Forța de tragere a sertării cablajului de sârmă: Cum se testează calitatea sertării

Un test de crimp pull măsoară retenția mecanică. Nu demonstrează, prin ea însăși, că o sertizare a terminalelor este fiabilă din punct de vedere electric.

O terminație poate trece forța de tracțiune necesară și poate conține totuși fire deteriorate, o înălțime incorectă de sertizare a conductorului, izolație sub cilindrul conductorului, goluri excesive sau o interfață electrică instabilă. Decizia corectă de calitate combină forța de tragere cu inspecția vizuală, măsurarea înălțimii de sertizare, analiza secțiunii transversale și, acolo unde este necesar, testarea rezistenței electrice.

Valoarea de acceptare trebuie să provină din specificațiile aprobate pentru terminalul, cablul și sculele pentru ansamblul propriu-zis. Un singur tabel de „forță de tragere universală” nu trebuie aplicat în diferite familii de terminale, construcții de conductori și aplicații.

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

Ce poate – și nu poate – dovedi un test de tragere

Un tester de tracțiune fixează contactul și firul terminat, aplică o sarcină de tracțiune controlată și înregistrează forța de vârf sau punctul de defecțiune. Acest test este util deoarece rezultatele scăzute pot dezvălui mai multe probleme de proces:

Înălțimea de sertizare a conductorului este incorectă.
Șuvițe tăiate sau tăiate de la decapare.
Lipsă sau excesivă gura clopot.
Perie conductoră insuficientă.
Terminal sau scule incorecte.
Nealinierea între poanson și nicovală.
Variație de fir sau terminale în afara domeniului aprobat.

Cu toate acestea, forța de tragere este doar o măsură mecanică. Nu poate arăta în mod direct dacă firele conductorului sunt comprimate uniform, dacă rămân goluri în interiorul cilindrului sau dacă rezistența electrică va rămâne stabilă după vibrații și cicluri de temperatură.

Un rezultat de forță de tragere mare poate fi, de asemenea, înșelător. Crimparea excesivă poate ține puternic firul, reducând în același timp aria secțiunii transversale a conductorului, deteriorarea firelor sau creșterea rezistenței. Acesta este motivul pentru care „sârma nu s-a scos” nu este un criteriu de acceptare completă.

Începeți cu o combinație aprobată de terminale‒sârmă‒unelte

Fiecare rezultat de sertizare depinde de trei intrări:

1. Terminal -grosimea materialului, placare, geometria cilindrului și crețuri.

2. Sârmă― aria conductorului, numărul de fire, diametrul firului, acoperirea, diametrul izolației, materialul și duritatea.

3.Scule― aplicator, poanson, nicovală, stare de presă și configurare.

Două fire cu aceeași denumire AWG pot folosi număruri diferite de fire și diametre de izolație. Este posibil să nu producăaceeași formă de sertizare sau forță de tragere în același terminal.

Înainte de producție, definiți combinația aprobată în instrucțiunile de lucru:

Articol	Este necesară înregistrarea
Terminal	Producător, număr de piesă, material și placare
Sârmă	Număr de piesă, AWG/mm², construcție a firului și diametru exterior izolație
Scule	Identificare aplicator, poanson, nicovala si presa
Sertizarea conductorului	Înălțimea și toleranța țintei din specificația aprobată
Sertizare izolație	Aspectul sau înălțimea aprobată pentru izolația firului respectiv
Forța de tragere	Valoarea minimă din specificațiile terminalului/clientului aplicabile
Inspecţie	Criterii vizuale, frecvența secțiunii transversale și verificări electrice

Răsfoiți KABASIterminale de sertizare la recepentru gamele de terminale și fire disponibile.

Înălțimea de sertizare este dimensiunea principală de control al procesului

Înălțimea de sertizare a conductorului este măsurată de la partea superioară a sertării conductorului format până la suprafața radială inferioară. Este o măsurătoare rapidă, nedistructivă și este folosită în mod obișnuit pentru a monitoriza dacă presa și sculele continuă să producă compresia aprobată.

Dacă înălțimea de sertizare a conductorului este prea mare, este posibil ca cilindrul să nu comprima suficient firele. Spațiul gol în exces și contactul insuficient metal-metal pot reduce retenția și crește rezistența.

Dacă înălțimea de sertizare a conductorului este prea mică, terminalul poate supracomprima sau tăia firele conductorului. Forța de tragere poate părea acceptabilă, dar aria conductorului și durata de viață la oboseală pot fi reduse.

Nu copiați o înălțime de sertizare de la un terminal similar vizual. Utilizați valoarea aprobată pentru combinația exactă de terminale, cabluri și scule. Măsurați în centrul sertării conductorului, departe de gura clopotului și de orice puncte de extrudare.

wire terminal cross sections showing high correct and low crimp height

Inspecție vizuală înainte de testul de tracțiune

Inspecția vizuală trebuie finalizată înainte de testarea distructivă. Verificați următoarele caracteristici:

Gura Clopotului

The bell mouth is the flare at the edge of the conductor crimp. It guides the strands into the barrel and reduces the risk of a sharp barrel edge cutting them. The approved size must come from the terminal specification.

Perie conducătoare

Peria conductoră constă din fire vizibile dincolo de sertizarea conductorului pe partea de contact. Confirmă că dirijorulajunge prin zona plină de sertizare. Șuvițele nu trebuie să se extindă în interfața de contact.

Poziția de izolare

Izolația trebuie să se afle în tranziția dintre conductor și sertizarea izolației. Izolație sub sertizarea conductoruluireduce contactul metal-metal. Conductorul expus excesiv reduce deformarea.

Sertizare de izolație

Sertizarea izolației susține firul împotriva îndoirii, șocurilor și vibrațiilor. Ar trebui să prindă izolația fără a tăiafirele conductoare. Deoarece grosimea izolației, materialul și duritatea variază, acceptarea acesteia trebuie aprobată pentru firul propriu-zis.

Starea șuviței

Respingeți sau investigați firele tăiate, tăiate, lipsă, pliate înapoi sau scăpate. Aceste defecte pot scădea forța de tragere și pot reduce zona de transport de curent.

Starea terminalului

Verificați secțiunea de contact, lancea de blocare, zona de etanșare și întreruperea suportului. Operaţia de sertizare nu trebuie să deformeze împerecherea saucaracteristici de retenție.

Cum să rulați un test repetabil de forță de tragere

Metoda de testare trebuie stabilită înainte ca valorile de la diferite mașini, furnizori sau loturi de producție să poată fi comparate.

Manualul Molex Quality Crimp oferă următoarea procedură generală pentru aplicațiile sale de sertizare cu butoi deschis:

1. Pregătiți un fir de aproximativ 150 mm lungime.

2. Îndepărtați suficientă izolație astfel încât prinderea izolației să nu afecteze rezultatul sertării conductorului sau slăbiți sertizarea izolației astfel încât să nu ofere prindere.

3. Sertează terminalul la înălțimea nominală de sertizare a conductorului aprobată.

4. Inspectați gura clopotului, peria conductoră și firele înainte de testare.

5. Setați testerul de tragere la 254 mm/min pentru procedura de referință.

6. Prindeți firul și borna în siguranță, fără a strânge conductorul în sine.

7. Trageți axial fără smucire sau încărcare laterală.

8. Înregistrați forța și modul de eșec.

9. Compare the lowest result with the approved minimum specification.

Molex recommends at least five measurements to confirm a setup and at least 25 readings when determining process capability. These numbers belong to that handbook's process guidance; customer, terminal and industry requirements may specify a different method.

Pentru un desen de producție sau un plan de control, menționați întotdeauna:

Viteza de tragere.
Lungimea probei.
Dacă suportul de izolație este dezactivat.
Cantitatea și frecvența probei.
Valoarea minima de acceptare.
Modul de eroare necesar.
Condiționare înainte de testare.

Fără aceste detalii, rezultatele forței de tragere de la doi furnizori ar putea să nu fie comparabile.

Citiți modul de eșec, nu numai numărul

Forța de vârf vă spune cât de multă sarcină a fost atinsă. Modul de eroare vă spune de ce proba a încetat să mai transporte sarcina.

Modul de eșec	Ce poate indica	Următoarea verificare
Sârmă trage din cilindrul conductor	Sertizare prea mare, bandă scurtă, perie conductoră insuficientă, scule greșite sau nepotrivire a terminalelor	Înălțimea sertării, lungimea benzii, combinația terminale/sârmă
Conductorul se rupe lângă sertizare la forță mică	Șuvițe tăiate, sertizare prea mică, șuvițe de tăiere cu gura clopotului sau izolație lipsă	Procesul de stripare, gura clopot și secțiune transversală
Terminalul se deformează sau se rupe	Material terminal, poziție de sertizare sau problemă de strângere de testare	Specificații terminale și montaj
Izolația alunecă în timp ce conductorul rămâne	Reducerea tensiunii din spate este ineficientă	Test de sertizare și îndoire a izolației
Rezultatul trece, dar rezistența este instabilă	Goluri, oxizi, deteriorarea firelor sau micro-mișcare	Test de secțiune transversală și de rezistență

O întrerupere a conductorului nu este automat o trecere. Este acceptabil numai atunci când forța măsurată, locația ruperii și specificațiile produsului îndeplinesc toate criteriile aprobate. O ruptură cu forță redusă a firului cauzată de deteriorarea decupării este o defecțiune, chiar dacă terminalul nu a eliberat firul.

De ce Pull Force Alone ratează defectele electrice

Sertizarea conductorului trebuie să creeze atât retenție mecanică, cât și o cale electrică stabilă, cu rezistență scăzută. Compresia adecvată sparge filmele de suprafață neconductoare și formează contact metal-metal între fire și cilindrul terminalului.

Crimparea insuficientă poate lăsa goluri și o zonă de contact insuficientă. Crimparea excesivă poate reduce aria conductorului sau poate deteriora firele.

Oricare dintre condiții poate afecta rezistența chiar și atunci când aspectul vizual sau valoarea de tracțiune pare acceptabilă.

Documentul de instruire KABASI100 de ce de conectoriinclude o carcasă de 16 AWG în care o modificare a adâncimii de sertizare de la valoarea nominală de 1,2 mm la 1,1 mm a redus forța de tracțiune de la cerința carcasei de cel puțin 150 N la 80 N. Acesta este un caz de antrenament legat de acel terminal și de configurația de testare - nu o valoare universală de acceptare de 16 AWG.

Aceeași sursă descrie un caz de 18 AWG în care sarcina de tracțiune susținută a produs o micro-mișcare a interfeței și o creștere a rezistenței de contact. Din nou, valorile sunt date de caz, nu o specificație generală. Lecția utilă de inginerie este că încărcarea mecanică poate degrada contactul electric înainte de a avea loc tragerea completă.

Pentru aplicații cu curent ridicat, niveluri scăzute de semnal, vibrații sau risc de siguranță, adăugați teste de rezistență sau cădere de tensiune laplan de aprobare.

Analiza în secțiune transversală arată ce nu poate testa testul de tragere

O secțiune transversală șlefuită poate dezvălui:

Distribuția șuvițelor în interiorul butoiului.
Goluri rămase.
Simetrie aripi butoi.
Deteriorarea firelor sau tăiere.
Grosimea fundului și forma de compresie.
Dacă toate firele sunt capturate.

Cerințele de secțiune transversală trebuie definite pentru proiectarea terminalului. O sertizare externă atractivă din punct de vedere vizual poate conține în continuare goluri interne sau compresie neuniformă.

Utilizați secțiuni transversale în timpul calificării inițiale a procesului, după repararea sau înlocuirea sculelor, după modificări semnificative ale cablurilor sau terminalelor și ori de câte ori datele de forță de tragere sau înălțimea de sertizare se schimbă fără o cauză evidentă.

approved crimp cross section compared with under-crimped terminal voids

Un plan practic de calitate a sertării

Un plan de producție robust folosește controale diferite pentru scopuri diferite.

Verifica	Ce detectează	Distructiv?	Utilizare tipică
Inspecție vizuală	Poziție, gura clopot, perie, șuvițe libere, suport izolator	Nu	Fiecare configurare și producție de rutină
Înălțimea de sertizare a conductorului	Consecvența compresiei și deriva de scule	Nu	Configurare și control periodic al procesului
Test de forță de tragere	Retenție mecanică și defecte brute de proces	Da	Confirmarea configurației și producția eșantionată
Analiza secțiunii transversale	Compresie internă, goluri, captură și simetrie	Da	Calificarea si analiza problemelor
Rezistență/cădere de tensiune	Calitatea interfeței electrice	De obicei nu	Calificare și aplicații critice
Test de îndoire/flexie	Performanță de eliberare a tensiunii	Depinde de aplicație	Aplicații de mișcare a cablurilor

Nu permiteți unei valori de tracțiune de trecere să depășească o cerință vizuală, dimensională, secțiune transversală sau electrică eșuată. Toate criteriile de acceptare aplicabile trebuie să treacă.

Controlul proceselor contează mai mult decât o singură mostră bună

Un test bun de tragere nu dovedește că un întreg lot de producție este stabil. Varianta poate intra prin:

Lotul terminal și grosimea materialului.
Numărul de fire de sârmă, acoperirea și zona conductorului.
Diametrul și duritatea izolației.
Lungimea benzii și deteriorarea firului.
Uzura, slăbirea sau contaminarea sculei.
Apăsați înălțimea de închidere și configurarea aplicatorului.
Amplasarea cablului operatorului.
Metoda de măsurare și alinierea dispozitivului de fixare.

Înălțimea de sertizare a conductorului de cale în timpul producției, deoarece este rapidă și nedistructivă. Utilizați testul de tragere pentru a confirma configurarea și a detecta problemele de proces. Înregistrați întreținerea sculelor, lotul de terminale și lotul de sârmă, astfel încât schimbările să poată fi urmărite.

Molex recomandă un studiu de capacitate folosind firul de producție specific înainte de a lansa unelte noi. De asemenea, observă că terminalele mici și firele mici necesită un control strict al înălțimii de sertizare, deoarece variația de măsurare poate deveni o parte semnificativă a toleranței.

Defecte comune de sertizare și acțiuni corective

Defect	Cauza probabila
Forță de tragere scăzută; firul se trage afară	Sertizare prea mare, perie scurtă, gură clopot excesivă, terminal/uneltă greșit	Verificați specificațiile, lungimea benzii, sculele și înălțimea de sertizare
Forță de tragere scăzută; fire se rup	Deteriorări prin decapare, sertizare prea scăzută, gura clopotului lipsă	Configurarea corectă a sculelor și a decupării
Izolație sub sertizarea conductorului	Lungimea benzii prea scurtă sau oprirea firului incorectă	Lungimea benzii și poziția corectă a firului
Perie conductor lung	Lungimea benzii este prea lungă sau poziția incorectă	Scurtați lungimea benzii și resetați opritorul firului
Fără perie conductoră	Lungimea benzii este prea scurtă	Măriți lungimea benzii în limitele specificațiilor
Flash/extruziune excesivă	Scule uzate/nealiniate sau supra-sertizare	Inspectați configurația poansonului/nicovalei și a înălțimii de sertizare
Sertizarea izolației taie conductorul	Sertizarea izolației este prea strânsă	Reglați sertizarea izolației pentru firul propriu-zis
Variație mare a înălțimii de sertizare	Variație fir/terminal, scule slăbite sau eroare de măsurare	Inspectați materialul de intrare, sculele și capacitatea de calibrare

Ce valoare a forței de tragere ar trebui să fie pusă pe desen?

Utilizați această ordine de autoritate:

1. Desenul clientului sau cerința contractului.

2. Specificațiile aplicației producătorului terminalului pentru terminalul și firul exact.

3. Standard industrial aprobat și revizuire specificată de proiect.

4. Valoare calificată intern susținută de datele de testare atunci când nu există o cerință externă.

Nu selectați o valoare numai din dimensiunea conductorului. Construcția firului, proiectarea terminalelor, placarea, sculele și metoda de testare afectează, de asemeneaRezultatul.

Dacă se creează o cerință internă, înregistrați baza completă:

Număr piesă terminal:
Numărul piesei firului și construcția:
Scule aprobate:
Înălțimea de sertizare a conductorului:
Viteza testului de tragere:
Cantitatea de probă:
Forta minima de tragere:
Modul de eroare necesar:
Acceptare electrica:
Precondiționarea mediului:

Pentru bornele cu cilindru închis de curent ridicat, consultați cele existentesertizare cablaj de înaltă tensiune autoproces.

Informații de trimis cu un RFQ cablaj

Pentru a defini o sertizare verificabilă, furnizați:

1. Producătorul conectorului și terminalului și numărul piesei.

2. Numărul piesei firului, AWG sau mm², numărul de fire și acoperirea conductorului.

3. Material izolator și diametru exterior.

4. Curentul circuitului, tensiunea și căderea de tensiune admisibilă.

5. Cerința de forță de tragere și specificația sursei.

6. Înălțimea de sertizare necesară.

7. Eșantion de secțiune transversală și cerințe de acceptare.

8. Cerință de testare a rezistenței sau a căderii de tensiune.

9. Condiționarea mediului: vibrații, temperatură, umiditate, pulverizare de sare sau îndoire.

10. Raport de inspecție, trasabilitate și cerințe de păstrare a probelor.

În cazul în care clientul specifică doar „cripează în siguranță”, criteriile de acceptare sunt incomplete. Acordați cerințele măsurabile înainte de aprobarea sculelor și producția pilot.

KABASI poate revizui cerințele de terminale, cabluri și testare pentru acablaj personalizatînainte de prelevare.

FAQ

O forță de tragere mai mare înseamnă întotdeauna o sertizare mai bună?

Nu. Compresia excesivă poate crește retenția în timp ce deteriora firele sau reduce suprafața conductorului. Forța de tracțiune trebuie evaluată împreună cu înălțimea de sertizare, starea vizuală, secțiunea transversală și performanța electrică.

Care este forța corectă de tragere pentru un terminal de sertizare?

Utilizați cerința aprobată pentru terminalul exact, firul și metoda de testare. Valoarea poate proveni din desenul clientului, specificațiile de aplicație ale producătorului terminalului, un standard industrial specificat în contract sau un proces intern calificat. Nu folosiți o singură valoare universală pentru toate terminalele aceluiași AWG.

Ar trebui să fie activă sertizarea izolației în timpul unui test de tragere a conductorului?

Dacă scopul este măsurarea retenției conductorului-sertizare, suportul de izolație nu trebuie să influențeze rezultatul. Procedura aplicabilă de testare a terminalului sau a clientului ar trebui să definească modul în care este dezactivată sau exclusă.

Câte mostre sunt necesare pentru un test de tracțiune?

Urmați specificațiile aplicabile ale produsului sau ale clientului. Ca ghid general al manualului Molex, sunt utilizate cel puțin cinci măsurători pentru a confirma o configurare și cel puțin 25 de citiri pentru analiza capacității procesului. Acestea sunt recomandări de proces, nu reguli de acceptare universală.

Unde ar trebui măsurată înălțimea de sertizare?

Măsurați în centrul sertării conductorului, departe de gura clopotului și punctele de extrudare, folosind micrometrul și metoda de sertizare specificate.

De ce s-a rupt firul înainte de a se scoate?

Cauzele posibile includ retenție acceptabilă, fire tăiate, compresie excesivă, lipsa gurii clopot sau o sertizare a izolației care taie conductorul. Forța măsurată și locația ruperii trebuie ambele evaluate; ruperea firului singură nu dovedește o trecere.

Poate inspecția vizuală să înlocuiască analiza secțiunii transversale?

Nu. Inspecția vizuală identifică defecte externe, în timp ce analiza secțiunii transversale dezvăluie distribuția internă a firelor, goluri, simetrie și compresie. Utilizați secțiuni transversale pentru calificare și analiza problemelor.

Testarea de tragere poate prezice fiabilitatea electrică pe termen lung?

Nu de la sine. Vibrația, ciclul de temperatură, umiditatea, coroziunea și încărcarea susținută pot schimba interfața în timp. Aplicațiile critice pot necesita teste de rezistență, cădere de tensiune și de mediu, în plus față de forța de tracțiune.