Para identificar o conector perfeito, ele deve atender a uma série de requisitos críticos, incluindo classificação de corrente, classificação de tensão, tamanho do circuito, força de acoplamento, compatibilidade de bitola do fio, construção, método de terminação e recursos de segurança, etc.
Agora, vamos nos aprofundar nos componentes críticos de um conector terminal.
De quantas áreas o conector do terminal é composto?
Um terminal é composto principalmente por três zonas: zona de acoplamento, zona de transição e friso zona (veja Figura A). Essas zonas são cruciais para entender o desempenho do conector.
Como o nome sugere, a zona de acoplamento é onde o terminal faz a interface com sua contraparte. Ela é meticulosamente projetada por engenheiros de conectores para garantir um encaixe suave com os terminais de acoplamento e um contato elétrico confiável. Qualquer deformação nesta zona durante o processo de crimpagem afetará severamente o desempenho do conector.
A zona de transição também foi cuidadosamente projetada para permanecer estável durante o processo de crimpagem. Modificações aleatórias na posição das abas de mola ou dos batentes dos terminais afetarão o desempenho do conector.
A zona de crimpagem é a única seção projetada para se deformar durante o processo de crimpagem. Recomenda-se o uso do equipamento terminal especificado pelo fabricante do conector para prender a zona de crimpagem, garantindo uma conexão segura com os fios. Idealmente, todos crimpagem de fio as operações devem ser confinadas exclusivamente à zona de crimpagem.
Um exemplo adequado de crimpagem é ilustrado na Figura B. Durante o processo de crimpagem, a crimpagem do isolamento comprime a camada de isolamento sem penetrá-la. Os fios (ou escovas) devem se estender além da frente da crimpagem do condutor em pelo menos o diâmetro do condutor. Por exemplo, para um cabo de 1.02 mm (18 AWG), o comprimento da saliência deve ser de pelo menos 0.40". Entre a zona de crimpagem do isolamento e a zona de crimpagem do condutor, podemos ver claramente a camada de isolamento e o condutor. A zona de crimpagem do condutor apresenta aberturas alargadas nas extremidades de entrada e saída, enquanto as zonas de transição e acoplamento mantêm a forma consistente antes e depois da crimpagem.
Se o formato do seu terminal crimpado for diferente do mostrado na Figura B, isso geralmente indica que ocorreu um erro durante o processo de crimpagem. A seguir, examinaremos 13 problemas comuns que podem ser encontrados no processo de crimpagem e compartilharemos as medidas preventivas correspondentes.
O problema principal é a altura de crimpagem insuficiente.
A altura de crimpagem, que se refere à altura da seção transversal da zona de crimpagem do condutor após a conclusão da crimpagem, é um indicador crítico para garantir uma crimpagem adequada. Os fabricantes de conectores predefiniram alturas de crimpagem específicas para terminais com base em diferentes bitolas de fio. Às vezes, a faixa ou tolerância adequada da altura de crimpagem pode ser tão precisa quanto 0.002". Portanto, sob especificações tão rigorosas, garantir a precisão das configurações da máquina de crimpagem torna-se particularmente crucial.
A altura de crimpagem insuficiente ou excessiva afetará a resistência de crimpagem especificada, ou seja, a aderência do terminal ao fio. Esse impacto reduzirá ainda mais a força de tração do fio e a corrente nominal, muitas vezes levando à degradação do desempenho da conexão crimpada em condições de trabalho não ideais. Especificamente, a altura de crimpagem insuficiente pode, na verdade, cortar os fios ou fraturar o metal na zona de crimpagem do condutor. Por outro lado, a altura de crimpagem excessiva não comprime adequadamente os fios, resultando em muitos espaços vazios ineficazes na zona de crimpagem, reduzindo assim o contato metal-metal entre os fios e o metal do terminal.
Altura excessiva de crimpagem para trás
As soluções para os problemas nº 1 e nº 2 são bastante simples: basta ajustar a altura de crimpagem do condutor na máquina de crimpagem. Ao operar a máquina pela primeira vez, use sempre um paquímetro ou micrômetro (como mostrado na Figura B) para confirmar se a altura de crimpagem está dentro da faixa especificada. Além disso, verificações regulares durante o trabalho são necessárias para garantir que a altura de crimpagem permaneça correta.
Zona de crimpagem de isolamento insuficiente
Vale ressaltar que, devido à diversidade de tipos de isolamento e às variações de espessura, os fabricantes de conectores normalmente não fornecem recomendações específicas para a altura da crimpagem do isolamento. No entanto, a crimpagem do isolamento é crucial para a zona de crimpagem do condutor, pois proporciona o alívio de tensão necessário para evitar a ruptura do fio quando o cabo é dobrado. Se a zona de crimpagem do isolamento for muito pequena, a tensão do metal se concentrará excessivamente nessa zona, comprometendo sua eficácia na função de alívio de tensão.
Zona de crimpagem de isolamento excessivo
Se a zona de crimpagem do isolamento for muito grande, pode haver risco de rompimento do fio ao dobrá-lo. Além disso, uma zona de crimpagem do isolamento excessivamente grande pode afetar as dimensões gerais e o desempenho mecânico do conector. Portanto, durante a operação, deve-se garantir que a zona de crimpagem do isolamento seja controlada dentro de uma faixa adequada para garantir a estabilidade do cabo e o desempenho do conector.
Fios soltos
Fios soltos são um problema comum durante o processo de crimpagem. Quando os fios não estão totalmente envolvidos na zona de crimpagem do condutor, a resistência e a capacidade de condução de corrente da crimpagem são significativamente reduzidas. Para garantir um efeito de crimpagem adequado, os requisitos de altura de crimpagem especificados pelo fabricante do conector devem ser seguidos. Se alguns fios não atenderem à altura ou resistência de crimpagem exigidas, o desempenho geral da crimpagem não atenderá às especificações.
Normalmente, o problema de fios soltos pode ser resolvido simplesmente juntando o cabo e inserindo-o no terminal. No entanto, ao manusear ou agrupar os cabos, os fios podem se separar acidentalmente. Para evitar isso, pode-se adotar um processo de descarnar e segurar, em que o isolamento é totalmente removido apenas um pouco antes da crimpagem, o que pode ajudar a reduzir, até certo ponto, o afrouxamento dos fios.
Comprimento de tira insuficiente
Se o comprimento da descarnagem for muito curto ou o cabo não entrar totalmente na zona de crimpagem do condutor, a terminação pode não atingir a força de tração desejada devido à redução da área de contato metálico entre o cabo e o terminal. Quando o comprimento da descarnagem do cabo for insuficiente (garantindo-se que a camada de isolamento esteja posicionada corretamente), a distância que o cabo se estende além da frente da zona de crimpagem do condutor não atenderá ao padrão de diâmetro de um cabo exigido. Para resolver esse problema, basta ajustar o comprimento da descarnagem no equipamento de decapagem ao padrão exigido para o terminal.
Sobreinserção do cabo
Quando o cabo é inserido muito profundamente na zona de crimpagem, uma série de problemas pode surgir. Em particular, se a camada de isolamento for empurrada muito para dentro da zona de crimpagem, o condutor pode se estender para a zona de transição, o que pode levar a três modos de falha diferentes na prática. Dois dos três modos de falha estão relacionados à redução do contato metal-metal na zona de crimpagem do condutor, afetando diretamente a corrente nominal e a força de tração do cabo. Além disso, o contato metal-plástico é mais fraco do que o contato metal-metal e não é condutivo.
O terceiro modo de falha pode ocorrer durante o encaixe do conector. Se o cabo se estender muito profundamente na zona de transição, a ponta do terminal do pino pode colidir com o cabo, impedindo o encaixe completo do conector ou até mesmo fazendo com que o pino ou o terminal do soquete se dobrem – uma condição conhecida como colisão de terminais. Em casos extremos, mesmo que o terminal esteja totalmente encaixado dentro do alojamento, ele pode ser empurrado para fora da parte traseira do alojamento. Para resolver esse problema, deve-se garantir que não seja aplicada força excessiva ao inserir o cabo na máquina de crimpagem, para evitar que o cabo ultrapasse o batente do cabo da máquina de crimpagem; alternativamente, ajuste a posição do batente do cabo para que ele possa posicionar axialmente o cabo desencapado corretamente.
Outro problema é a crimpagem em formato de banana. Devido ao formato de banana do terminal crimpado, torna-se difícil inseri-lo no alojamento, podendo causar colisão entre os terminais. Para resolver esse problema, basta ajustar a posição do pino limitador na máquina de crimpagem. Este pino está localizado na máquina de crimpagem e entra em contato com a zona de contato do terminal quando a zona de crimpagem é crimpada no cabo. Durante a crimpagem, uma quantidade significativa de metal em uma extremidade do terminal se move dentro da zona de crimpagem, e essa força frequentemente faz com que a parte frontal do terminal se levante. O uso adequado do "pino limitador" pode evitar esse tipo de elevação.
Posição de crimpagem excessivamente para frente
Um problema de crimpagem relativamente perceptível reside nos danos localizados na zona de transição. No diagrama de terminais ilustrado, essas saliências verticais são chamadas de "batentes de terminais", projetadas para evitar que o terminal seja inserido muito profundamente no invólucro. No entanto, se os batentes forem completamente comprometidos, o terminal em si pode ser empurrado para a parte traseira do invólucro.
A solução é relativamente simples: isso normalmente ocorre devido ao desalinhamento entre o terminal e a tira metálica na máquina de crimpagem. Soltando a placa base da ferramenta intercambiável e realinhando a máquina de crimpagem, esse problema pode ser facilmente resolvido.
Em seguida, exploraremos outro possível problema: a boca alargada é muito pequena.
O tamanho da boca alargada é crucial – ela deve ter aproximadamente o dobro da espessura do material do terminal. Por exemplo, para um terminal com espessura de 0.008", a boca alargada deve medir em torno de 0.016". Embora pequenos desvios possam não afetar significativamente o desempenho do terminal, uma boca alargada subdimensionada ou ausente pode romper os fios, reduzindo a resistência da conexão do terminal. Para resolver esse problema, deve-se garantir que o alinhamento entre o punção e a bigorna no equipamento de crimpagem seja preciso.
Por outro lado, uma boca alargada excessivamente grande também pode causar problemas. Uma boca alargada muito grande reduz a área de contato entre a zona de crimpagem do terminal e o cabo, diminuindo assim a resistência à tração. Se a altura da crimpagem estiver correta, o problema pode ser causado pelo desgaste da ferramenta, exigindo a sua substituição.
Comprimento excessivo da cauda
Após a conclusão da crimpagem, o excesso de ponta é aparado do terminal. Se a ponta for deixada muito longa, uma série de problemas podem surgir. Quando o terminal é inserido no alojamento, a ponta metálica saliente pode se estender além da parte traseira do conector, podendo causar arco voltaico entre os contatos adjacentes sob alta tensão. Além disso, uma ponta excessivamente longa na parte frontal do terminal pode interferir no encaixe correto do conector ou até mesmo causar "colisão de terminais".
Comprimento excessivo da cauda
Após a conclusão da crimpagem, o excesso de ponta é aparado, mas se o comprimento for mantido em excesso, pode causar uma série de problemas. Uma ponta excessivamente longa pode se projetar da parte traseira do conector quando o terminal é inserido no alojamento, podendo causar arco voltaico entre os contatos adjacentes sob alta tensão. Além disso, uma ponta excessivamente longa na parte frontal do terminal pode interferir no encaixe correto do conector ou até mesmo causar "colisão de terminais".
A solução é relativamente simples: ajuste a placa base na máquina de crimpagem para garantir que o terminal esteja centralizado com precisão. Se o terminal não estiver centralizado corretamente, a boca alargada pode não se formar corretamente, o que geralmente está relacionado à relação espacial entre a boca alargada e a ferramenta de ponta.
Dobra de farpa
Embora a flexão da farpa possa não ser causada diretamente por uma crimpagem inadequada, ela pode afetar o desempenho do conector. A farpa pode dobrar excessivamente para dentro ou para fora, impedindo o travamento total do terminal no invólucro plástico. Esse dano pode resultar de várias causas, incluindo tensão excessiva na roda de fricção do suporte da bobina da máquina de crimpagem ou manuseio incorreto inadvertido durante o transporte após o terminal ter sido crimpado no cabo. Além disso, as farpas podem dobrar devido ao manuseio inadequado durante o agrupamento do cabo ou ao extrair fios individuais do chicote.
Se o dano ocorrer durante a operação da máquina de crimpagem, a tensão da roda de fricção deve ser ajustada para garantir que a bobina do terminal não se desenrole com o próprio peso. Se o problema for decorrente do processo de amarração dos cabos, deve-se considerar o uso de chicotes menores ou a otimização dos procedimentos de manuseio.
Continue a ler
Como analisar o material do terminal e o processo de soldagem?
Quantos tipos de terminais e conectores elétricos existem? (Guia para 14 tipos)
Métodos de Conexão e Análise de Terminais e Conectores (5 Etapas Necessárias)
Materiais dos terminais elétricos: 4 pontos principais (+como selecionar?)
Quantos tipos de materiais de isolamento de conectores e terminais (3 categorias principais)?
Quais fatores determinam o custo dos terminais e conectores elétricos? (10 fatores principais)
