Um den perfekten Steckverbinder zu finden, muss dieser eine Reihe wichtiger Anforderungen erfüllen, darunter Nennstrom, Nennspannung, Schaltkreisgröße, Steckkraft, Kabelquerschnittskompatibilität, Konstruktion, Anschlussmethode und Sicherheitsfunktionen usw.
Lassen Sie uns nun die kritischen Komponenten eines Anschlussklemme.
Aus wie vielen Bereichen besteht der Anschlussverbinder?
Ein Terminal besteht im Wesentlichen aus drei Zonen: Paarungszone, Übergangszone und Crimpen Zone (siehe Abbildung A). Diese Zonen sind entscheidend für das Verständnis der Steckverbinderleistung.
Wie der Name schon sagt, ist die Steckzone die Schnittstelle zwischen Anschluss und Gegenstück. Sie wird von Steckverbinder-Ingenieuren sorgfältig entwickelt, um ein reibungsloses Einrasten in die Gegenanschlüsse und einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Jede Verformung in dieser Zone während des Crimpvorgangs beeinträchtigt die Leistung des Steckverbinders erheblich.
Die Übergangszone ist zudem sorgfältig konstruiert, um während des Crimpvorgangs stabil zu bleiben. Eine zufällige Änderung der Position von Federlaschen oder Klemmenanschlägen beeinträchtigt die Leistung des Steckverbinders.
Die Crimpzone ist der einzige Bereich, der sich beim Crimpen verformen kann. Es wird empfohlen, die vom Steckverbinderhersteller angegebene Klemmvorrichtung zu verwenden, um die Crimpzone zu klemmen und so eine sichere Verbindung mit den Drähten zu gewährleisten. Idealerweise alle Drahtcrimpen Die Vorgänge sollten ausschließlich auf die Crimpzone beschränkt sein.
Ein Beispiel für eine korrekte Crimpung ist in Abbildung B dargestellt. Beim Crimpvorgang komprimiert der Isolationscrimp die Isolationsschicht, ohne sie zu durchdringen. Die Litzen (oder die Bürste) sollten mindestens um den Leiterdurchmesser über die Vorderseite des Leitercrimps hinausragen. Beispielsweise sollte bei einem 1.02 mm (18 AWG) starken Kabel die Überstandslänge mindestens 0.40 Zoll betragen. Zwischen der Isolationscrimpzone und der Leitercrimpzone sind sowohl die Isolationsschicht als auch der Leiter deutlich sichtbar. Die Leitercrimpzone weist an den Ein- und Austrittsenden konisch erweiterte Öffnungen auf, während die Übergangs- und Steckzonen vor und nach dem Crimpen ihre Form beibehalten.
Wenn die Form Ihres Crimpkontakts von der in Abbildung B gezeigten abweicht, deutet dies in der Regel auf einen Fehler beim Crimpvorgang hin. Im Folgenden untersuchen wir 13 häufige Probleme beim Crimpen und erläutern entsprechende Vorbeugemaßnahmen.
Das Hauptproblem ist eine unzureichende Crimphöhe.
Die Crimphöhe, die die Querschnittshöhe der Leitercrimpzone nach Abschluss des Crimpvorgangs angibt, ist ein entscheidender Indikator für eine korrekte Crimpung. Steckverbinderhersteller haben für Klemmen je nach Drahtstärke spezifische Crimphöhen voreingestellt. Manchmal kann der richtige Crimphöhenbereich bzw. die Toleranz bis auf 0.002 Zoll genau sein. Daher ist die Genauigkeit der Crimpmaschineneinstellungen unter diesen strengen Vorgaben besonders wichtig.
Eine zu geringe oder zu große Crimphöhe beeinträchtigt die angegebene Crimpfestigkeit, also den Halt der Klemme am Draht. Dies reduziert die Auszugskraft und den Nennstrom des Drahtes weiter, was unter nicht optimalen Arbeitsbedingungen häufig zu einer Leistungsminderung der Crimpverbindung führt. Insbesondere kann eine zu geringe Crimphöhe die Litzen einschneiden oder das Metall im Leitercrimpbereich brechen. Umgekehrt führt eine zu große Crimphöhe nicht zur ausreichenden Kompression der Litzen, was zu zu vielen unwirksamen Hohlräumen im Crimpbereich führt und so den Metall-Metall-Kontakt zwischen Litzen und Klemmenmetall reduziert.
Übermäßige Rückwärtscrimphöhe
Die Lösungen für Problem 1 und 2 sind ganz einfach: Passen Sie einfach die Crimphöhe der Leiter an der Crimpmaschine an. Verwenden Sie bei der ersten Inbetriebnahme der Crimpmaschine immer einen Messschieber oder ein Mikrometer (siehe Abbildung B), um sicherzustellen, dass die Crimphöhe im angegebenen Bereich liegt. Regelmäßige Kontrollen während der Arbeit sind erforderlich, um sicherzustellen, dass die Crimphöhe korrekt bleibt.
Unzureichende Isolationscrimpzone
Aufgrund der Vielfalt an Isolierungsarten und Dickenunterschieden geben Steckverbinderhersteller in der Regel keine spezifischen Empfehlungen zur Höhe der Isolierungscrimps. Der Isolierungscrimp ist jedoch entscheidend für die Leitercrimpzone, da er die notwendige Zugentlastung bietet und so Drahtbrüche beim Biegen des Kabels verhindert. Ist die Isolierungscrimpzone zu klein, konzentriert sich die Metallspannung zu stark in dieser Zone, was die Wirksamkeit der Zugentlastung beeinträchtigt.
Übermäßige Isolationscrimpzone
Ist die Isolationscrimpzone zu groß, besteht beim Biegen des Kabels die Gefahr eines Drahtbruchs. Darüber hinaus kann eine zu große Isolationscrimpzone die Gesamtabmessungen und die mechanische Leistung des Steckverbinders beeinträchtigen. Daher sollte während des Betriebs darauf geachtet werden, dass die Isolationscrimpzone in einem angemessenen Bereich gehalten wird, um die Kabelstabilität und die Leistung des Steckverbinders zu gewährleisten.
Lose Drahtlitzen
Lose Litzen sind beim Crimpen ein häufiges Problem. Sind die Litzen nicht vollständig in der Leitercrimpzone eingeschlossen, verringern sich Festigkeit und Strombelastbarkeit der Crimpverbindung erheblich. Um eine einwandfreie Crimpwirkung zu gewährleisten, müssen die vom Steckverbinderhersteller angegebenen Crimphöhenanforderungen eingehalten werden. Wenn einige Litzen die erforderliche Crimphöhe oder -festigkeit nicht erreichen, entspricht die Gesamtleistung der Crimpverbindung nicht den Spezifikationen.
Normalerweise lässt sich das Problem loser Litzen lösen, indem man das Kabel einfach zusammenführt und in die Klemme einführt. Beim Umgang mit Kabeln oder beim Bündeln können sich Litzen jedoch versehentlich lösen. Um dies zu vermeiden, kann ein Abisolier- und Halteverfahren angewendet werden, bei dem die Isolierung erst kurz vor dem Crimpen vollständig entfernt wird. Dies kann dazu beitragen, das Lösen der Litzen etwas zu reduzieren.
Unzureichende Streifenlänge
Ist die Abisolierlänge zu kurz oder ragt das Kabel nicht vollständig in die Leitercrimpzone hinein, erreicht der Anschluss möglicherweise nicht die gewünschte Auszugskraft, da die metallische Kontaktfläche zwischen Kabel und Klemme reduziert ist. Bei unzureichender Abisolierlänge (bei korrekter Positionierung der Isolationsschicht) entspricht der über die Vorderseite der Leitercrimpzone hinausragende Kabel nicht dem erforderlichen Standard für einen Kabeldurchmesser. Um dieses Problem zu beheben, passen Sie die Abisolierlänge am Abisoliergerät einfach an den für die Klemme erforderlichen Standard an.
Zu tiefes Einführen des Kabels
Wird das Kabel zu tief in die Crimpzone eingeführt, können verschiedene Probleme auftreten. Insbesondere wenn die Isolationsschicht zu weit in die Isolationscrimpzone hineingeschoben wird, kann der Leiter in die Übergangszone hineinragen, was in der Praxis zu drei verschiedenen Ausfallarten führen kann. Zwei der drei Ausfallarten hängen mit einem verringerten Metall-Metall-Kontakt in der Leitercrimpzone zusammen, was sich direkt auf den Nennstrom und die Kabelauszugskraft auswirkt. Zudem ist der Metall-Kunststoff-Kontakt schwächer als der Metall-Metall-Kontakt und nichtleitend.
Die dritte Fehlermöglichkeit kann beim Stecken des Steckverbinders auftreten. Wenn das Kabel zu weit in den Übergangsbereich hineinragt, kann die Spitze des Stiftkontakts mit dem Kabel kollidieren. Dadurch kann der Steckverbinder nicht richtig sitzen oder sich der Stift- oder Buchsenkontakt verbiegen – ein sogenannter Kontaktkollision. In Extremfällen kann der Kontakt, selbst wenn er vollständig im Gehäuse sitzt, aus dem Gehäuse herausgedrückt werden. Um dieses Problem zu beheben, sollte beim Einführen des Kabels in die Crimpmaschine keine übermäßige Kraft angewendet werden, um ein Überschießen des Kabels über den Kabelanschlag der Crimpmaschine zu verhindern. Alternativ kann die Position des Kabelanschlags so eingestellt werden, dass das abisolierte Kabel axial korrekt positioniert wird.
Ein weiteres Problem ist die Bananenform des Crimps. Aufgrund der Bananenform des gecrimpten Anschlusses lässt er sich nur schwer in das Gehäuse einführen und kann zu einer Kollision der Anschlüsse führen. Um dieses Problem zu lösen, passen Sie einfach die Position des Begrenzungsstifts an der Crimpmaschine an. Dieser Stift befindet sich in der Crimpmaschine und berührt die Anschlusszone des Anschlusses, wenn dieser auf das Kabel gecrimpt wird. Beim Crimpen bewegt sich eine erhebliche Menge Metall an einem Ende des Anschlusses innerhalb der Crimpzone, was häufig zum Anheben der Vorderseite des Anschlusses führt. Die ordnungsgemäße Verwendung des Begrenzungsstifts kann ein solches Anheben verhindern.
Zu weit vorn liegende Crimpposition
Ein relativ auffälliges Crimpproblem liegt in lokalen Beschädigungen der Übergangszone. Im abgebildeten Klemmendiagramm werden diese vertikalen Vorsprünge als „Klemmenanschläge“ bezeichnet und verhindern, dass die Klemme zu tief in das Gehäuse eingeführt wird. Sind die Anschläge jedoch vollständig beschädigt, kann die Klemme in die Gehäuserückseite gedrückt werden.
Die Lösung ist relativ einfach: Das Problem entsteht typischerweise durch eine Fehlausrichtung zwischen Kontakt und Metallstreifen in der Crimpmaschine. Durch Lösen der Grundplatte des Wechselwerkzeugs und Neuausrichtung der Crimpmaschine lässt sich dieses Problem leicht beheben.
Als Nächstes untersuchen wir ein weiteres potenzielles Problem: Die ausgestellte Öffnung ist zu klein.
Die Größe der aufgeweiteten Öffnung ist entscheidend – sie sollte etwa der doppelten Dicke des Klemmenmaterials entsprechen. Beispielsweise sollte die aufgeweitete Öffnung bei einer Klemme mit einer Dicke von 0.008 Zoll etwa 0.016 Zoll betragen. Kleinere Abweichungen beeinträchtigen die Klemmenleistung möglicherweise nicht wesentlich, doch eine zu kleine oder fehlende aufgeweitete Öffnung kann Litzen durchtrennen und so die Verbindungsfestigkeit der Klemme verringern. Um dieses Problem zu lösen, ist auf eine präzise Ausrichtung von Stempel und Amboss in der Crimpmaschine zu achten.
Umgekehrt kann auch eine zu große Bördelöffnung Probleme bereiten. Sie verringert die Kontaktfläche zwischen der Crimpzone des Anschlusses und dem Kabel und verringert dadurch die Auszugsfestigkeit. Bei korrekter Crimphöhe kann das Problem durch Werkzeugverschleiß verursacht werden, der einen Werkzeugwechsel erforderlich macht.
Übermäßige Schwanzlänge
Nach Abschluss des Crimpvorgangs wird das überschüssige Ende des Anschlusses abgeschnitten. Bleibt das Ende zu lang, können verschiedene Probleme auftreten. Beim Einsetzen des Anschlusses in das Gehäuse kann das hervorstehende Metallende über die Rückseite des Steckverbinders hinausragen und unter Hochspannung einen Lichtbogen zwischen benachbarten Kontakten verursachen. Darüber hinaus kann ein zu langes Ende an der Vorderseite des Anschlusses das ordnungsgemäße Stecken des Steckverbinders beeinträchtigen oder sogar eine „Anschlusskollision“ auslösen.
Übermäßige Schwanzlänge
Nach Abschluss des Crimpvorgangs wird das überschüssige Ende abgeschnitten. Bleibt jedoch zu viel übrig, kann dies zu Problemen führen. Ein zu langes Ende kann beim Einstecken des Anschlusses in das Gehäuse aus der Rückseite des Steckverbinders herausragen und unter Hochspannung zu Lichtbögen zwischen benachbarten Kontakten führen. Darüber hinaus kann ein zu langes Ende an der Vorderseite des Anschlusses das ordnungsgemäße Stecken des Steckverbinders beeinträchtigen oder sogar eine „Anschlusskollision“ auslösen.
Die Lösung ist relativ einfach: Passen Sie die Grundplatte der Crimpmaschine an, um sicherzustellen, dass der Kontakt genau zentriert ist. Ist der Kontakt nicht korrekt zentriert, kann es sein, dass sich die konische Öffnung nicht korrekt ausbildet. Dies liegt oft an der räumlichen Beziehung zwischen der konischen Öffnung und dem Endwerkzeug.
Widerhakenbiegen
Obwohl das Verbiegen der Widerhaken nicht unbedingt direkt durch unsachgemäßes Crimpen verursacht wird, kann es die Leistung des Steckverbinders beeinträchtigen. Der Widerhaken kann sich übermäßig nach innen oder außen biegen, wodurch die Klemme nicht mehr vollständig im Kunststoffgehäuse einrastet. Diese Beschädigung kann verschiedene Ursachen haben, darunter übermäßige Spannung am Reibrad des Rollenhalters der Crimpmaschine oder versehentliche falsche Handhabung während des Transports nach dem Crimpen der Klemme auf das Kabel. Darüber hinaus können sich Widerhaken durch unsachgemäße Handhabung beim Bündeln von Kabeln oder beim Herausziehen einzelner angeschlossener Drähte aus dem Kabelbaum verbiegen.
Tritt der Schaden während des Crimpvorgangs auf, sollte die Spannung des Reibrads angepasst werden, um sicherzustellen, dass sich die Kabeltrommel nicht durch ihr Eigengewicht abwickelt. Liegt das Problem beim Bündeln der Kabel vor, sollte die Verwendung kleinerer Kabelbäume oder eine Optimierung der Handhabung in Betracht gezogen werden.
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