Per identificare il connettore perfetto, questo deve soddisfare una serie di requisiti critici, tra cui la corrente nominale, la tensione nominale, le dimensioni del circuito, la forza di accoppiamento, la compatibilità del calibro del filo, la costruzione, il metodo di terminazione e le caratteristiche di sicurezza, ecc.
Ora, approfondiamo i componenti critici di un connettore terminale.
Di quante aree è costituito il connettore terminale?
Un terminale è composto principalmente da tre zone: zona di accoppiamento, zona di transizione e arricciare zona (vedi Figura A). Queste zone sono cruciali per comprendere le prestazioni del connettore.
Come suggerisce il nome, la zona di accoppiamento è il punto in cui il terminale si interfaccia con la sua controparte. È meticolosamente progettata dagli ingegneri specializzati in connettori per garantire un innesto fluido con i terminali di accoppiamento e un contatto elettrico affidabile. Qualsiasi deformazione in questa zona durante il processo di crimpatura comprometterà gravemente le prestazioni del connettore.
Anche la zona di transizione è attentamente progettata per rimanere stabile durante il processo di crimpatura. Modifiche casuali alla posizione delle linguette a molla o dei fermi dei terminali influiranno sulle prestazioni del connettore.
La zona di crimpatura è l'unica sezione progettata per deformarsi durante il processo di crimpatura. Si consiglia di utilizzare l'attrezzatura terminale specificata dal produttore del connettore per bloccare la zona di crimpatura, garantendo una connessione sicura con i fili. Idealmente, tutti crimpatura del filo le operazioni devono essere limitate esclusivamente alla zona di crimpatura.
Un esempio di crimpatura corretta è illustrato nella Figura B. Durante il processo di crimpatura, la crimpatura dell'isolante comprime lo strato isolante senza penetrarlo. I trefoli (o la spazzola) del filo devono estendersi oltre la parte anteriore della crimpatura del conduttore per almeno il diametro del conduttore stesso. Ad esempio, per un cavo da 1.02 mm (18 AWG), la lunghezza della sporgenza deve essere di almeno 0.40". Tra la zona di crimpatura dell'isolante e la zona di crimpatura del conduttore, è possibile vedere chiaramente sia lo strato isolante che il conduttore. La zona di crimpatura del conduttore presenta aperture svasate sia all'ingresso che all'uscita, mentre le zone di transizione e di accoppiamento mantengono una forma costante prima e dopo la crimpatura.
Se la forma del terminale crimpato differisce da quella mostrata nella Figura B, ciò indica solitamente che si è verificato un errore durante il processo di crimpatura. Di seguito, esamineremo 13 problemi comuni che possono verificarsi durante il processo di crimpatura e condivideremo le relative misure preventive.
Il problema principale è l'altezza di crimpatura insufficiente.
L'altezza di crimpatura, che si riferisce all'altezza della sezione trasversale della zona di crimpatura del conduttore al termine della crimpatura, è un indicatore fondamentale per garantire una crimpatura corretta. I produttori di connettori hanno preimpostato altezze di crimpatura specifiche per i terminali in base alle diverse dimensioni dei fili. Talvolta, l'intervallo o la tolleranza di altezza di crimpatura corretta può raggiungere una precisione di soli 0.002 mm (XNUMX mm). Pertanto, in presenza di specifiche così rigorose, garantire la precisione delle impostazioni della macchina di crimpatura diventa particolarmente cruciale.
Un'altezza di crimpatura insufficiente o eccessiva influirà sulla forza di crimpatura specificata, ovvero sulla presa del terminale sul filo. Questo impatto ridurrà ulteriormente la forza di estrazione del filo e la corrente nominale, causando spesso un degrado delle prestazioni della connessione crimpata in condizioni di lavoro non ottimali. Nello specifico, un'altezza di crimpatura insufficiente potrebbe effettivamente tagliare i trefoli del filo o fratturare il metallo nella zona di crimpatura del conduttore. Al contrario, un'altezza di crimpatura eccessiva non riesce a comprimere correttamente i trefoli del filo, causando troppi vuoti inefficaci nella zona di crimpatura, riducendo così il contatto metallo-metallo tra i trefoli del filo e il metallo del terminale.
Altezza eccessiva della crimpatura all'indietro
Le soluzioni ai problemi 1 e 2 sono piuttosto semplici: è sufficiente regolare l'altezza di crimpatura del conduttore sulla crimpatrice. Quando si utilizza la crimpatrice per la prima volta, utilizzare sempre un calibro a corsoio o un micrometro (come mostrato in Figura B) per verificare che l'altezza di crimpatura rientri nell'intervallo specificato. Inoltre, sono necessari controlli periodici durante il lavoro per garantire che l'altezza di crimpatura rimanga corretta.
Zona di crimpatura dell'isolamento insufficiente
È importante notare che, a causa della diversità dei tipi di isolamento e delle variazioni di spessore, i produttori di connettori in genere non forniscono raccomandazioni specifiche per l'altezza di crimpatura dell'isolamento. Tuttavia, la crimpatura dell'isolamento è fondamentale per la zona di crimpatura del conduttore, in quanto fornisce la necessaria riduzione delle sollecitazioni per prevenire la rottura del filo quando il cavo viene piegato. Se la zona di crimpatura dell'isolamento è troppo piccola, le sollecitazioni del metallo si concentreranno eccessivamente in questa zona, compromettendone l'efficacia nella funzione di riduzione delle sollecitazioni.
Zona di crimpatura dell'isolamento eccessivo
Se la zona di crimpatura dell'isolamento è troppo ampia, potrebbe verificarsi il rischio di rottura del filo quando il cavo viene piegato. Inoltre, una zona di crimpatura dell'isolamento eccessivamente ampia può influire sulle dimensioni complessive e sulle prestazioni meccaniche del connettore. Pertanto, durante il funzionamento, è necessario assicurarsi che la zona di crimpatura dell'isolamento sia controllata entro un intervallo appropriato per garantire la stabilità del cavo e le prestazioni del connettore.
Trefoli di filo allentati
I trefoli allentati sono un problema comune durante il processo di crimpatura. Quando i trefoli non sono completamente racchiusi nella zona di crimpatura del conduttore, la resistenza e la capacità di trasporto della crimpatura si riducono significativamente. Per garantire un corretto effetto di crimpatura, è necessario rispettare i requisiti di altezza di crimpatura specificati dal produttore del connettore. Se alcuni trefoli non soddisfano l'altezza o la resistenza di crimpatura richieste, le prestazioni complessive della crimpatura non saranno conformi alle specifiche.
In genere, il problema dei trefoli allentati può essere risolto semplicemente riunendo il cavo e inserendolo nel terminale. Tuttavia, durante la manipolazione o la legatura dei cavi, i trefoli potrebbero separarsi accidentalmente. Per evitare ciò, è possibile adottare un processo di spellatura e fissaggio, in cui l'isolamento viene rimosso completamente solo poco prima della crimpatura, il che può contribuire a ridurre in una certa misura l'allentamento dei trefoli.
Lunghezza della striscia insufficiente
Se la lunghezza della spellatura è troppo corta o il cavo non entra completamente nella zona di crimpatura del conduttore, la terminazione potrebbe non riuscire a raggiungere la forza di estrazione prevista a causa della ridotta area di contatto metallica tra il cavo e il terminale. Quando la lunghezza della spellatura del cavo è insufficiente (pur garantendo il corretto posizionamento dello strato isolante), la distanza che il cavo si estende oltre la parte anteriore della zona di crimpatura del conduttore non soddisferà lo standard richiesto per un diametro di cavo singolo. Per risolvere questo problema, è sufficiente regolare la lunghezza della spellatura sull'attrezzatura spelafili in base allo standard richiesto per il terminale.
Inserimento eccessivo del cavo
Quando il cavo viene inserito troppo in profondità nella zona di crimpatura, possono verificarsi diversi problemi. In particolare, se lo strato isolante viene spinto troppo in profondità nella zona di crimpatura dell'isolante, il conduttore potrebbe estendersi nella zona di transizione, il che può portare a tre diverse modalità di guasto nella pratica. Due delle tre modalità di guasto sono legate alla riduzione del contatto metallo-metallo nella zona di crimpatura del conduttore, che influisce direttamente sulla corrente nominale e sulla forza di estrazione del cavo. Inoltre, il contatto metallo-plastica è più debole del contatto metallo-metallo e non è conduttivo.
La terza modalità di errore può verificarsi durante l'accoppiamento del connettore. Se il cavo si estende troppo in profondità nella zona di transizione, la punta del terminale a pin potrebbe entrare in collisione con il cavo, impedendo il completo inserimento del connettore o addirittura causando la piegatura del terminale a pin o femmina, una condizione nota come collisione del terminale. In casi estremi, anche se il terminale è completamente inserito nell'alloggiamento, potrebbe essere spinto fuori dalla parte posteriore dell'alloggiamento. Per risolvere questo problema, è necessario assicurarsi di non applicare una forza eccessiva durante l'inserimento del cavo nella crimpatrice, per evitare che il cavo superi il fermo del cavo della crimpatrice; in alternativa, regolare la posizione del fermo del cavo in modo che possa posizionare correttamente assialmente il cavo spelato.
Un altro problema è la crimpatura a "banana". A causa della forma a banana del terminale crimpato, l'inserimento nell'alloggiamento diventa difficile e può causare collisioni. Per risolvere questo problema, è sufficiente regolare la posizione del perno di finecorsa sulla macchina crimpatrice. Questo perno si trova nella macchina crimpatrice e viene a contatto con la zona di accoppiamento del terminale quando la zona di crimpatura viene crimpata sul cavo. Durante la crimpatura, una quantità significativa di metallo a un'estremità del terminale si sposta all'interno della zona di crimpatura e questa forza spesso causa il sollevamento della parte anteriore del terminale. L'uso corretto del "perno di finecorsa" può impedire tale sollevamento.
Posizione di crimpatura eccessivamente in avanti
Un problema di crimpatura relativamente evidente risiede nel danneggiamento localizzato della zona di transizione. Nello schema del terminale illustrato, queste sporgenze verticali sono chiamate "fermi terminali", progettati per impedire che il terminale venga inserito troppo in profondità nell'alloggiamento. Tuttavia, se i fermi sono completamente compromessi, il terminale vero e proprio potrebbe essere spinto nella parte posteriore dell'alloggiamento.
La soluzione è relativamente semplice: questo problema si verifica in genere a causa del disallineamento tra il terminale e la striscia metallica nella crimpatrice. Allentando la piastra di base dell'utensile intercambiabile e riallineando la crimpatrice, questo problema può essere facilmente risolto.
Ora analizzeremo un altro potenziale problema: la bocca svasata è troppo piccola.
La dimensione della bocca svasata è fondamentale: dovrebbe essere approssimativamente il doppio dello spessore del materiale del terminale. Ad esempio, per un terminale con uno spessore di 0.008", la bocca svasata dovrebbe misurare circa 0.016". Sebbene piccole deviazioni possano non influire significativamente sulle prestazioni del terminale, una bocca svasata sottodimensionata o mancante può recidere i trefoli, riducendo la resistenza della connessione del terminale. Per risolvere questo problema, è necessario assicurarsi che l'allineamento tra il punzone e l'incudine nell'attrezzatura di crimpatura sia preciso.
Al contrario, anche una svasatura eccessivamente ampia può creare problemi. Una svasatura eccessiva riduce l'area di contatto tra la zona di crimpatura del terminale e il cavo, riducendo così la resistenza allo strappo. Se l'altezza di crimpatura è corretta, il problema potrebbe essere causato dall'usura dell'utensile, che potrebbe richiedere la sostituzione.
Lunghezza eccessiva della coda
Una volta completata la crimpatura, la coda in eccesso viene tagliata dal terminale. Se la coda viene lasciata troppo lunga, potrebbero verificarsi diversi problemi. Quando il terminale viene inserito nell'alloggiamento, la coda metallica sporgente può estendersi oltre la parte posteriore del connettore, causando potenzialmente la formazione di archi elettrici tra i contatti adiacenti sotto alta tensione. Inoltre, una coda eccessivamente lunga nella parte anteriore del terminale può interferire con il corretto accoppiamento del connettore o persino innescare una "collisione tra terminali".
Lunghezza eccessiva della coda
Una volta completata la crimpatura, la coda in eccesso viene tagliata, ma se viene mantenuta una lunghezza eccessiva, può causare una serie di problemi. Una coda eccessivamente lunga potrebbe sporgere dalla parte posteriore del connettore quando il terminale viene inserito nell'alloggiamento, causando potenzialmente la formazione di archi elettrici tra i contatti adiacenti sotto alta tensione. Inoltre, una coda eccessivamente lunga nella parte anteriore del terminale potrebbe interferire con il corretto accoppiamento del connettore o persino innescare una "collisione tra terminali".
La soluzione è relativamente semplice: regolare la piastra di base della crimpatrice per garantire che il terminale sia centrato correttamente. Se il terminale non è centrato correttamente, la bocca svasata potrebbe non formarsi correttamente, il che è spesso dovuto alla relazione spaziale tra la bocca svasata e l'utensile di crimpatura.
piegatura della punta
Sebbene la piegatura del terminale non sia causata direttamente da una crimpatura non corretta, può influire sulle prestazioni del connettore. Il terminale potrebbe piegarsi eccessivamente verso l'interno o verso l'esterno, impedendo al terminale di bloccarsi completamente nell'alloggiamento in plastica. Questo danno può derivare da diverse cause, tra cui un'eccessiva tensione sulla ruota di frizione del porta bobina della macchina crimpatrice o una manipolazione errata durante il trasporto dopo che il terminale è stato crimpato sul cavo. Inoltre, i terminali potrebbero piegarsi a causa di una manipolazione impropria durante la legatura dei cavi o durante l'estrazione dei singoli fili terminati dal cablaggio.
Se il danno si verifica durante il funzionamento della crimpatrice, è necessario regolare la tensione della ruota di frizione per garantire che la bobina del terminale non si srotoli sotto il proprio peso. Se il problema deriva dal processo di legatura dei cavi, si consiglia di utilizzare cablaggi più piccoli o di ottimizzare le procedure di movimentazione.
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