Forza di trazione della crimpatura del cablaggio: come testare la qualità della crimpatura
Un test di crimpatura misura la ritenzione meccanica. Di per sé non dimostra che la crimpatura di un terminale sia elettricamente affidabile.
Una terminazione può superare la forza di trazione richiesta e contenere ancora trefoli danneggiati, un'altezza di crimpatura del conduttore errata, un isolamento sotto il cilindro del conduttore, vuoti eccessivi o un'interfaccia elettrica instabile. La decisione corretta sulla qualità combina la forza di trazione con l'ispezione visiva, la misurazione dell'altezza di crimpatura, l'analisi della sezione trasversale e, ove richiesto, il test della resistenza elettrica.
Il valore di accettazione deve provenire dalle specifiche approvate di terminale, filo e attrezzatura per l'assemblaggio vero e proprio. Non è necessario applicare un'unica tabella della "forza di trazione universale" a diverse famiglie di terminali, costruzioni di conduttori e applicazioni.
Ciò che un pull test può – e non può – dimostrare
Un tester di trazione blocca il contatto terminato e il filo, applica un carico di trazione controllato e registra la forza di picco o il punto di rottura. Questo test è utile perché risultati bassi possono rivelare diversi problemi di processo:
- Altezza di crimpatura del conduttore errata.
- Fili tagliati o intaccati dalla spelatura.
- Campana mancante o eccessiva.
- Spazzola conduttrice insufficiente.
- Terminale o attrezzatura non corretta.
- Disallineamento tra punzone e incudine.
- Variazione del cavo o del terminale al di fuori dell'intervallo approvato.
Tuttavia, la forza di trazione è solo una misurazione meccanica. Non può mostrare direttamente se i fili del conduttore sono compressi in modo uniforme, se rimangono dei vuoti all'interno del cilindro o se la resistenza elettrica rimarrà stabile dopo le vibrazioni e i cicli di temperatura.
Anche un risultato con una forza di trazione elevata può essere fuorviante. Una crimpatura eccessiva può trattenere saldamente il filo riducendo al contempo l'area della sezione trasversale del conduttore, danneggiando i trefoli o aumentando la resistenza. Questo è il motivo per cui "il filo non si è staccato" non è un criterio di accettazione completo.
Inizia con una combinazione approvata di terminale, filo e attrezzatura
Ogni risultato di crimpatura dipende da tre input:
1. Terminale -spessore del materiale, placcatura, geometria della canna e dentellature.
2. Filo― area del conduttore, numero di trefoli, diametro del trefolo, rivestimento, diametro dell'isolamento, materiale e durezza.
3.Utensileria― condizione e configurazione dell'applicatore, del punzone, dell'incudine, della pressa.
Due fili con la stessa designazione AWG possono utilizzare conteggi di trefoli e diametri di isolamento diversi. Potrebbero non produrrela stessa forma di crimpatura o forza di trazione nello stesso terminale.
Prima della produzione, definire la combinazione approvata nelle istruzioni di lavoro:
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Articolo
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Registrazione richiesta
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terminale
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Produttore, codice articolo, materiale e placcatura
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Filo
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Codice articolo, AWG/mm², struttura del trefolo e diametro esterno dell'isolamento
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Utensileria
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Identificazione applicatore, punzone, incudine e pressa
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Crimpatura del conduttore
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Altezza target e tolleranza rispetto alle specifiche approvate
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Crimpatura dell'isolamento
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Aspetto o altezza approvati per l'isolamento del filo
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Tirare la forza
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Valore minimo dalle specifiche del terminale/cliente applicabili
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Ispezione
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Criteri visivi, frequenza della sezione e controlli elettrici
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L'altezza di crimpatura è la dimensione primaria di controllo del processo
L'altezza di crimpatura del conduttore viene misurata dalla parte superiore della crimpatura del conduttore formato alla superficie radiale inferiore. Si tratta di una misurazione rapida e non distruttiva ed è comunemente utilizzata per monitorare se la pressa e gli strumenti continuano a produrre la compressione approvata.
Se l'altezza di crimpatura del conduttore è troppo elevata, il cilindro potrebbe non comprimere sufficientemente i trefoli. Uno spazio vuoto eccessivo e un contatto metallo-metallo insufficiente possono ridurre la ritenzione e aumentare la resistenza.
Se l'altezza di crimpatura del conduttore è troppo bassa, il terminale potrebbe comprimere eccessivamente o tagliare i trefoli del conduttore. La forza di trazione può sembrare accettabile, ma l'area del conduttore e la durata a fatica possono essere ridotte.
Non copiare l'altezza di crimpatura da un terminale visivamente simile. Utilizzare il valore approvato per l'esatta combinazione di terminale, filo e attrezzatura. Misurare al centro della crimpatura del conduttore, lontano dalla scampanatura e da eventuali punti di estrusione.
Ispezione visiva prima del test di trazione
L'ispezione visiva deve essere completata prima del test distruttivo. Controlla le seguenti funzionalità:
Bocca di campana
La svasatura è la svasatura sul bordo della crimpatura del conduttore. Guida i fili nel cilindro e riduce il rischio che un bordo tagliente li tagli. La dimensione approvata deve provenire dalle specifiche del terminale.
Spazzola del conduttore
La spazzola del conduttore è costituita da trefoli visibili oltre la crimpatura del conduttore sul lato dei contatti. Lo conferma il conduttoreraggiunge l'intera area di crimpatura. I trefoli non devono estendersi nell'interfaccia di contatto.
Posizione dell'isolamento
L'isolamento dovrebbe trovarsi nella transizione tra il conduttore e le crimpature dell'isolamento. Isolamento sotto la crimpatura del conduttoreriduce il contatto metallo-metallo. Un conduttore eccessivamente esposto riduce il pressacavo.
Crimpatura dell'isolamento
La crimpatura isolante sostiene il filo contro flessioni, urti e vibrazioni. Dovrebbe afferrare l'isolamento senza tagliarei trefoli conduttori. Poiché lo spessore, il materiale e la durezza dell'isolamento variano, la sua accettazione deve essere approvata per il filo reale.
Condizione del filo
Rifiutare o indagare su fili tagliati, intaccati, mancanti, ripiegati o sfuggiti. Questi difetti possono ridurre la forza di trazione e ridurre l'area di trasporto di corrente.
Condizione terminale
Controllare la sezione di contatto, la lancia di bloccaggio, l'area di tenuta e l'interruzione del trasportatore. L'operazione di crimpatura non deve deformare l'accoppiamento ocaratteristiche di conservazione.
Come eseguire un test di forza di trazione ripetibile
Il metodo di prova deve essere stabilito prima di poter confrontare i valori di diverse macchine, fornitori o lotti di produzione.
Il Manuale di crimpatura della qualità di Molex fornisce la seguente procedura generale per le applicazioni di crimpatura a cilindro aperto:
1. Preparare un filo lungo circa 150 mm.
2. Spellare una quantità sufficiente di isolante in modo che la presa dell'isolante non influisca sul risultato della crimpatura del conduttore, oppure allentare la crimpatura dell'isolamento in modo che non fornisca alcuna presa.
3. Crimpare il terminale all'altezza di crimpatura del conduttore nominale approvata.
4. Ispezionare la scampanatura, la spazzola del conduttore e i trefoli prima del test.
5. Impostare il tester di trazione su 254 mm/min per la procedura di riferimento.
6. Bloccare saldamente il filo e il terminale senza serrare la crimpatura del conduttore stesso.
7. Tirare assialmente senza strappi o carichi laterali.
8. Registrare la forza e la modalità di cedimento.
9. Confrontare il risultato più basso con la specifica minima approvata.
Molex consiglia almeno cinque misurazioni per confermare una configurazione e almeno 25 letture per determinare la capacità del processo. Questi numeri appartengono alla guida al processo di quel manuale; i requisiti del cliente, del terminale e del settore possono specificare un metodo diverso.
Per un disegno di produzione o un piano di controllo, indicare sempre:
- Tirare la velocità.
- Lunghezza del campione.
- Se il supporto dell'isolamento è disabilitato.
- Quantità e frequenza del campione.
- Valore minimo di accettazione.
- Modalità di errore richiesta.
- Condizionamento prima del test.
Senza questi dettagli, i risultati della forza di trazione di due fornitori potrebbero non essere comparabili.
Leggi la modalità di fallimento, non solo il numero
La forza di picco indica la quantità di carico raggiunta. La modalità di guasto indica il motivo per cui il campione ha smesso di trasportare il carico.
| Modalità di fallimento | Cosa può indicare | Prossimo controllo |
| Il filo fuoriesce dal cilindro del conduttore | Crimpatura troppo alta, striscia corta, spazzola conduttrice insufficiente, attrezzatura errata o disadattamento dei terminali | Altezza di crimpatura, lunghezza della striscia, combinazione terminale/filo |
| Il conduttore si rompe vicino alla crimpatura a bassa forza | Trefoli intaccati, crimpatura troppo bassa, scampanatura mancante o trefoli taglienti per crimpatura dell'isolamento | Processo di stripping, scampanatura e sezione trasversale |
| Il terminale si deforma o si rompe | Problema relativo al materiale del terminale, alla posizione di crimpatura o al serraggio di prova | Specifiche e dispositivo del terminale |
| L'isolamento scivola mentre il conduttore rimane | Il pressacavo posteriore è inefficace | Prova di crimpatura e piegatura dell'isolamento |
| Il risultato passa ma la resistenza è instabile | Vuoti, ossidi, danni ai fili o micromovimenti | Prova di sezione e resistenza |
Una rottura del conduttore non è automaticamente un passaggio. È accettabile solo quando la forza misurata, il punto di rottura e le specifiche del prodotto soddisfano tutti i criteri approvati. Una rottura del filo a bassa forza causata da un danno da spellatura è un guasto anche se il terminale non ha rilasciato il filo.
Perché Pull Force da sola non rileva difetti elettrici
La crimpatura del conduttore deve creare sia ritenzione meccanica che un percorso elettrico stabile e a bassa resistenza. Una compressione adeguata rompe le pellicole superficiali non conduttive e forma un contatto metallo-metallo tra i trefoli e il cilindro terminale.
Una crimpatura insufficiente può lasciare vuoti e un'area di contatto insufficiente. Una crimpatura eccessiva può ridurre l'area del conduttore o danneggiare i trefoli.
Entrambe le condizioni possono influenzare la resistenza anche quando l'aspetto visivo o il valore di trazione sembrano accettabili.
Il documento di formazione KABASI100 perché dei connettoriinclude una custodia da 16 AWG in cui una modifica della profondità di crimpatura dal valore di progettazione dichiarato di 1,2 mm a 1,1 mm ha ridotto la forza di trazione rispetto ai requisiti della custodia da almeno 150 N a 80 N. Questa è una custodia di formazione legata a quel terminale e alla configurazione di test, non un valore di accettazione universale di 16 AWG.
La stessa fonte descrive un caso da 18 AWG in cui un carico di trazione sostenuto ha prodotto micromovimenti dell'interfaccia e un aumento della resistenza di contatto. Ancora una volta, i valori sono dati del caso, non una specifica generale. L'utile lezione ingegneristica è che il carico meccanico può degradare il contatto elettrico prima che si verifichi la completa estrazione.
Per applicazioni con corrente elevata, bassi livelli di segnale, vibrazioni o rischi per la sicurezza, aggiungere al test la resistenza o la caduta di tensionepiano di approvazione.
L'analisi della sezione trasversale mostra ciò che il test di trazione non può
Una sezione trasversale di crimpatura lucidata può rivelare:
- Distribuzione dei fili all'interno della canna.
- Restanti vuoti.
- Simmetria ad ala di botte.
- Danni o tagli al filo.
- Spessore inferiore e forma di compressione.
- Se tutti i fili vengono catturati.
I requisiti di sezione trasversale devono essere definiti per la progettazione del terminale. Una crimpatura esterna visivamente attraente può comunque contenere vuoti interni o compressione irregolare.
Utilizzare le sezioni trasversali durante la qualificazione iniziale del processo, dopo la riparazione o la sostituzione dell'attrezzatura, dopo modifiche significative del filo o del terminale e ogni volta che i dati sulla forza di trazione o sull'altezza di crimpatura cambiano senza una causa evidente.
Un piano pratico per la qualità della crimpatura
Un piano di produzione efficace utilizza controlli diversi per scopi diversi.
| Controllo | Cosa rileva | Distruttivo? | Utilizzo tipico |
| Ispezione visiva | Posizione, scampanatura, spazzola, fili sciolti, supporto isolante | NO | Ogni impostazione e produzione di routine |
| Altezza di crimpatura del conduttore | Consistenza della compressione e deriva dell'utensile | NO | Setup e controllo periodico del processo |
| Prova di forza di trazione | Ritenzione meccanica e difetti grossolani di processo | SÌ | Conferma setup e produzione campionata |
| Analisi trasversale | Compressione interna, vuoti, cattura dei filamenti e simmetria | SÌ | Qualificazione e analisi dei problemi |
| Resistenza/caduta di tensione | Qualità dell'interfaccia elettrica | Di solito no | Qualificazione e applicazioni critiche |
| Prova di piegatura/flessione | Prestazioni antistrappo | Dipendente dall'applicazione | Applicazioni per la movimentazione dei cavi |
Non consentire che un valore di attrazione superato prevalga su un requisito visivo, dimensionale, di sezione trasversale o elettrico non soddisfatto. Tutti i criteri di accettazione applicabili devono essere soddisfatti.
Il controllo del processo conta più di un singolo buon campione
Un buon pull test non dimostra che un intero lotto di produzione sia stabile. La variazione può entrare attraverso:
- Lotto terminale e spessore del materiale.
- Conteggio dei fili, rivestimento e area del conduttore.
- Diametro e durezza dell'isolamento.
- Lunghezza della striscia e danni al filo.
- Usura, allentamento o contaminazione dell'utensile.
- Premere l'altezza di chiusura e la configurazione dell'applicatore.
- Posizionamento del filo dell'operatore.
- Metodo di misurazione e allineamento del dispositivo.
Tieni traccia dell'altezza di crimpatura del conduttore durante la produzione perché è veloce e non distruttivo. Utilizza il test pull per confermare la configurazione e rilevare problemi di processo. Registrare la manutenzione degli strumenti, il lotto dei terminali e il lotto dei cavi in modo da poter tenere traccia dei turni.
Molex consiglia uno studio delle capacità utilizzando il filo di produzione specifico prima di rilasciare nuovi strumenti. Si rileva inoltre che terminali e fili di piccole dimensioni richiedono un controllo rigoroso dell'altezza di crimpatura poiché la variazione di misurazione può diventare una parte significativa della tolleranza.
Difetti comuni di crimpatura e azioni correttive
| Difetto | Probabile causa | Azione correttiva |
| Bassa forza di trazione; il filo si stacca | Crimpatura troppo alta, spazzola corta, svasatura eccessiva, terminale/utensile sbagliato | Verificare le specifiche, la lunghezza della striscia, l'attrezzatura e l'altezza di crimpatura |
| Bassa forza di trazione; i fili si rompono | Danni da spellatura, crimpatura troppo bassa, scampanatura mancante | Corretta configurazione di rimozione e attrezzatura |
| Isolamento sotto crimpatura del conduttore | Lunghezza della spelatura troppo corta o arresto del filo non corretto | Correggere la lunghezza della striscia e la posizione del filo |
| Spazzola conduttrice lunga | Lunghezza della striscia troppo lunga o posizione errata | Ridurre la lunghezza della striscia e ripristinare il fermo del filo |
| Nessuna spazzola conduttrice | Lunghezza della striscia troppo corta | Aumentare la lunghezza della striscia entro le specifiche |
| Bava/estrusione eccessiva | Utensili usurati/disallineati o crimpatura eccessiva | Ispezionare la configurazione del punzone/incudine e dell'altezza di crimpatura |
| La crimpatura dell'isolamento taglia il conduttore | Crimpatura dell'isolamento troppo stretta | Regolare la crimpatura dell'isolamento per il filo vero e proprio |
| Elevata variazione dell'altezza di crimpatura | Variazione del filo/terminale, attrezzatura allentata o errore di misurazione | Ispezionare il materiale in entrata, gli strumenti e la capacità del misuratore |
Quale valore di forza di trazione dovrebbe essere inserito nel disegno?
Usa questo ordine di autorità:
1. Disegno del cliente o requisito contrattuale.
2. Specifiche applicative del produttore del terminale per il terminale e il filo esatti.
3. Standard industriale approvato e revisione specificata dal progetto.
4. Valore qualificato internamente supportato dai dati di test quando non esiste alcun requisito esterno.
Non selezionare un valore solo dalla dimensione del conduttore. Influiscono anche la costruzione del filo, il design del terminale, la placcatura, l'attrezzatura e il metodo di provail risultato.
Se viene creato un requisito interno, registrare la base completa:
- Codice articolo terminale:
- Codice articolo e struttura del cavo:
- Attrezzatura approvata:
- Altezza di crimpatura del conduttore:
- Velocità del test di trazione:
- Quantità di campione:
- Forza di trazione minima:
- Modalità di errore richiesta:
- Accettazione elettrica:
- Precondizionamento ambientale:
Per i terminali a cilindro chiuso ad alta corrente, vedere l'esistentecrimpatura di cablaggi automobilistici ad alta tensioneprocesso.
Informazioni da inviare con una richiesta di offerta di cablaggio
Per definire una crimpatura verificabile, fornire:
1. Produttore del connettore e del terminale e numero di parte.
2. Codice articolo del filo, AWG o mm², numero di fili e rivestimento del conduttore.
3. Materiale isolante e diametro esterno.
4. Corrente del circuito, tensione e caduta di tensione consentita.
5. Requisiti di forza di trazione e specifiche della fonte.
6. Registrazione dell'altezza di crimpatura richiesta.
7. Campione di sezione trasversale e requisiti di accettazione.
8. Requisiti del test di resistenza o caduta di tensione.
9. Condizionamento ambientale: vibrazioni, temperatura, umidità, nebbia salina o flessione.
10. Rapporto di ispezione, tracciabilità e requisiti di conservazione dei campioni.
Se il cliente specifica solo "crimpatura sicura", i criteri di accettazione sono incompleti. Concordare requisiti misurabili prima dell'approvazione degli strumenti e della produzione pilota.
KABASI può esaminare i requisiti di terminali, cavi e test per acablaggio personalizzatoprima del campionamento.
Domande frequenti
Una forza di trazione maggiore significa sempre una crimpatura migliore?
No. Una compressione eccessiva può aumentare la ritenzione danneggiando i fili o riducendo l'area del conduttore. La forza di trazione deve essere valutata insieme all'altezza di crimpatura, alle condizioni visive, alla sezione trasversale e alle prestazioni elettriche.
Qual è la forza di trazione corretta per un terminale a crimpare?
Utilizzare i requisiti approvati per l'esatto terminale, cavo e metodo di prova. Il valore può derivare dal disegno del cliente, dalle specifiche applicative del produttore del terminale, da uno standard industriale specificato dal contratto o da un processo interno qualificato. Non utilizzare un valore universale per tutti i terminali dello stesso AWG.
La crimpatura dell'isolamento dovrebbe essere attiva durante una prova di trazione del conduttore?
Se lo scopo è misurare la tenuta del conduttore-crimpatura, il supporto isolante non deve influenzare il risultato. La procedura di test del terminale o del cliente applicabile dovrebbe definire come disabilitarlo o escluderlo.
Quanti campioni sono necessari per un pull test?
Seguire le specifiche del prodotto o del cliente applicabili. Come guida generale del manuale Molex, vengono utilizzate almeno cinque misurazioni per confermare una configurazione e almeno 25 letture per l'analisi della capacità del processo. Queste sono raccomandazioni di processo, non regole di accettazione universali.
Dove dovrebbe essere misurata l'altezza di crimpatura?
Misurare al centro della crimpatura del conduttore, lontano dalla scampanatura e dai punti di estrusione, utilizzando il micrometro e il metodo di crimpatura specificati.
Perché il filo si è rotto prima di staccarsi?
Le possibili cause includono una ritenzione accettabile, trefoli intaccati, compressione eccessiva, scampanatura mancante o una crimpatura dell'isolamento che taglia il conduttore. È necessario valutare sia la forza misurata che il punto di rottura; la sola rottura del filo non dimostra il superamento.
L’ispezione visiva può sostituire l’analisi della sezione trasversale?
No. L'ispezione visiva rileva difetti esterni, mentre l'analisi della sezione trasversale rivela la distribuzione interna dei trefoli, i vuoti, la simmetria e la compressione. Utilizzare le sezioni trasversali per la qualificazione e l'analisi dei problemi.
I test pull possono prevedere l’affidabilità elettrica a lungo termine?
Non da solo. Vibrazioni, variazioni di temperatura, umidità, corrosione e carico prolungato possono modificare l'interfaccia nel tempo. Le applicazioni critiche possono richiedere test di resistenza, caduta di tensione e ambientali oltre alla forza di trazione.
