Contact elastic
Conectorii transmit semnale, sursă de alimentare sau sol etc. între circuite prin contacte elastice. Forța normală este, de asemenea, furnizată, adică forța perpendiculară pe suprafața de contact, care ajută la conectarea și păstrarea interfeței separabile.
Principalele cerințe mecanice pentru contactul elastic sunt forța de inserție și extracție, forța de contact, forța de retenție a contactului și forța de ștergere a contactului. Cerințele electrice sunt rezistența la contact, evaluarea curentului, inductanța, capacitatea și lățimea de bandă.
Există două părți de contact ale conectorului: carcasa și pinul PIN. Pinul sau mufa PIN este rigidă în majoritatea cazurilor și oferă diverse inserții. Soclul trebuie să fie conectat cu o forță de inserție scăzută și să poată rezista la stres excesiv.
Proprietățile materialului care afectează conexiunea sunt modulul elastic și rezistența randamentului. Modulul de elasticitate este raportul dintre stresul aplicat unui obiect și tulpina generată în limita elastică. Rezistența randamentului este limita de randament atunci când materialul metalic cedează. Înainte de a atinge rezistența randamentului, va avea loc deformarea elastică; atunci când stresul este ușurat, acesta va reveni la forma inițială. Aceste caracteristici afectează flexibilitatea conectorului și cantitatea de deformare care poate fi susținută, rămânând în același timp elastică. Acest lucru afectează, de asemenea, forța de contact necesară pentru a face conexiuni electrice.
Rezistența la relaxare la stres este o proprietate a materialului, care reduce forța normală de contact în timp. Prin urmare, este un criteriu pentru selectarea performanței conectorului. Când structura rămâne în aceeași stare de tulpină pentru o perioadă de timp, stresul va scădea, rezultând o tulpină de plastic. Pentru aliajele de cupru utilizate în mod obișnuit, rezistența randamentului este diferită; prin urmare, rezistența la relaxare la stres este, de asemenea, diferită. În timp ce cuprul beriliu este aliajul cel mai frecvent utilizat, bronzurile fosforului sunt, de asemenea, potrivite pentru majoritatea aplicațiilor.
Placare
Tratarea suprafeței de contact poate proteja materialul de bază al conectorului de coroziune și poate limita formarea filmului pe suprafața de contact. Tratarea suprafeței de contact trebuie să acopere complet suprafața de contact pentru a fi mai eficientă și trebuie să fie rezistentă la coroziune.
Foliile subțiri care pot crește rezistența la contact includ oxizi subțiri, sulfuri, cloruri și amestecuri complexe care formează straturi metalice pe suprafața de contact. Reducerea rezistenței la contact necesită formarea unei interfețe metalice fără peliculă subțire. Finisajul de contact poate fi realizat din metale prețioase (de exemplu, aur, paladiu și aliaje ale acestor metale) sau metale neprețioase (de exemplu, argint și staniu). Tipul de placare determină tipul de film de suprafață care se poate forma pe interfața de contact. Metalele nobile, în special aurul, sunt inerte și nu formează oxizi la suprafață. Cu toate acestea, pentru finisajele din metale neprețioase din staniu, oxidul de staniu se va forma pe suprafața de contact, care poate fi necesar să fie îndepărtată în mod regulat.
Pe măsură ce împerecherea și separarea se repetă în interfața de contact separabilă, o parte a filmului de suprafață este îndepărtată prin frecare. Prin urmare, o suprafață de contact cu două straturi este de obicei utilizată pentru a proteja metalul de bază, constând dintr-un strat de metal prețios care acoperă un strat de nichel.
Placare cu metale nobile
Metalele prețioase, inclusiv aurul și paladiu mai mic și aliajele sale, sunt inerte în medii de operare tipice pentru conectori. Cu toate acestea, într-un mediu de clor sau sulf, conectorii fierți din metale nobile se pot coroda. Protejarea incintei poate ajuta la prevenirea coroziunii. Lubrifierea este o altă metodă de protecție.
Coroziunea cauzată de expunerea metalelor de bază este deosebit de îngrijorătoare. Dacă grosimea stratului de metal prețios este insuficientă sau discontinuă, metalul de podea va fi expus mediului, provocând coroziune. La temperaturi ridicate, atomii metalici de bază pot migra la suprafața de contact și pot reacționa cu oxigenul sau gazele poluante, determinând produsele de coroziune să iasă din pori. Acest fenomen se numește coroziunea porilor. Prin urmare, atunci când stratul de metale prețioase este poros, stratul de metale prețioase poate suferi coroziunea porilor sub stratul de cupru, expunând cuprul într-un mediu coroziv care conține sulfură și gaze acide cloruroase.
Deoarece aurul este un metal prețios, placarea cu aur mai subțire tinde să fie poroasă, iar suprafața de aur este predispusă să se strecoare după ce se formează stratul de placare cu aur. Înainte de placarea cu aur, nichelarea poate inhiba coroziunea.
Placare cu metale neprețioase
Finisajele de contact cu metale neprețioase sunt compuse în principal din staniu, iar argintul, nichelul, lipirea și plumbul sunt de obicei folosite. Uneori se folosesc și aliaje de staniu și nichel-staniu. Degradarea suprafeței staniului se datorează în principal coroziunii prin frecare, care poate apărea în orice mediu de operare. Coroziunea prin frecare este cauzată de micro-mișcări repetitive între punctele de contact închise, iar oxizii sau resturile de uzură generate de micro-mișcări pot crește rezistența la contact. Fretting-ul poate fi cauzat de vibrații, impact sau dilatarea termică diferențială a materialului de contact. Designul conectorului trebuie să minimizeze rata de sensibilitate la frecare, ceea ce poate preveni apariția fretting-ului prin furnizarea de frecare suficientă la interfața de contact.
Tribologia se referă la studiul frecării, lubrifierii și uzurii suprafețelor de contact. Finisajele de contact sunt, în general, mai subțiri. Prin urmare, integritatea finisajelor de contact trebuie menținută pentru a preveni expunerea metalelor comune la medii corozive. Atunci când alegeți finisajul de contact, trebuie acordată atenție rezistenței la coroziune, rezistenței la frotiu și stabilității termice a rezistenței la contact.
Carcasă conector (CARCASĂ)
În cazul efectelor chimice și de temperatură extreme, conectorul trebuie să mențină dimensiunea stabilă, spațierea liniei centrale, planeitatea și planeitatea pentru a asigura asamblarea și împerecherea corectă a conectorului. Carcasa conectorului protejează contactele și pozițiile prin izolare electrică și protecție mecanică, protejând contactele din mediul de operare.
Proprietățile electrice care afectează izolarea carcasei includ rezistivitatea suprafeței și volumului și rezistența media piezoelectrică. Proprietățile mecanice ale carcasei conectorului includ rezistența la îndoire / modul și rezistența la fluaj.
Cele mai multe carcase conector sunt similare în design, dar materialele utilizate sunt diferite. Materialul nu trebuie să îndeplinească numai condițiile de mediu în timpul funcționării, ci și să îndeplinească condițiile în timpul fabricării și asamblării. Unele materiale comune utilizate pentru a face carcase conector sunt PA, PPS, PET, PBT, PCT, LCP, FR-4, etc.
Interfață de conectare
Capătul masculin separabil și sfârșitul feminin cooperează pentru a stabili o legătură. Interfața de contact creează și menține proprietățile electrice și mecanice necesare pentru realizare.
Când conectorul detașabil este împerecheat, numai contactul în punctul înalt de pe suprafață se numește contact cu denivelarea. Prin urmare, nu are loc niciun contact pe întreaga suprafață a conectorului. Denivelările depind de geometria suprafeței de contact. Dimensiunea și numărul de denivelări depind de rugozitatea suprafeței și de sarcina aplicată. Sarcina aplicată determină, de asemenea, dimensiunea zonei de contact.
