Leistungsanalyse und Herstellungsprozess von Steckverbindern

Ein Steckverbinder wird auch als Steckverbinder bezeichnet. Bauen Sie eine Kommunikationsbrücke zwischen blockierten oder isolierten Stromkreisen innerhalb des Stromkreises, damit Strom fließen kann und der Stromkreis seine beabsichtigte Funktion erfüllen kann. In China auch als Steckverbinder und Buchsen bekannt, beziehen sie sich im Allgemeinen auf elektrische Steckverbinder. Ein Gerät, das zwei aktive Geräte verbindet, um Strom oder Signale zu übertragen.

Leistung von Steckverbindern

1. Mechanische Leistung: Im Hinblick auf die Verbindungsfunktion ist die Einsteck- und Ausziehkraft eine wichtige mechanische Leistung.

Die Einschub- und Auszugskräfte werden in Einschubkraft und Auszugskraft (auch Trennkraft genannt) unterteilt und haben unterschiedliche Anforderungen. In relevanten Normen gibt es Bestimmungen für die maximale Einsteckkraft und die minimale Trennkraft, was darauf hinweist, dass aus Sicht der Verwendung die Einsteckkraft gering sein sollte (was zu Strukturen mit geringer Einsteckkraft LIF und keiner Einsteckkraft ZIF führt) und ob die Trennung Ist die Kraft zu gering, beeinträchtigt dies die Zuverlässigkeit des Kontakts.

Eine weitere wichtige mechanische Eigenschaft ist die mechanische Lebensdauer des Steckverbinders. Die mechanische Lebensdauer ist eigentlich ein Indikator für die Haltbarkeit und wird in der nationalen Norm GB5095 als mechanischer Betrieb bezeichnet. Die Bewertung basiert darauf, ob der Steckverbinder seine Verbindungsfunktion (z. B. Kontaktwiderstandswert) nach einem festgelegten Einsteck- und Ausziehzyklus normal abschließen kann, wobei ein Einsteck- und ein Ausziehzyklus ein Zyklus sind. Die Steck- und Ziehkraft sowie die mechanische Lebensdauer von Steckverbindern hängen von der Kontaktstruktur (Überdruck), der Beschichtungsqualität der Kontaktfläche (Gleitreibungskoeffizient) und der Genauigkeit der Größe der Kontaktanordnung (Ausrichtung) ab.

2. Elektrische Leistung: Die wichtigste elektrische Leistung des Steckverbinders umfasst Kontaktwiderstand, Isolationswiderstand und elektrische Festigkeit.

① Kontaktwiderstand: Hochwertige elektrische Steckverbinder sollten einen niedrigen und stabilen Kontaktwiderstand aufweisen. Der Kontaktwiderstand von Steckverbindern variiert zwischen einigen Milliohm und mehreren zehn Milliohm.

② Isolationswiderstand: Ein Indikator, der die Isolationsleistung zwischen den Kontakten eines elektrischen Steckverbinders sowie zwischen den Kontakten und dem Gehäuse misst, in einer Größenordnung von Hunderten von Megaohm bis zu Tausenden von Megaohm.

③ Spannungsfestigkeit: Auch als Spannungsfestigkeit oder dielektrische Spannungsfestigkeit bekannt. Sie stellt die Fähigkeit eines Steckverbinders dar, der Nennprüfspannung zwischen Kontakten oder zwischen Kontakten und dem Gehäuse standzuhalten.

④ Andere elektrische Leistung: Die Leckdämpfung elektromagnetischer Störungen wird verwendet, um die Abschirmwirkung des Steckverbinders gegen elektromagnetische Störungen zu bewerten, und die Leckdämpfung elektromagnetischer Störungen wird verwendet, um die Abschirmwirkung des Steckverbinders gegen elektromagnetische Störungen zu bewerten, die normalerweise im Frequenzbereich von 100 MHz bis 10 GHz getestet wird .

Für HF-Koaxialsteckverbinder gibt es auch elektrische Indikatoren wie charakteristische Impedanz, Einfügedämpfung, Reflexionskoeffizient und Stehwellenverhältnis (VSWR). Aufgrund der Entwicklung der Digitaltechnik ist ein neuer Steckverbindertyp, der Hochgeschwindigkeitssignalsteckverbinder, entstanden, um digitale Hochgeschwindigkeitsimpulssignale zu verbinden und zu übertragen. Dementsprechend sind in Bezug auf die elektrische Leistung neben der charakteristischen Impedanz auch einige neue elektrische Indikatoren entstanden, wie z. B. Übersprechen, Übertragungsverzögerung und Verzögerung.

3. Umweltverträglichkeit: Zur allgemeinen Umweltverträglichkeit gehört die Beständigkeit gegen Temperatur, Feuchtigkeit, Salzsprühnebel, Vibration und Stöße.

① Temperaturbeständigkeit: Derzeit beträgt die maximale Arbeitstemperatur von Steckverbindern 200 °C (mit Ausnahme einiger Hochtemperatur-Spezialsteckverbinder) und die Mindesttemperatur beträgt -65 °C. Aufgrund der durch den Strom an der Kontaktstelle während des Betriebs des Steckverbinders erzeugten Wärme, die zu einem Temperaturanstieg führt, wird allgemein angenommen, dass die Arbeitstemperatur gleich der Summe aus Umgebungstemperatur und Kontakttemperaturanstieg sein sollte. In bestimmten Spezifikationen ist der maximal zulässige Temperaturanstieg von Steckverbindern bei Nennbetriebsstrom klar angegeben.

② Feuchtigkeitsbeständigkeit: Das Eindringen von Feuchtigkeit kann die Isolationsleistung von Steckverbindern beeinträchtigen und Metallteile korrodieren lassen. Die Testbedingungen für konstante feuchte Hitze sind eine relative Luftfeuchtigkeit von 90 % bis 95 % (bis zu 98 % gemäß Produktspezifikationen), eine Temperatur von +40 °C und eine Temperatur von +40 °C. 20 ℃, Testzeit gemäß Produktvorschriften, mindestens 96 Stunden. Der Test mit wechselnder feuchter Hitze ist strenger.

③ Salzsprühbeständigkeit: Wenn der Steckverbinder in einer Umgebung mit Feuchtigkeit und Salz betrieben wird, kann die Oberflächenbehandlungsschicht seiner Metallstruktur und Kontaktteile elektrochemische Korrosion verursachen, die die physikalische und elektrische Leistung des Steckverbinders beeinträchtigt. Um die Widerstandsfähigkeit elektrischer Steckverbinder in dieser Umgebung zu bewerten, ist ein Salzsprühtest vorgeschrieben. Es hängt den Steckverbinder in einer temperaturgeregelten Prüfkammer und versprüht eine bestimmte Konzentration an Natriumchloridlösung mit Druckluft, um eine Salznebelatmosphäre zu erzeugen. Die Einwirkzeit ist in den Produktspezifikationen angegeben und beträgt mindestens 48 Stunden.

④ Vibration und Schock: Die Vibrations- und Schockfestigkeit ist eine wichtige Eigenschaft elektrischer Steckverbinder, insbesondere in speziellen Anwendungsumgebungen wie der Luft- und Raumfahrt sowie im Schienen- und Straßenverkehr. Es ist ein wichtiger Indikator für die Prüfung der Robustheit des mechanischen Aufbaus und der elektrischen Kontaktzuverlässigkeit elektrischer Steckverbinder. In den entsprechenden Prüfmethoden gibt es klare Regelungen. Die Spitzenbeschleunigung, Dauer und Impulswellenform des Aufpralltests sowie die Zeit für die Unterbrechung der elektrischen Kontinuität sollten angegeben werden.

⑤ Andere Umwelteigenschaften: Je nach Nutzungsanforderungen gehören zu den weiteren Umwelteigenschaften elektrischer Steckverbinder die Abdichtung (Luftleckage, Flüssigkeitsdruck), das Eintauchen in Flüssigkeiten (Beständigkeit gegenüber bestimmten Flüssigkeiten), niedriger Luftdruck usw.

Vorteile von Steckverbindern

1. Verbessern Sie den Produktionsprozess: Vereinfachen Sie den Montageprozess elektronischer Produkte mit Steckverbindern. Es vereinfacht auch den Batch-Produktionsprozess;

2. Einfache Reparatur: Wenn ein bestimmtes elektronisches Bauteil ausfällt, kann es bei der Installation eines Steckers schnell ausgetauscht werden;

3. Einfache Aufrüstung: Mit dem technologischen Fortschritt können die Komponenten bei der Installation von Steckverbindern aktualisiert und durch neue und vollständigere Komponenten ersetzt werden;

4. Verbesserung der Designflexibilität: Die Verwendung von Plugins ermöglicht Ingenieuren eine größere Flexibilität beim Design und der Integration neuer Produkte sowie beim Zusammenstellen von Systemen mit Komponenten.

Der Produktionsprozess von Steckverbindern

Der Produktionsprozess von Steckbauteilen umfasst hauptsächlich den Herstellungsprozess von Teilen und den Montageprozess von Produkten.

Die Steckkomponente besteht hauptsächlich aus Kontaktteilen, Isolationsteilen und Strukturbauteilen. Der Herstellungsprozess der Teile umfasst hauptsächlich die Verarbeitungstechnologie dieser drei Komponenten wie mechanische Bearbeitung, Stanzen, Spritzgießen, Druckguss, Oberflächenbeschichtung usw

Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Steckbauteilen ist die Produktionsmenge an Teilen relativ groß. Daher sollte bei der Bearbeitung von Teilen der Grad der Mechanisierung und Automatisierung kontinuierlich verbessert werden, und es sollten effizientere Spezialgeräte eingesetzt werden, um schrittweise automatisierte Produktionsmethoden für Steckkomponenten zu erreichen

Die Kontaktteile werden entweder im Dreh- oder Stanzverfahren hergestellt. In der Großserienproduktion wird das Drehen hauptsächlich mit automatischen Längsschneidemaschinen durchgeführt, wobei die Verwendung multifunktionaler automatischer Werkzeugmaschinen aus Verbundwerkstoffen zum Einsatz kommt, um mehrere Prozesse auf der Ausrüstung durchzuführen, um eine Nachbearbeitung der Teile zu vermeiden und dadurch die Bearbeitungsgenauigkeit und Produktionseffizienz zu verbessern die Teile. Bei der Kleinserienfertigung können für die Bearbeitung Präzisions-Instrumentendrehmaschinen eingesetzt werden

Das Merkmal des Stanzens von Kontaktteilen besteht darin, dass sie effizienter sind als das Drehen, ihre Genauigkeit jedoch etwas geringer ist als beim Drehen des Körpers. Aufgrund der kontinuierlichen Verbesserung der Genauigkeit von Formen und Stanzgeräten ist derzeit auch die Genauigkeit des Stanzens von Kontaktteilen gestiegen stark verbessert worden. Zu den eingesetzten Prozessen gehören: Einsatz einer Kaltstauchmaschine zur Herstellung von Stiften, Einsatz einer Mehrstationen-Stanzmaschine zur Herstellung von Buchsen und Einsatz einer Biegemaschine zur Herstellung von Federkontaktteilen

Kunststoff-Isolierkomponenten bestehen je nach Verwendungszweck meist aus thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffen. Thermoplast-Isolierkomponenten haben eine geschlossene Automatisierungsproduktion erreicht, was sich positiv auf die Verbesserung der Arbeitseffizienz und die Reduzierung der Umweltverschmutzung auswirkt. Auch bei duroplastischen Kunststoffen empfiehlt sich der Einsatz von Spritzgussmaterialien und -verfahren

Zu den Strukturbauteilen gehören Metallschalen, Kunststoffschalen und andere Strukturteile, und ihre Verarbeitungsprozesse umfassen Druckguss, Spritzguss, Kaltfließpressen, Strangpressen und mechanische Bearbeitung. Durch den Einsatz der Kaltfließpressschalentechnologie aus modifizierter Aluminiumlegierung können die Vorteile einer hohen Festigkeit, einer guten Genauigkeit und einer hohen Effizienz bei der Verarbeitung erzielt werden

Häufige Fehler von Steckverbindern

Es gibt drei häufige Formen schwerwiegender Fehler in Verkabelungsklemmen:

1. Schlechter Kontakt

Der Metallleiter im Inneren der Klemme ist die Kernkomponente der Klemme, die Spannung, Strom oder Signale von externen Drähten oder Kabeln an die entsprechenden Kontakte der entsprechenden Anschlüsse überträgt. Daher müssen die Kontaktteile eine hervorragende Struktur, eine stabile und zuverlässige Kontakthaltekraft und eine gute Leitfähigkeit aufweisen. Aufgrund des unangemessenen Designs der Kontaktstruktur, falscher Materialauswahl, instabiler Form, übergroßer Bearbeitung, rauer Oberfläche, unangemessener Oberflächenbehandlungsprozesse wie Wärmebehandlung und Galvanisierung, unsachgemäßer Montage, rauer Lagerungs- und Verwendungsumgebung und unsachgemäßem Betrieb kann es zu schlechtem Kontakt kommen am Kontakt und an den Gegenstücken des Kontakts verursacht werden.

2. Schlechte Isolierung

Die Funktion eines Isolators besteht darin, die korrekte Ausrichtung der Kontakte aufrechtzuerhalten und sie voneinander sowie vom Gehäuse zu isolieren. Daher müssen Isolationskomponenten über hervorragende elektrische, mechanische und prozessformende Eigenschaften verfügen. Insbesondere durch die weit verbreitete Verwendung hochdichter und miniaturisierter Reihenklemmen wird die effektive Wandstärke von Isolatoren immer dünner. Dies stellt strengere Anforderungen an Isoliermaterialien, die Genauigkeit der Spritzgussform und den Formprozess. Aufgrund des Vorhandenseins von Metallrückständen, Oberflächenstaub, Lotverunreinigungen, Feuchtigkeit, organischen Materialniederschlägen und schädlichen Gasadsorptionsfilmen auf der Oberfläche oder im Inneren des Isolators verschmelzen diese mit dem Oberflächenwasserfilm, um ionisch leitende Kanäle zu bilden, Feuchtigkeit zu absorbieren, Schimmel und alternde Isoliermaterialien können zu Isolationsfehlern wie Kurzschlüssen, Undichtigkeiten, Ausfällen und niedrigem Isolationswiderstand führen.

3. Schlechte Fixierung

Isolatoren dienen nicht nur der Isolierung, sondern sorgen auch für eine präzise Ausrichtung und Schutz verlängerter Kontakte. Sie haben auch die Funktion der Installationspositionierung, Verriegelung und Befestigung am Gerät. Eine schlechte Befestigung kann die Kontaktzuverlässigkeit beeinträchtigen und zu einem sofortigen Stromausfall führen. Das schwerwiegendste Problem ist die Produktzerlegung. Unter Demontage versteht man die abnormale Trennung zwischen Steckern und Buchsen sowie zwischen Stiften und Buchsen, die durch eine unzuverlässige Struktur aufgrund von Material, Design, Prozess und anderen Gründen verursacht wird, wenn sich die Verdrahtungsklemme im eingesteckten Zustand befindet und schwerwiegende Folgen haben kann Folgen wie Stromübertragung und Signalsteuerungsunterbrechung im Steuerungssystem. Aufgrund unzuverlässiger Konstruktion, falscher Materialauswahl, falscher Auswahl des Umformprozesses, schlechter Qualität der Wärmebehandlung, der Form, des Zusammenbaus, des Schmelzens und anderer Prozesse sowie unzureichender Montage kann eine schlechte Fixierung verursacht werden.

Darüber hinaus schlechtes Aussehen durch Abblättern, Korrosion, Druckstellen, Kunststoffschalenabsplitterungen, Brüche, unsachgemäße Bearbeitung der Kontaktteile, Verformung und andere Gründe der Beschichtung sowie schlechte Austauschbarkeit durch überdimensionierte Positionierung und Verriegelungspassung, schlechte Verarbeitung Qualitätskonstanz und eine zu hohe Gesamttrennkraft sind ebenfalls häufige und häufig auftretende Krankheiten. Derartige Fehler können in der Regel bei der Inspektion und im Einsatz rechtzeitig erkannt und behoben werden.