Die Kunst des Crimpens
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Hier zeige ich dir, wie du deine Jumper-Kabel für Arduino, ESP32 und Co. selbst herstellen kannst – mit einer passenden Crimpzange und etwas Litze hast du schon die wichtigsten Materialien. Schritt-für-Schritt zeige ich dir den Weg zu einem fertig gecrimpten Jumper-Kabel. Und ich verrate dir, wann du lieber JST-Stecker statt Dupont-Stecker verwenden solltest. JST und Dupont sagt dir nichts – dann lies weiter oder schau dir das Video an.
Gerade in der Prototypenphase macht es oft noch keinen Sinn die Kabel fest zu verlöten. Schließlich musst du die Stecker oft noch umstecken … wieder anders anordnen … dann doch noch etwas anderes ausprobieren … usw.
Also verwenden wir Kabel mit Steckern, die sich leicht wieder lösen lassen. Breadboard und Jumper-Kabel sind quasi das standard Rüstzeug für den Microcontroller-Bastler.
Mit Sicherheit habt ihr auch so eine Schublade voll mit Jumper-Kabeln in unterschiedlichen Farben und Konfigurationen.
Aber irgendwie fehlt dann doch immer noch genau dieses eine passende Kabel. Und das bauen wir uns jetzt einfach selbst. Selbst gekocht schmeckt es eh am besten.
Welche Steckertypen verwenden?
Bei meinen Projekten haben sich drei Stecker-Typen durchgesetzt.
Zum einen die allseits bekannten Dupont Stecker – das sind die Stecker, die wir von den Jumper-Kabeln kennen.
Ausserdem verwende ich gerne sog. JST Stecker – JST-XH um genauer zu seien – und ab und zu auch JST-SM Stecker.
JST steht für Japan Solderless Terminals und ist eine in Japan gegründete Firma mit einer riesigen Produktpalette an elektromechanische Bauteilen – unter anderem eben Steckverbindungen.
Jeder Produkt-Typ bzw. Steckertyp hat eine eigene Buchstaben-Kennung. Einer der JST-Stecker, der bei Arduino, ESP & Co (aber auch allgemein in der Elektronik und PC-Technik) weite Verbreitung findet, ist der JST-XH Stecker.
Wann sollte ich JST-XH Stecker verwenden?
Wann nehme ich nun einen JST und wann eine Dupont Stecker? Gute Frage!
Prinzipiell könnte man alles mit Dupont-Steckern machen. Der Vorteil von JST-XH Steckern: sie lassen sich nur in eine bestimmte Richtung in die passende JST-XH Buchse stecken. Ausserdem halten die Stecker durch ein Clip-System viel besser in der Buchse.
D.h. immer wenn es besonders kritisch ist, den Stecker richtig anzuschließen und dieser sich auch nicht zu leicht lösen sollte, bietet sich so ein JST-XH Stecker an – z.B. bei der Stromversorgung. Da sollte man tunlichst vermeiden Plus- und Minuspol zu vertauschen, denn sonst … ?
Prinzipiell ginge auch der JST-XA Stecker-Typ. Dieser hat noch eine zusätzliche Klemme, d.h. der Stecker sitzt noch fester. Ist aber eben auch wieder schwieriger zu entfernen.
Und auch nicht ganz unwichtig: die Buchsen dieser beiden Stecker-Typen (und auch die Dupont Leisten) haben Pins mit einem Abstand von 2,54 mm. Und das ist der übliche Abstand von unseren geliebten Lochraster-Platinen.
D.h. wenn du diese Buchsen auf eine Lochrasterplatine löten möchtest, ist das ohne weiteres möglich, denn die Pins passen genau ins Lochraster.
Es gibt aber auch JST-Typen deren Buchsen-Pins einen anderen Abstand haben.
Was sind JST-SM Stecker?
Übrigens: ich habe einen sehr umfangreichen Artikel und Video zum Thema Neopixel bzw. WS2812 LED-Streifen gemacht. Diese LED-Streifen kommen oft mit einem angelöteten Stecker daher. Das ist in der Regel auch ein JST-Stecker und zwar der bereits oben erwähnte JST-SM Stecker. Und auch diesen kann man sich natürlich selbst crimpen.
Welches Werkzeug und Material benötigst du zum Crimpen?
Jetzt schauen wir uns an, wie man Kabel mit solchen Steckverbindungen selbst herstellen kann.
Dazu empfehle ich folgende Werkzeuge:
Und je nachdem, welche Stecker-Typen du crimpen willst, brauchst du ein entsprechendes Crimp Sortiment:
Welche Litze verwende ich bei meinen Arduino und ESP32 Projekten?
Noch ein Wort zur Litze: diese darf nicht zu dick und auf keinen Fall zu dünn sein. Denn erstens: funktioniert das Crimpen nicht, wenn die Litze zu dünn ist, und zweitens: da fließt Strom durch – da ist dicker immer besser.
Ich verwende solche Silikon-Litzen mit der Stärke AWG 22 bzw. 0,32 mm² Querschnitt. Die sind schon etwas dicker als die Standard-Jumper Kabel, aber es lässt sich noch gut mit arbeiten. Und Silikon ist nicht so Hitze-empfindlich wie andere Kunststoffarten – falls man mal mit dem Lötkolben dran kommt, passiert nicht gleich ein Unglück.
Wie ich meine JOKARI Abisolierzange von 6 mm auf 2 mm Abisolierlänge gehackt habe
Zur Abisolier-Zange muss ich auch noch etwas loswerden: Ich nutze seit Jahren diese automatische Abisolierzange von der Firma JOKARI. Ein deutsches Familien-Unternehmen, dessen Wurzeln auf ein Elektro- und Hifi Geschäft zurückgeht, welches 1949 vom Ehepaar Krampe gegründet wurde.
Fand ich irgendwie sympathisch diese Info 🙂
Aber ernsthaft: deren Sinn für Nachhaltigkeit und deren Wirken in Sachen Inklusion und Schulprojekten haben mich beeindruckt. Dazu kommt, dass die Produkte ein gutes Preis-Leistungsverhältnis haben. Bitte mehr von solchen Unternehmen.
Was mich an dieser Zange allerdings immer gestört hat – sie hat einen Längenschlag, der sich nur auf 6 mm runterstellen lässt. Für den Elektriker, der die Hauselektrik verlegt ist das sicher optimal.
Für meine Elektronik-Basteleien benötige ich allerdings in der Regel weniger Länge. Ich weiss, es gibt da andere Tools, aber unter den automatischen Abisolierzangen habe ich nichts gefunden. Ausserdem hab ich ja schon eine solche Zange, und die funktioniert ja auch super.
Also hab ich mir die Zange und insbesondere den Längenanschlag genauer angeschaut. Der Längenanschlag lässt sich sehr leicht entfernen. Also habe ich einen neuen Längenschlag konstruiert und im 3D-Drucker ausgedruckt – funktioniert! Jetzt kann ich mit der Zange bis auf 2 mm runter meine Litzen abisolieren.
Die STL-Datei für diesen Hack kannst du hier direkt herunterladen.
Welche Crimpzange ich empfehlen kann
Zum Thema Crimpzange: natürlich habe ich zunächst die günstigen aus dem Baumarkt-Kassenbereich ausprobiert. Mein Tipp: lasst es sein. Kauft gleich einmal was ordentliches und dann habt ihr Ruhe.
Diese Crimpzange ist zwar teurer, aber die Öffnungen und Auflagen haben genau die richtige Form – und ich schätze hier geht es um Zehntel-Millimeter, damit eine Crimpzange gut arbeitet.
Und die Crimpzange aus dem Männer-Quengel-Kassen-Bereich im Baumarkt wird diese Präzision vermutlich nicht haben. Das gute Stück verlinke ich euch natürlich auch.
Crimpen Schritt-für-Schritt Anleitung – ein Crimp-Tutorial
Eins noch an die ungeduldigen vorweg: ihr müsst es ein paar mal üben! Nach vier, fünf, sechs Mal crimpen habt ihr den Bogen dann aber raus.
Los gehts:
Wir längen uns nach Bedarf unsere Litze ab.
Dann lösen wir uns so einen DIP aus dem Kit vom Metallstreifen ab – je nachdem, ob du eine Buchse oder einen Stecker crimpen willst. Und dann natürlich noch das passende Steckergehäuse.
Ich bin mir nicht sicher, ob das wirklich DIP heisst. Im folgenden werden ich diesen Begriff aber durchgängig weiter verwenden.
Am DIP kannst du etwa erkennen, wieviel du von der Litze abisolieren musst.
Hier bei diesem Dupont DIP sind es etwa 4 Millimeter.
Die Isolierung soll nach dem Crimpen genau in dieser ersten Öffnung enden.
Die blanken Adern sollen genau in der zweiten Öffnung enden.
Das erste Flügelpaar umschließt die Isolierung, und das zweite Flügelpaar umschießt die blanken Adern.
Ich weiss ich nicht, ob es den einen korrekten Weg gibt. Der etwas dickere Silikon-Mantel macht es auch nicht unbedingt einfacher. Aber für mich funktioniert es folgendermaßen ganz gut:
Ich entferne den Silikonmantel – mit der gehackten Abisolierzange ist das natürlich auch gar kein Problem 😉
Ich positioniere die Litze jetzt so im DIP, dass die Isolierung in der zweiten Öffnung endet – nicht zu dicht am zweiten Flügelpaar. Sonst schiebt sich die Isolierung auf das zweite Flügelpaar und wulstet dann zu sehr nach oben aus.
Jetzt drücke ich mit der Spitze der Crimp-Zange die ersten beiden Flügel zusammen, aber nur so, dass sie ungefähr parallel sind und die Litze etwas eingeklemmt wird. So lässt sich das Ganze im nächsten Schritt einfacher platzieren.
Für den nächsten Schritt wähle ich bei diesem DIP und dieser Silikon-Litze die 1,9 mm Öffnung der Crimpzange. Welche Öffnung die passende ist, hängt vom DIP und vom Kabeldurchschnitt ab.
Bei der 1,6 mm Öffnung war mir die Isolierung zu sehr gequetscht. Und wenn der DIP nach dem Crimpen einfach abfällt, dann eben doch mal die kleinere Öffnung ausprobieren.
Wenn der DIP nun richtig positioniert ist, kannst du das erste Flügelpaar zuquetschen.
Nun den DIP lösen und erneut positionieren, so dass das zweite Flügelpaar gecrimpt werden kann.
So sieht ein schönes Crimping aus!
Achtet darauf, dass der ganze DIP schön gerade ist, und sich nicht zu viel der Isolierung nach oben quetscht, denn sonnst lässt sich die Hülse nicht drüber schieben.
Ggf. kannst du mit der Spitze der Crimp-Zange den ganzen DIP wieder gerade biegen, falls er verbogen ist.
Nun noch die Hülse über den DIP schieben. Beim Dupont Stecker hört man auch noch ein leises einrasten. Wenn du das hörst, weisst du, du hast es geschafft.
Falls die Hülse sich nicht drüber schieben lässt, die Spitze des Steckers aber schon aus der Hülse rausschaut, kannst du versuchen mit der Crimpzange dran zu ziehen.
Manchmal hakt es auch einfach. Da schummle ich dann und crimpe einfach mit der nächst kleineren Öffnung der Crimpzange noch einmal nach. Danach hakt in der Regel nichts mehr.
Übrigens: ich habe Anleitungen gesehen, da wird die Isolation nicht mit eingecrimpt. Gerade bei der etwas schwierigen dickeren Silikon-Ummantelung könnte das interessant sein. Die Litze wird also nur so weit eingeführt, bis die Isolation an die Zange stößt.
In dem Fall musst du natürlich etwas mehr Isolation entfernen. Bei diesem Dupont DIP wären das dann 5 bis 6 mm.
Ich weiß auch nicht, ob das korrekt ist. Ich bin auch kein Berufs-Crimper. Bei meinen Tests hat es auch gut funktioniert. Allerdings beim Dupont DIP habe ich dann die 1,6 mm Öffnung der Crimpzange verwendet.
Im Netz liegt die Mehrheit aber deutlich bei der Fraktion, die die Isolation mit eincrimpt.
Das ist im Grunde der ganze Vorgang. Bei anderen Stecker-Typen funktioniert es im Prinzip genauso. Ihr müsst nur schauen, wieviel Isolierung ihr entfernen müsst, und welche Öffnung der Crimpzange am besten funktioniert.
Wie man Dupont Stecker wieder öffnen kann
Manchmal möchte man einen Stecker wieder öffnen. In der Regel ist das auch möglich. Man muss nur mit einem Spitzen Gegenstand die Nase anheben, die den DIP festhält, und dann kann man das Kabel wieder aus der Hülse ziehen. Bisschen fummelig, geht aber.
Outro
BAM!
Jetzt solltest du in der Lage sein, deine eigenen Jumper-Kabel zu Crimpen. Endlich immer das passende Kabel parat.
Und werft nicht gleich die Flinte ins Korn, falls es nicht auf Anhieb klappt. Wie gesagt – man muss ein bisschen üben.
New Skill achieved! Puh. Jetzt erstmal ’n Kaffee.
Links
Produkt-Empfehlungen und der JOKARI Hack aus diesem Artikel und dem Video:
- Crimpzange
- JOKARI Abisolierzange Super 4 Plus
- Silikondraht Litze
- JST XH Stecker Sortiment
- Dupont Stecker Sortiment
- JOKARI Abisolierzange Hack (STL Datei)