Сила обжатия жгута проводов: как проверить качество обжима

Испытание на растяжение при обжатии позволяет оценить механическое удержание. Само по себе это не доказывает, что обжимные клеммы электрически надежны.

Концевая заделка может выдерживать необходимое усилие натяжения, но при этом содержать поврежденные жилы, неправильную высоту обжима проводника, изоляцию под корпусом проводника, чрезмерные пустоты или нестабильный электрический интерфейс. Правильное решение по качеству сочетает силу тяги с визуальным осмотром, измерением высоты обжима, анализом поперечного сечения и, при необходимости, испытанием на электрическое сопротивление.

Приемочное значение должно быть получено из утвержденной спецификации клемм, проводов и инструментов для фактической сборки. Не следует применять единую таблицу «универсальной тяговой силы» для разных семейств клемм, конструкций проводов и применений.

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

Что может и чего не может доказать тест на вытягивание

Прибор для испытания на растяжение зажимает контакт и провод, прикладывает контролируемую растягивающую нагрузку и регистрирует пиковое усилие или точку разрушения. Этот тест полезен, поскольку низкие результаты могут выявить несколько проблем процесса:

Неправильная высота обжима проводника.
Отрезайте или подрезайте пряди после стриптизирования.
Отсутствует или слишком много раструба.
Недостаточная проводящая щетка.
Неправильный терминал или инструмент.
Несоосность пуансона и наковальни.
Изменение провода или клеммы выходит за пределы утвержденного диапазона.

Однако сила тяги — это всего лишь механическое измерение. Он не может напрямую показать, равномерно ли сжаты жилы проводника, остаются ли пустоты внутри цилиндра или останется ли электрическое сопротивление стабильным после вибрации и циклического изменения температуры.

Результат с высокой силой тяги также может вводить в заблуждение. Чрезмерное обжатие может прочно удерживать провод, одновременно уменьшая площадь поперечного сечения проводника, повреждая жилы или увеличивая сопротивление. Именно поэтому «провод не выдернул» не является полным критерием приемки.

Начните с одобренной комбинации клемм, проводов и инструментов.

Каждый результат обжима зависит от трех факторов:

1. Терминал -толщина материала, покрытие, геометрия ствола и зубцы.

2. Проволока― площадь проводника, количество жил, диаметр жил, покрытие, диаметр изоляции, материал и твердость.

3.Оснастка― аппликатор, пуансон, наковальня, состояние и настройка пресса.

Два провода с одинаковым обозначением AWG могут иметь разное количество жил и диаметр изоляции. Они могут не производитьодинаковая форма обжима или сила натяжения в одной и той же клемме.

Перед производством определите в рабочей инструкции утвержденную комбинацию:

Элемент	Требуется запись
Терминал	Производитель, номер детали, материал и покрытие.
Проволока	Номер детали, AWG/мм², конструкция жилы и наружный диаметр изоляции
Оснастка	Идентификация аппликатора, пуансона, наковальни и пресса
Обжим проводника	Высота мишени и допуск согласно утвержденной спецификации
Изоляционный обжим	Утвержденный внешний вид или высота для этой изоляции провода
Сила тяги	Минимальное значение из применимой спецификации терминала/заказчика.
Инспекция	Визуальные критерии, частота поперечного сечения и электрические проверки

Просмотр КАБАСИклеммы холодного обжимадоступных клемм и диапазонов проводов.

Высота обжима — основной параметр управления процессом

Высота обжима проводника измеряется от вершины сформированного обжима проводника до нижней радиальной поверхности. Это быстрое неразрушающее измерение, которое обычно используется для контроля того, продолжают ли пресс и оснастка обеспечивать утвержденное сжатие.

Если высота обжима проводника слишком велика, цилиндр может недостаточно сжать жилы. Чрезмерное пустое пространство и недостаточный контакт металла с металлом могут уменьшить удерживание и повысить сопротивление.

Если высота обжима проводника слишком мала, клемма может пережать или порезать жилы проводника. Тяговое усилие может показаться приемлемым, но площадь проводника и усталостная долговечность могут быть уменьшены.

Не копируйте высоту обжима с визуально похожей клеммы. Используйте значение, утвержденное для конкретной комбинации клемм, провода и инструментов. Измерьте расстояние в центре обжима проводника, вдали от раструба и любых точек выдавливания.

wire terminal cross sections showing high correct and low crimp height

Визуальный осмотр перед испытанием на растяжение

Перед разрушающим испытанием следует провести визуальный осмотр. Проверьте следующие функции:

Колокольчик Рот

Раструб — это расширение на краю обжима проводника. Он направляет пряди внутрь ствола и снижает риск того, что острый край ствола их порежет. Утвержденный размер должен быть указан в спецификации терминала.

Проводящая щетка

Проводящая щетка состоит из жил, видимых за обжимом проводника на контактной стороне. Это подтверждает, что проводникпроходит через всю область обжима. Жилы не должны выходить за пределы контактной поверхности.

Положение изоляции

Изоляция должна располагаться на переходе между проводником и изоляционными зажимами. Изоляция под обжимным проводомуменьшает контакт металла с металлом. Чрезмерно открытый проводник снижает разгрузку от натяжения.

Изоляционный обжим

Изоляционный зажим защищает провод от изгиба, ударов и вибрации. Он должен захватывать изоляцию, не врезаясь вжилы проводника. Поскольку толщина, материал и твердость изоляции различаются, ее приемка должна быть одобрена для конкретного провода.

Состояние пряди

Отклоните или исследуйте обрезанные, порезанные, отсутствующие, загнутые назад или выбившиеся пряди. Эти дефекты могут снизить силу тяги и уменьшить площадь токоведущей части.

Терминальное состояние

Проверьте секцию контактов, запирающую штангу, область уплотнения и срез держателя. Операция обжатия не должна деформировать сопряжение илиособенности удержания.

Как провести повторяемый тест на силу тяги

Метод испытаний должен быть установлен до того, как можно будет сравнивать значения, полученные от разных машин, поставщиков или производственных партий.

В Справочнике по качественному обжатию Molex предусмотрена следующая общая процедура для обжима с открытым стволом:

1. Подготовьте проволоку длиной примерно 150 мм.

2. Снимите достаточную изоляцию, чтобы изоляционный зажим не влиял на результат обжима проводника, или ослабьте изоляционный зажим, чтобы он не обеспечивал захвата.

3. Обожмите клемму на номинальной утвержденной высоте обжима проводника.

4. Перед тестированием осмотрите раструб, проводящую щетку и жилы.

5. Установите тестер на растяжение на скорость 254 мм/мин для эталонной процедуры.

6. Надежно зажмите провод и клемму, не зажимая сам обжимной зажим.

7. Тяните в осевом направлении без рывков и боковой нагрузки.

8. Запишите силу и режим отказа.

9. Сравните самый низкий результат с утвержденной минимальной спецификацией.

Molex рекомендует провести не менее пяти измерений для подтверждения настройки и не менее 25 измерений при определении возможностей процесса. Эти цифры относятся к руководству по процессу в этом справочнике; Требования клиента, терминала и отрасли могут указывать другой метод.

Для производственного чертежа или плана контроля всегда указывайте:

Скорость тяги.
Длина образца.
Отключена ли поддержка изоляции.
Количество и частота выборки.
Минимальная приемочная стоимость.
Требуемый режим отказа.
Кондиционирование перед испытанием.

Без этих деталей результаты притяжения двух поставщиков могут оказаться несопоставимыми.

Прочтите режим отказа, а не только номер

Пиковая сила показывает, какая нагрузка была достигнута. Режим отказа расскажет вам, почему образец перестал выдерживать нагрузку.

Режим отказа	Что это может означать	Следующая проверка
Проволока вытягивается из токоведущего ствола	Слишком высокая степень обжима, короткая полоса, недостаточная проводящая щетка, неправильный инструмент или несоответствие клемм.	Высота обжима, длина полосы, комбинация клемм/проводов
Проводник ломается вблизи обжима при малом усилии	Пряди с надрезами, слишком низкий обжим, отсутствие раструба или изоляционный обжим, обрезающий пряди.	Процесс полосы, раструб и поперечное сечение
Терминал деформируется или ломается	Материал клемм, положение обжима или проблема с тестовым зажимом	Спецификация терминала и крепеж
Изоляция скользит, а проводник остается	Задняя разгрузка от натяжения неэффективна	Испытание изоляции на обжатие и изгиб
Результат удовлетворительный, но сопротивление нестабильно	Пустоты, оксиды, повреждение прядей или микродвижения.	Испытание поперечного сечения и сопротивления

Обрыв проводника не является автоматически пропуском. Это приемлемо только в том случае, если измеренная сила, место разрыва и технические характеристики изделия соответствуют утвержденным критериям. Разрыв жилы с небольшой силой, вызванный повреждением зачистки, является неисправностью, даже если клемма не освободила провод.

Почему сама по себе сила тяги не учитывает электрические дефекты

Обжим проводника должен обеспечивать как механическое удержание, так и стабильный электрический путь с низким сопротивлением. Адекватное сжатие разрушает непроводящие поверхностные пленки и образует контакт металл-металл между жилами и корпусом клеммы.

Недостаточное обжатие может привести к образованию пустот и недостаточной площади контакта. Чрезмерное обжатие может уменьшить площадь проводника или повредить жилы.

Любое условие может повлиять на сопротивление, даже если внешний вид или значение тяги кажутся приемлемыми.

Учебный документ KABASI100 причин использования разъемоввключает корпус 16 AWG, в котором изменение глубины обжима с заявленного расчетного значения 1,2 мм до 1,1 мм снижает силу тяги по сравнению с требуемым для корпуса значением не менее 150 Н до 80 Н. Это учебный пример, привязанный к этой клемме и испытательной установке, а не универсальное приемочное значение 16 AWG.

В том же источнике описан случай 18 AWG, в котором длительная растягивающая нагрузка вызывала микродвижение интерфейса и повышение контактного сопротивления. Опять же, значения представляют собой данные случая, а не общую спецификацию. Полезный инженерный урок заключается в том, что механическая нагрузка может ухудшить электрический контакт до того, как произойдет полное выдергивание.

Для приложений с высоким током, низким уровнем сигнала, вибрацией или риском безопасности добавьте к тестированию сопротивление или падение напряжения.план утверждения.

Анализ поперечного сечения показывает то, чего не может сделать тест на растяжение

Полированное поперечное сечение обжима может выявить:

Распределение прядей внутри ствола.
Остаются пустоты.
Симметрия бочкообразного крыла.
Повреждение или обрезание прядей.
Толщина дна и форма сжатия.
Все ли пряди захвачены.

Требования к поперечному сечению должны быть определены для конструкции клеммы. Визуально привлекательная внешняя обжимка может содержать внутренние пустоты или неравномерное сжатие.

Используйте поперечные сечения во время первоначальной аттестации процесса, после ремонта или замены инструментов, после значительных изменений проводов или клемм, а также всякий раз, когда данные о силе натяжения или высоте обжима изменяются без очевидной причины.

approved crimp cross section compared with under-crimped terminal voids

Практический план качества обжима

В надежном производственном плане используются разные проверки для разных целей.

Проверять	Что он обнаруживает	Разрушительный?	Типичное использование
Визуальный осмотр	Положение, раструб, расчесывание, распущенные пряди, поддержка утеплителя.	Нет	Любая настройка и рутинное производство
Высота обжима проводника	Стабильность сжатия и смещение инструмента	Нет	Наладка и периодический контроль процесса
Испытание на тяговое усилие	Механическая задержка и грубые технологические дефекты	Да	Подтверждение установки и пробное производство
Анализ поперечного сечения	Внутреннее сжатие, пустоты, захват прядей и симметрия	Да	Квалификация и анализ проблем
Сопротивление/падение напряжения	Качество электрического интерфейса	Обычно нет	Квалификация и критические приложения
Испытание на изгиб/изгиб	Защита от натяжения	Зависит от приложения	Приложения для перемещения кабеля

Не позволяйте проходящему значению тяги преобладать над неудовлетворительными визуальными, размерными, поперечными или электрическими требованиями. Все применимые критерии приемки должны пройти.

Контроль процесса значит больше, чем один хороший образец

Одно хорошее испытание на растяжение не доказывает, что вся производственная партия стабильна. Вариация может войти через:

Партия терминала и толщина материала.
Количество жил провода, покрытие и площадь проводника.
Диаметр и твердость изоляции.
Длина полоски и повреждение прядей.
Износ инструмента, его ослабление или загрязнение.
Нажмите высоту закрытия и настройку аппликатора.
Размещение проводов оператора.
Метод измерения и выравнивание приспособления.

Высота обжима рельсового проводника во время производства, поскольку это быстро и неразрушающе. Используйте pull-тестирование для подтверждения настройки и обнаружения проблем процесса. Записывайте данные о техническом обслуживании инструмента, партии клемм и партии проводов, чтобы можно было отслеживать изменения.

Компания Molex рекомендует изучить возможности использования конкретной производственной проволоки перед выпуском нового инструмента. Также отмечается, что небольшие клеммы и маленькие провода требуют жесткого контроля высоты обжима, поскольку отклонения в измерениях могут стать значительной частью допуска.

Распространенные дефекты обжима и меры по их устранению

Дефект	Вероятная причина	Корректирующие действия
Низкая сила тяги; провод выдергивается	Слишком высокий обжим, короткая щетка, слишком раструб, неправильный наконечник/инструмент.	Проверьте спецификацию, длину полосы, оснастку и высоту обжима.
Низкая сила тяги; пряди ломаются	Повреждение при зачистке, слишком низкий обжим, отсутствует раструб.	Правильная установка зачистки и инструмента.
Изоляция под обжимом проводника	Длина полосы слишком коротка или неправильный ограничитель проволоки	Правильная длина полосы и положение проволоки
Длинная проводящая щетка	Длина полосы слишком велика или неправильное положение	Уменьшите длину полосы и сбросьте ограничитель проволоки.
Нет проводящей щетки	Длина полоски слишком короткая	Увеличение длины полосы в пределах спецификации
Чрезмерная вспышка/экструзия	Изношенный/неправильно выровненный инструмент или чрезмерная обжимка.	Проверьте пуансон/наковальню и настройку высоты обжима.
Обжим изоляции перерезает проводник	Изоляция обжата слишком туго	Отрегулируйте обжим изоляции для конкретного провода.
Большой разброс высоты обжима	Вариант провода/клеммы, незакрепленный инструмент или ошибка измерения.	Проверьте входящий материал, инструменты и возможности калибра.

Какое значение силы тяги следует указать на чертеже?

Используйте следующий порядок полномочий:

1. Чертеж клиента или требование контракта.

2. Спецификация производителя клеммы для конкретной клеммы и провода.

3. Утвержденный отраслевой стандарт и редакция, предусмотренная проектом.

4. Внутреннее значение, подтвержденное данными испытаний, когда внешние требования отсутствуют.

Не выбирайте значение только по размеру проводника. Конструкция провода, конструкция клемм, покрытие, инструменты и метод испытаний также влияют нарезультат.

Если создается внутреннее требование, запишите полную основу:

Номер детали терминала:
Номер детали и конструкция провода:
Одобренный инструмент:
Высота обжима проводника:
Скорость испытания на растяжение:
Количество образца:
Минимальная сила тяги:
Требуемый режим отказа:
Электрическая приемка:
Экологическая предварительная подготовка:

Информацию о сильноточных клеммах закрытого типа см. в существующихобжим автомобильных высоковольтных проводовпроцесс.

Информация для отправки вместе с запросом на жгуты проводов

Чтобы определить поддающееся проверке обжатие, предоставьте:

1. Производитель разъема и клеммы и номер детали.

2. Номер детали провода, AWG или мм², количество жил и покрытие проводника.

3. Изоляционный материал и внешний диаметр.

4. Ток, напряжение и допустимое падение напряжения в цепи.

5. Требование к тяговому усилию и спецификация источника.

6. Требуемая высота обжима.

7. Образец поперечного сечения и требования к приемке.

8. Требования к проверке сопротивления или падения напряжения.

9. Условия окружающей среды: вибрация, температура, влажность, солевой туман или изгиб.

10. Отчет об инспекции, требования к отслеживаемости и хранению образцов.

Если заказчик указывает только «надежное обжатие», критерии приемки являются неполными. Согласуйте измеримые требования до утверждения оснастки и начала пилотного производства.

KABASI может просмотреть требования к клеммам, проводам и испытаниям дляизготовленный на заказ жгут проводовперед отбором проб.

Часто задаваемые вопросы

Всегда ли более высокая сила натяжения означает лучший обжим?

Нет. Чрезмерное сжатие может увеличить удерживание, одновременно повреждая жилы или уменьшая площадь проводника. Силу тяги необходимо оценивать вместе с высотой обжима, визуальным состоянием, поперечным сечением и электрическими характеристиками.

Какова правильная сила натяжения обжимной клеммы?

Используйте утвержденные требования к точному разъему, проводу и методу тестирования. Значение может быть взято из чертежа заказчика, спецификации применения производителя терминала, отраслевого стандарта, указанного в контракте, или аттестованного внутреннего процесса. Не используйте одно универсальное значение для всех клемм одной и той же AWG.

Должно ли обжатие изоляции быть активным во время испытания на растяжение проводника?

Если целью является измерение прочности обжатия проводника, опора изоляции не должна влиять на результат. Применимая процедура тестирования терминала или клиента должна определять, как она отключается или исключается.

Сколько образцов необходимо для испытания на растяжение?

Следуйте применимым спецификациям продукта или клиента. В соответствии с общими рекомендациями Molex для подтверждения настройки используются не менее пяти измерений и не менее 25 показаний для анализа возможностей процесса. Это рекомендации по процессу, а не универсальные правила приемки.

Где следует измерять высоту обжима?

Измерьте расстояние в центре обжима проводника, вдали от раструба и точек выдавливания, используя указанный микрометр и метод обжима.

Почему провод порвался еще до того, как его выдернули?

Возможные причины включают приемлемое удержание, порезы на жилах, чрезмерное сжатие, отсутствие раструба или обжим изоляции, порезавший проводник. Необходимо оценить как измеренную силу, так и место разрыва; Обрыв провода сам по себе не является доказательством успешного прохождения.

Может ли визуальный осмотр заменить анализ поперечного сечения?

Нет. Визуальный осмотр обнаруживает внешние дефекты, а анализ поперечного сечения выявляет внутреннее распределение прядей, пустоты, симметрию и сжатие. Используйте поперечные сечения для квалификации и анализа проблем.

Могут ли испытания на растяжение предсказать долгосрочную электрическую надежность?

Не сам по себе. Вибрация, циклическое изменение температуры, влажность, коррозия и длительная нагрузка могут со временем изменить интерфейс. В критически важных приложениях в дополнение к силе тяги могут потребоваться испытания на сопротивление, падение напряжения и воздействие окружающей среды.