Sila ťahu krimpovania káblového zväzku: Ako otestovať kvalitu krimpovania

Skúška ťahom za krimpovanie meria mechanické zadržanie. To samo o sebe nedokazuje, že krimpovanie koncovky je elektricky spoľahlivé.

Koncovka môže prejsť požadovanou ťažnou silou a stále môže obsahovať poškodené pramene, nesprávnu výšku zlisovania vodiča, izoláciu pod valcom vodiča, nadmerné dutiny alebo nestabilné elektrické rozhranie. Správne rozhodnutie o kvalite spája ťažnú silu s vizuálnou kontrolou, meraním výšky zlisovania, analýzou prierezu av prípade potreby aj testovaním elektrického odporu.

Akceptačná hodnota musí pochádzať zo schválenej špecifikácie koncovky, vodiča a náradia pre skutočnú montáž. Jedna tabuľka "univerzálnej ťahovej sily" by sa nemala používať v rôznych skupinách svoriek, konštrukciách vodičov a aplikáciách.

five checks for wire harness crimp quality including pull force and crimp height

Čo dokáže test ťahom – a čo nemôže – dokázať

Ťahový tester upne ukončený kontakt a drôt, aplikuje riadené ťahové zaťaženie a zaznamená maximálnu silu alebo bod zlyhania. Tento test je užitočný, pretože nízke výsledky môžu odhaliť niekoľko problémov procesu:

Nesprávna výška zlisovania vodiča.
Odstrihnuté alebo narezané pramene z odizolovania.
Chýbajúce alebo nadmerné ústie zvona.
Nedostatočná vodivá kefa.
Nesprávny terminál alebo náradie.
Nesúososť medzi razníkom a nákovou.
Variácia vodiča alebo koncovky mimo schváleného rozsahu.

Sila ťahu je však len mechanické meranie. Nemôže priamo ukázať, či sú pramene vodiča rovnomerne stlačené, či vo vnútri valca zostávajú dutiny alebo či elektrický odpor zostane stabilný po vibráciách a teplotných cykloch.

Výsledok vysokej ťahovej sily môže byť tiež zavádzajúci. Prílišné zalisovanie môže pevne držať drôt a zároveň zmenšiť plochu prierezu vodiča, poškodiť pramene alebo zvýšiť odpor. To je dôvod, prečo „drôt sa nevytiahol“ nie je úplným akceptačným kritériom.

Začnite so schválenou kombináciou terminál-drôt-nástroj

Každý výsledok krimpovania závisí od troch vstupov:

1. Terminál ―hrúbka materiálu, pokovovanie, geometria valca a zúbkovanie.

2. Drôt― plocha vodiča, počet prameňov, priemer prameňa, povlak, priemer izolácie, materiál a tvrdosť.

3.Nástroje― aplikátor, dierovač, kovadlina, stav lisovania a nastavenie.

Dva drôty s rovnakým označením AWG môžu používať rôzne počty prameňov a priemery izolácie. Nesmú vyrábaťrovnaký tvar zlisovania alebo sila ťahu v tej istej koncovke.

Pred výrobou definujte schválenú kombináciu v pracovnom návode:

Položka	Vyžaduje sa záznam
Terminál	Výrobca, číslo dielu, materiál a pokovovanie
Drôt	Číslo dielu, AWG/mm², konštrukcia lana a vonkajší vonkajší priemer izolácie
Nástroje	Identifikácia aplikátora, dierovača, nákovy a lisu
Krimpovanie vodiča	Cieľová výška a tolerancia zo schválenej špecifikácie
Izolačné krimpovanie	Schválený vzhľad alebo výška izolácie drôtu
Sila ťahu	Minimálna hodnota z príslušnej špecifikácie terminálu/zákazníka
Inšpekcia	Vizuálne kritériá, frekvencia prierezu a elektrické kontroly

Prehľadávať KABASIza studena lisovacie koncovkypre dostupné rozsahy svoriek a vodičov.

Výška krimpovania je primárny rozmer riadenia procesu

Výška zlisovania vodiča sa meria od hornej časti vytvoreného zlisovania vodiča po spodný radiálny povrch. Je to rýchle, nedeštruktívne meranie a bežne sa používa na monitorovanie, či lis a nástroje naďalej produkujú schválenú kompresiu.

Ak je výška zlisovania vodiča príliš vysoká, valec nemusí dostatočne stlačiť pramene. Nadmerný prázdny priestor a nedostatočný kontakt kov na kov môžu znížiť zadržiavanie a zvýšiť odpor.

Ak je výška zlisovania vodiča príliš nízka, môže dôjsť k nadmernému stlačeniu alebo prerezaniu prameňov vodiča. Ťahová sila sa môže zdať prijateľná, ale oblasť vodiča a únavová životnosť sa môžu znížiť.

Nekopírujte výšku krimpovania z vizuálne podobného terminálu. Použite hodnotu schválenú pre presnú kombináciu svorky, vodiča a náradia. Merajte v strede zlisovania vodiča, ďalej od ústia zvona a akýchkoľvek vytláčacích bodov.

wire terminal cross sections showing high correct and low crimp height

Vizuálna kontrola pred ťahovým testom

Pred deštruktívnym testovaním by sa mala vykonať vizuálna kontrola. Skontrolujte nasledujúce funkcie:

Bell Mouth

Zvonové ústie je lem na okraji zlisovania vodiča. Vedie pramene do hlavne a znižuje riziko ich prerezania ostrou hranou hlavne. Schválená veľkosť musí vychádzať zo špecifikácie terminálu.

Vodičová kefa

Vodičová kefa pozostáva z prameňov viditeľných za krimpovaním vodiča na kontaktnej strane. Potvrdzuje, že dirigentsiaha cez celú oblasť krimpovania. Pramene nesmú zasahovať do kontaktného rozhrania.

Poloha izolácie

Izolácia by mala sedieť v prechode medzi vodičom a zlisovaním izolácie. Izolácia pod krimpovaním vodičaznižuje kontakt kov na kov. Príliš odkrytý vodič znižuje uvoľnenie napätia.

Krimpovanie izolácie

Izolačná zlisovaná podložka podporuje drôt proti ohýbaniu, nárazom a vibráciám. Mala by držať izoláciu bez toho, aby sa do nej zarezávalavodičové pramene. Pretože hrúbka izolácie, materiál a tvrdosť sa líšia, jej prijatie musí byť schválené pre skutočný drôt.

Stav prameňa

Odmietnite alebo preskúmajte prerezané, narezané, chýbajúce, prehnuté alebo uniknuté pramene. Tieto defekty môžu znížiť ťažnú silu a zmenšiť plochu nesúcu prúd.

Koncový stav

Skontrolujte kontaktnú časť, uzamykaciu tyč, oblasť tesnenia a odrezanie nosiča. Operácia krimpovania nesmie deformovať spojenie respretenčné funkcie.

Ako spustiť opakovateľný test sily ťahu

Skúšobná metóda musí byť stanovená predtým, ako sa budú môcť porovnávať hodnoty z rôznych strojov, dodávateľov alebo výrobných sérií.

Príručka kvality krimpovania Molex poskytuje nasledujúci všeobecný postup pre aplikácie krimpovania s otvoreným valcom:

1. Pripravte si drôt dlhý približne 150 mm.

2. Odizolujte dostatočné množstvo izolácie, aby zovretie izolácie neovplyvnilo výsledok zlisovania vodiča, alebo uvoľnite zlisovanie izolácie tak, aby neposkytovalo žiadne zovretie.

3. Zlisujte koncovku v menovitej schválenej výške zlisovania vodiča.

4. Pred testovaním skontrolujte hrdlo zvona, kefu vodiča a vlákna.

5. Nastavte ťahový tester na 254 mm/min pre referenčný postup.

6. Bezpečne upnite drôt a koncovku bez toho, aby ste upínali samotný krimpovací kábel.

7. Ťahajte axiálne bez trhania alebo bočného zaťaženia.

8. Zaznamenajte silu a spôsob zlyhania.

9. Porovnajte najnižší výsledok so schválenou minimálnou špecifikáciou.

Spoločnosť Molex odporúča aspoň päť meraní na potvrdenie nastavenia a aspoň 25 meraní pri určovaní spôsobilosti procesu. Tieto čísla patria k procesným usmerneniam tejto príručky; požiadavky zákazníka, terminálu a odvetvia môžu špecifikovať inú metódu.

Pre výrobný výkres alebo kontrolný plán vždy uveďte:

Rýchlosť ťahania.
Dĺžka vzorky.
Či je podpora izolácie vypnutá.
Množstvo a frekvencia vzorky.
Minimálna akceptačná hodnota.
Požadovaný režim zlyhania.
Kondicionovanie pred testom.

Bez týchto podrobností nemusia byť výsledky ťahovej sily od dvoch dodávateľov porovnateľné.

Prečítajte si režim zlyhania, nielen číslo

Špičková sila vám povie, aké veľké zaťaženie bolo dosiahnuté. Režim zlyhania vám povie, prečo vzorka prestala niesť záťaž.

Režim zlyhania	Čo to môže naznačovať	Ďalšia kontrola
Drôt sa ťahá z valca vodiča	Krimp je príliš vysoký, krátky pásik, nedostatočná kefka vodiča, nesprávne nástroje alebo nesúlad svoriek	Výška zlisovania, dĺžka pásky, kombinácia svorka/drôt
Vodič sa zlomí v blízkosti krimpovania pri nízkej sile	Prerezané pramene, príliš nízke zalisovanie, chýbajúce hrdlo alebo izolačné zalisované rezacie pramene	Pásový proces, hrdlo zvonu a prierez
Terminál sa zdeformuje alebo zlomí	Materiál koncovky, pozícia zlisovania alebo problém so skúšobným upínaním	Špecifikácia koncovky a upevnenie
Izolácia skĺzne, zatiaľ čo vodič zostáva	Zadné odľahčenie je neúčinné	Skúška krimpovania a ohybu izolácie
Výsledok prejde, ale odpor je nestabilný	Dutiny, oxidy, poškodenie vlákna alebo mikropohyb	Skúška prierezu a odolnosti

Prerušenie vodiča nie je automaticky priechodom. Je prípustné len vtedy, ak nameraná sila, miesto zlomu a špecifikácia produktu spĺňajú schválené kritériá. Pretrhnutie prameňa s nízkou silou spôsobené poškodením odizolovaním je poruchou, aj keď koncovka neuvoľnila drôt.

Prečo samovoľné ťahanie vynechá elektrické poruchy

Zlisovanie vodiča musí vytvárať mechanické zadržanie aj stabilnú elektrickú dráhu s nízkym odporom. Adekvátne stlačenie pretrhne nevodivé povrchové filmy a vytvorí kontakt kov na kov medzi prameňmi a koncovým valcom.

Nedostatočné zalisovanie môže zanechať dutiny a nedostatočnú kontaktnú plochu. Prílišné zalisovanie môže zmenšiť plochu vodiča alebo poškodiť pramene.

Obe podmienky môžu ovplyvniť odpor, aj keď sa vizuálny vzhľad alebo hodnota ťahu javia ako prijateľné.

Školiaci dokument KABASI100 Prečo konektorovzahŕňa puzdro 16 AWG, v ktorom zmena hĺbky zlisovania z uvedenej konštrukčnej hodnoty 1,2 mm na 1,1 mm znížila ťažnú silu z požiadavky puzdra aspoň 150 N na 80 N. Toto je puzdro na školenie viazané na tento terminál a testovacie nastavenie – nie univerzálna akceptačná hodnota 16 AWG.

Rovnaký zdroj opisuje puzdro 18 AWG, v ktorom trvalé ťahové zaťaženie spôsobilo mikropohyb rozhrania a zvýšenie prechodového odporu. Hodnoty sú opäť údajmi o prípade, nie všeobecnou špecifikáciou. Užitočnou inžinierskou lekciou je, že mechanické zaťaženie môže zhoršiť elektrický kontakt skôr, ako dôjde k úplnému vytiahnutiu.

Pre aplikácie s vysokým prúdom, nízkou úrovňou signálu, vibráciami alebo bezpečnostným rizikom pridajte testovanie odporu alebo poklesu napätiaschvaľovacieho plánu.

Analýza prierezu ukazuje, čo test ťahom nedokáže

Leštený prierez krimpovania môže odhaliť:

Rozloženie prameňov vo vnútri suda.
Zostávajúce prázdnoty.
Symetria hlavne krídel.
Poškodenie alebo prerezanie prameňa.
Hrúbka dna a tvar kompresie.
Či sú zachytené všetky vlákna.

Pre návrh terminálu musia byť definované požiadavky na prierez. Vizuálne atraktívna vonkajšia zalisovaná časť môže stále obsahovať vnútorné dutiny alebo nerovnomerné stlačenie.

Použite prierezy počas počiatočnej kvalifikácie procesu, po oprave alebo výmene nástrojov, po významných zmenách drôtu alebo svoriek a vždy, keď sa údaje o sile ťahu alebo o výške zlisovania posunú bez zjavnej príčiny.

approved crimp cross section compared with under-crimped terminal voids

Praktický plán kvality krimpovania

Robustný plán výroby používa rôzne kontroly na rôzne účely.

Skontrolujte	Čo zistí	Deštruktívne?	Typické použitie
Vizuálna kontrola	Poloha, zvonové ústie, kefa, voľné pramene, izolačná podpora	Nie	Každé nastavenie a rutinná výroba
Výška krimpovania vodiča	Konzistencia kompresie a posun nástrojov	Nie	Nastavenie a pravidelná kontrola procesu
Skúška ťahom	Mechanická retencia a hrubé procesné chyby	áno	Potvrdenie nastavenia a vzorková výroba
Prierezová analýza	Vnútorná kompresia, dutiny, zachytávanie prameňov a symetria	áno	Kvalifikácia a analýza problémov
Odpor/pokles napätia	Kvalita elektrického rozhrania	Zvyčajne nie	Kvalifikácia a kritické aplikácie
Test ohybu/ohybu	Výkon na uvoľnenie napätia	Závisí od aplikácie	Aplikácie na pohyb káblov

Nedovoľte, aby prechádzajúca hodnota ťahu prekonala chybnú vizuálnu, rozmerovú, prierezovú alebo elektrickú požiadavku. Musia prejsť všetky príslušné kritériá prijatia.

Na riadení procesov záleží viac ako na jednej dobrej vzorke

Jeden dobrý ťahový test nepreukáže, že celá výrobná šarža je stabilná. Variácia môže vstúpiť cez:

Dávka koncovky a hrúbka materiálu.
Počet prameňov drôtu, povrchová úprava a plocha vodiča.
Priemer a tvrdosť izolácie.
Dĺžka prúžku a poškodenie prameňa.
Opotrebenie, uvoľnenie alebo znečistenie nástroja.
Výška zatvorenia stlačte a nastavenie aplikátora.
Umiestnenie vodiča operátora.
Metóda merania a zarovnanie prípravku.

Výška zlisovania koľajového vodiča počas výroby, pretože je rýchly a nedeštruktívny. Na potvrdenie nastavenia a zistenie problémov procesu použite testovanie ťahu. Zaznamenajte údržbu náradia, šaržu svoriek a vodičov, aby bolo možné sledovať zmeny.

Spoločnosť Molex odporúča pred uvoľnením nového nástroja vykonať štúdiu spôsobilosti s použitím špecifického výrobného drôtu. Poznamenáva tiež, že malé koncovky a malé vodiče vyžadujú tesnú kontrolu výšky zlisovania, pretože odchýlky merania sa môžu stať významnou súčasťou tolerancie.

Bežné chyby krimpovania a nápravné opatrenia

Defekt	Pravdepodobná príčina	Nápravné opatrenie
Nízka ťažná sila; drôt sa vytiahne	Krimp je príliš vysoký, krátka kefa, nadmerné hrdlo, nesprávna koncovka/nástroj	Overte špecifikáciu, dĺžku pásu, nástroje a výšku zlisovania
Nízka ťažná sila; pramene sa lámu	Poškodenie odizolovaním, príliš nízke zalisovanie, chýbajúce hrdlo zvona	Správne nastavenie odizolovania a nástrojov
Izolácia pod krimpovaním vodiča	Príliš krátka dĺžka pásu alebo nesprávna zarážka drôtu	Správna dĺžka pásu a poloha drôtu
Dlhá vodivá kefa	Príliš dlhá dĺžka prúžku alebo nesprávna poloha	Skráťte dĺžku pásu a resetujte zarážku drôtu
Bez vodiacej kefy	Príliš krátka dĺžka pásika	Zvýšte dĺžku pásu v rámci špecifikácie
Nadmerný záblesk/extrúzia	Opotrebované/nesprávne zarovnané nástroje alebo príliš zalisované	Skontrolujte nastavenie dierovača/nákovy a výšky krimpovania
Izolačné krimpovanie prerezáva vodič	Príliš tesné zlisovanie izolácie	Upravte zlisovanie izolácie pre skutočný drôt
Vysoká variácia výšky krimpovania	Odchýlka vodiča/svorky, uvoľnené náradie alebo chyba merania	Skontrolujte vstupný materiál, nástroje a schopnosť meradla

Aká hodnota ťahovej sily by mala byť uvedená na výkrese?

Použite toto poradie právomocí:

1. Požiadavka výkresu zákazníka alebo zmluvy.

2. Aplikačná špecifikácia výrobcu koncovky pre presnú koncovku a vodič.

3. Schválený priemyselný štandard a revízia špecifikovaná projektom.

4. Interne kvalifikovaná hodnota podporovaná testovacími údajmi, keď neexistujú žiadne externé požiadavky.

Nevyberajte hodnotu iba z veľkosti vodiča. Konštrukcia drôtu, dizajn koncovky, pokovovanie, nástroje a skúšobná metóda tiež ovplyvňujúvýsledok.

Ak sa vytvorí interná požiadavka, zaznamenajte úplný základ:

Číslo dielu koncovky:
Číslo dielu drôtu a konštrukcia:
Schválené náradie:
Výška krimpovania vodiča:
Rýchlosť ťahového testu:
Množstvo vzorky:
Minimálna sila ťahu:
Požadovaný režim zlyhania:
Elektrická akceptácia:
Predpríprava prostredia:

Pre silnoprúdové koncovky s uzavretou hlavňou pozri existujúcekrimpovanie automobilových vysokonapäťových káblových zväzkovproces.

Informácie na odoslanie s káblovým zväzkom RFQ

Ak chcete definovať overiteľné krimpovanie, poskytnite:

1. Výrobca konektora a koncovky a číslo dielu.

2. Číslo dielu vodiča, AWG alebo mm², počet prameňov a povrch vodiča.

3. Izolačný materiál a vonkajší priemer.

4. Prúd obvodu, napätie a prípustný pokles napätia.

5. Požiadavka na ťažnú silu a špecifikácia zdroja.

6. Požadovaný záznam o výške zlisovania.

7. Vzorka prierezu a požiadavka na prijatie.

8. Požiadavka testu odporu alebo poklesu napätia.

9. Úprava prostredia: vibrácie, teplota, vlhkosť, soľný sprej alebo ohýbanie.

10. Inšpekčná správa, sledovateľnosť a požiadavka na uchovávanie vzoriek.

Ak zákazník špecifikuje iba "bezpečné krimpovanie", akceptačné kritériá sú neúplné. Pred schválením nástrojov a pilotnou výrobou sa dohodnite na merateľných požiadavkách.

KABASI môže skontrolovať požiadavky na svorky, vodiče a testy pre avlastný káblový zväzokpred odberom vzoriek.

FAQ

Znamená vyššia sila ťahu vždy lepšie krimpovanie?

Nie. Nadmerná kompresia môže zvýšiť retenciu a zároveň poškodiť pramene alebo zmenšiť plochu vodiča. Ťahová sila sa musí vyhodnotiť spolu s výškou zlisovania, vizuálnym stavom, prierezom a elektrickým výkonom.

Aká je správna sila ťahu pre krimpovaciu koncovku?

Použite schválenú požiadavku na presnú svorku, vodič a skúšobnú metódu. Hodnota môže pochádzať z výkresu zákazníka, aplikačnej špecifikácie výrobcu terminálu, priemyselného štandardu špecifikovaného v zmluve alebo kvalifikovaného interného procesu. Nepoužívajte jednu univerzálnu hodnotu pre všetky svorky rovnakého AWG.

Mala by byť počas skúšky ťahom vodiča zlisovaná izolácia aktívna?

Ak je účelom meranie retencie zlisovania vodiča, podpera izolácie nesmie ovplyvniť výsledok. Príslušný postup testovania terminálu alebo zákazníka by mal definovať, ako sa deaktivuje alebo vylúči.

Koľko vzoriek je potrebných na ťahový test?

Postupujte podľa príslušných špecifikácií produktu alebo zákazníka. Ako všeobecný návod v príručke Molex sa používa najmenej päť meraní na potvrdenie nastavenia a najmenej 25 meraní na analýzu spôsobilosti procesu. Toto sú procesné odporúčania, nie univerzálne akceptačné pravidlá.

Kde by sa mala merať výška krimpovania?

Zmerajte v strede zlisovania vodiča, ďalej od ústia zvona a vytláčacích bodov, pomocou špecifikovaného mikrometra a metódy zlisovania.

Prečo sa drôt pred vytiahnutím zlomil?

Možné príčiny zahŕňajú prijateľné zadržiavanie, prerezané pramene, nadmerné stlačenie, chýbajúce hrdlo alebo izolačné zlisovanie prerezávajúce vodič. Musí sa posúdiť nameraná sila a miesto zlomu; samotné pretrhnutie drôtu nedokazuje priechod.

Môže vizuálna kontrola nahradiť analýzu prierezu?

Nie. Vizuálna kontrola zisťuje vonkajšie defekty, zatiaľ čo analýza prierezu odhaľuje rozloženie vnútorného vlákna, dutiny, symetriu a kompresiu. Použite prierezy na kvalifikáciu a analýzu problémov.

Môže testovanie ťahom predpovedať dlhodobú elektrickú spoľahlivosť?

Nie sám od seba. Vibrácie, teplotné cykly, vlhkosť, korózia a trvalé zaťaženie môžu časom zmeniť rozhranie. Kritické aplikácie môžu okrem ťažnej sily vyžadovať aj testy odolnosti, poklesu napätia a vplyvu prostredia.