsfähigeren und langlebigeren Geräten Rechnung und erfüllt gleichzeitig die einzigartigen und sich ständig weiterentwickelnden Designanforderungen unserer Kunden.

Datenblatt erfahren

Weitere Informationen über USB-C Verbinder

John Hsieh

Erweiterter technischer Manager

Veröffentlicht am

19 October 2020

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ÜBER DEN AUTOR

John Hsieh

Erweiterter technischer Manager

John Hsieh, Advanced Engineering Manager bei Envalior, verfügt über 20 Jahre Erfahrung im Produktmanagement und im technischen Marketing innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette der Elektronik. Er ist seit August 2013 bei Envalior und hat einen Master-Abschluss in Mechanik.

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