Badanie utrzymania końcowego: metody, standardy i powszechne przyczyny awarii

Prawidłowo zaciśnięty terminal może nadal ulec uszkodzeniu, jeśli nie zostanie bezpiecznie zamknięty w obudowie złącza.

Testowanie zatrzymania terminalasprawdza, czy terminal pozostaje w pozycji pod określonym obciążeniem osiowym. Jest powszechnie stosowany w samochodach, przemyśle i innych wiązkach przewodów, gdzie złącza mogą podlegać wibracjom, ciągnięciu lub wielokrotnemu łączeniu.

Co to jest testowanie utrzymania terminala?

Test mocowania zacisku ocenia zdolność zacisku lub styku do utrzymania się w obudowie złącza po przyłożeniu siły osiowej.

Po włożeniu końcówka jest zwykle utrzymywana we wgłębieniu za pomocą lancy blokującej, trzpienia blokującego, palca mocującego lub innego mechanicznego elementu mocującego. Niektóre systemy złączy wykorzystują również urządzenie zabezpieczające położenie terminala (TPA), blokadę klinową lub inną blokadę dodatkową.

Podczas badania przykładana jest kontrolowana siła w kierunku określonym dla złącza. Następnie sprawdza się terminal pod kątem ruchu, zwolnienia lub uszkodzenia systemu mocowania.

Oceniane połączenie to:

Zacisk → Obudowa złącza

Nie mierzy siły zaciskania przewodu do końcówki.

Utrzymanie terminala a inne testy wiązek przewodów

Testy wiązek przewodów oceniają różne części zespołu.

Test ciągłości potwierdza, że ​​w momencie badania obwód jest podłączony elektrycznie. Nie potwierdza to, że zacisk jest mechanicznie zablokowany w obudowie.

Test rozciągania zagniatania ocenia połączenie między przewodem a zaciskiem. Końcówka jest utwierdzana, gdy na przewód przykładana jest siła w celu ustalenia, czy zaciśnięcie ma wystarczającą wytrzymałość mechaniczną.

Test mocowania terminala wykonywany jest po włożeniu terminala do obudowy.

Zacisk może zatem spełnić wymagania dotyczące siły uciągu, podczas gdy ten sam zacisk nie spełnia wymagań dotyczących utrzymania obudowy.

Jak przeprowadzany jest test zatrzymania terminala?

Dokładna procedura zależy od konstrukcji złącza i obowiązującej specyfikacji. Większość testów obejmuje przygotowanie próbki, przyłożenie kontrolowanego obciążenia osiowego i ocenę wyniku.

Przygotuj próbkę testową

Próbka powinna reprezentować zespół produkcyjny wymagany w specyfikacji testu.

Potwierdź prawidłowy zacisk, obudowę, rozmiar przewodu i powiązane komponenty. W przypadku złączy uszczelnionych uszczelnienie przewodu może również wpływać na ostateczny stan montażu.

Jeżeli na złączu zastosowano zamek dodatkowy, jego położenie podczas testów powinno być zgodne ze specyfikacją produktu.

Przed badaniem próbkę należy również sprawdzić pod kątem oczywistych uszkodzeń, aby nie pomylić istniejących wcześniej defektów z awariami związanymi z testem.

Zastosuj obciążenie osiowe

Siła jest przykładana wzdłuż określonej osi końcowej.

Podczas badania odporności na wyciąganie obciążenie jest zwykle przykładane w kierunku, który spowodowałby wyciągnięcie końcówki z obudowy. Niektóre konstrukcje złączy mogą również wymagać testu push-back od strony współpracującej.

Równowaga obciążenia jest ważna. Nadmierna siła boczna może wygiąć przewód, zacisk lub obudowę i zniekształcić wynik.

Dlatego też urządzenie powinno utrzymywać przyłożoną siłę jak najbliżej zamierzonej osi badania.

Kontroluj warunki testu

Wymóg zatrzymania może określać siłę większą niż minimalna.

Może także definiować szybkość ładowania, czas przetrzymywania, stan próbki, temperaturę i inne parametry. Warunki te powinny pozostać spójne przy porównywaniu wyników pomiędzy operatorami, partiami produkcyjnymi lub laboratoriami.

Wyniki uzyskane różnymi metodami badawczymi nie powinny być traktowane jako bezpośrednio porównywalne.

Oceń wynik

Kryteria akceptacji zależą od obowiązującej specyfikacji.

Test może wymagać, aby terminal pozostał na miejscu po określonym obciążeniu próbnym, ograniczył dopuszczalny ruch lub wymagał, aby konstrukcja blokująca pozostała nieuszkodzona.

Inne testy są kontynuowane do momentu zwolnienia terminala i zarejestrowania maksymalnej siły wyciągania.

Rysunek lub specyfikacja złącza powinna określać, która metoda ma zastosowanie.

Co powoduje awarie utrzymywania terminala?

Niska siła mocowania może wynikać z zacisku, obudowy złącza, procesu montażu lub wcześniejszych przeróbek.

Terminal nie jest całkowicie włożony

Terminal może wejść do wnęki bez osiągnięcia ostatecznego położenia zablokowania.

Może to być trudne do wykrycia w przypadku małych zacisków, złączy o dużej gęstości lub uszczelnionych systemach, w których rezystancja wstawiania zmienia się podczas montażu.

Jeśli opór wzrośnie zbyt wcześnie, operator może pomylić go z pełnym osadzeniem.

Lanca blokująca jest zdeformowana

Lanca blokująca lub trzpień musi zachować prawidłowy kształt, aby sprzęgnąć się z obudową.

Jeśli zostanie spłaszczony, zgięty lub uszkodzony podczas przenoszenia, zaciskania lub usuwania pinów, końcówka może wejść do wnęki, ale nie zostanie prawidłowo zablokowana.

Jeśli awarie pojawią się w kilku obudowach korzystających z tej samej serii zacisków, sprawdzenie funkcji blokującej może pomóc w zidentyfikowaniu źródła.

Terminal i obudowa nie pasują

Podobnie wyglądające terminale nie zawsze są wymienne.

Różnice w szerokości zacisku, pozycji blokowania, geometrii styku lub wymiarach wnęki mogą uniemożliwić prawidłowe połączenie, nawet jeśli zacisk fizycznie mieści się w obudowie.

Dlatego sprawdzenie numerów części zacisków i obudowy powinno być częścią analizy awarii retencji.

Uszczelka druciana utrudnia wkładanie

Uszczelnione złącza zwiększają opór podczas wkładania terminala.

Jeśli rozmiar uszczelki, średnica izolacji przewodu lub położenie uszczelki są nieprawidłowe, tarcie może wzrosnąć, zanim zacisk osiągnie punkt zablokowania.

Samo zwiększenie siły wstawiania nie jest właściwym rozwiązaniem. Przewód, uszczelkę, zacisk i obudowę należy sprawdzić jako kompletny system.

Wnęka złącza jest uszkodzona

Powtarzające się usuwanie pinów, nieprawidłowe narzędzia serwisowe lub agresywne poprawki mogą uszkodzić element retencyjny wewnątrz ubytku.

Wymiana końcówki może nie przywrócić pierwotnej wytrzymałości retencji, jeśli obudowa została już uszkodzona.

Awarie powtarzające się w tej samej wnęce powinny skłonić do sprawdzenia samej obudowy.

Jak ustawić prawidłową siłę trzymania terminala

Nie ma uniwersalnej wartości siły trzymania dla każdego złącza.

Mały styk sygnałowy i zacisk wysokoprądowy mogą wykorzystywać bardzo różne konstrukcje blokujące. Systemy złączy samochodowych, przemysłowych, uszczelnionych, okrągłych i PCB mogą również mieć różne wymagania.

Prawidłowa wartość powinna pochodzić z dokumentacji faktycznie używanych komponentów.

Praktyczny porządek odniesienia jest następujący:

Rysunek klienta → Specyfikacja złącza → Specyfikacja terminala → Obowiązująca norma testowa

Jeśli rysunek klienta określa siłę, kierunek i kryteria akceptacji, wymagania te zwykle mają pierwszeństwo.

W przeciwnym razie kolejnym odniesieniem jest często specyfikacja producenta złącza.

Stosowanie wymagań specyficznych dla produktu zapobiega zastosowaniu jednej wygodnej wartości siły do ​​niepowiązanych rodzin złączy.

Normy dotyczące testowania zatrzymania terminala

Normy mogą określać metody testowania i ogólne wymagania dotyczące wykonania, ale nie zastępują specyfikacji rzeczywistego złącza.

IEC 60512-15-1

IEC 60512-15-1 obejmuje testy mechaniczne złączy elektrycznych.

Próba 15a,Utrzymanie kontaktu we wkładce, ocenia zdolność systemu mocowania styków do wytrzymywania obciążenia osiowego.

Zapewnia odpowiednią, znormalizowaną metodę oceny styków utrzymywanych we wkładce lub obudowie.

Wymagana siła i kryteria akceptacji nadal zależą od obowiązującej specyfikacji produktu.

IPC/WHMA-A-620

IPC/WHMA-A-620 jest szeroko stosowany w przypadku wymagań i akceptacji montażu kabli i wiązek przewodów.

Zawiera wskazówki dotyczące wykonania, montażu, kontroli i testowania podczas produkcji wiązek przewodów.

W przypadku retencji końcowej nie należy jej traktować jako uniwersalnej tabeli sił. Wymagana wydajność mechaniczna nadal zależy od konstrukcji złącza oraz specyfikacji klienta lub produktu.

Specyfikacje złączy i klientów

W wielu projektach wykorzystuje się wymagania określone bezpośrednio przez producenta złącza, klienta, producenta pojazdu lub producenta sprzętu.

Dokumenty te mogą określać siłę, kierunek obciążenia, stan próbki, czas trwania testu i dopuszczalny ruch końcówki dla określonej rodziny złączy.

W przypadku testów produkcyjnych te szczegółowe wymagania zwykle stanowią najodpowiedniejsze kryteria akceptacji.

Kiedy włączyć testowanie zatrzymania do planu jakości?

Wymagana częstotliwość testów zależy od ryzyka produktu, wymagań klienta i stabilności procesu.

Podczas wprowadzania nowego produktu testy retencji mogą potwierdzić, że końcówka, obudowa, przewód, uszczelka i proces wstawiania współpracują prawidłowo.

Dodatkowa weryfikacja może być również konieczna po zmianie części złączy, dostawców, rozmiaru przewodu, średnicy izolacji, uszczelek lub sprzętu do wkładania.

Częsta konieczność usuwania pinów lub przeróbek złącza może również uzasadniać dodatkowe testy, ponieważ wielokrotne usuwanie końcówki może spowodować uszkodzenie końcówki lub obudowy.

Gdy produkcja jest stabilna, pobieranie próbek może opierać się na wymaganiach klienta, historycznych danych dotyczących jakości, ryzyku produktu i wewnętrznym planie jakości, a nie na ustalonych zasadach pobierania próbek dla każdej uprzęży.

Co uwzględnić w raporcie z testu

Przydatny raport z testu powinien zapewniać identyfikowalność i powtarzalność wyników.

Zapisz numery części złącza i zacisku, specyfikację przewodu, ilość próbek, sprzęt testowy, uchwyt, kierunek obciążenia, wymaganą siłę, wynik pomiaru i ostateczną dyspozycję.

Należy również udokumentować tryb awarii.

Na przykład:

Zacisk zwolniony z obudowy złącza

I

Przewód oddzielony od zacisku przed zwolnieniem zacisku

wskazują na różne problemy.

Pierwsza skupia uwagę na osadzeniu zacisków, funkcjach blokowania, kompatybilności części lub stanie obudowy. Drugi wskazuje, że połączenie zaciskane nie powiodło się, zanim można było w pełni ocenić system mocowania.

Jasne opisy usterek sprawiają, że dane testowe są bardziej przydatne do analizy przyczyn źródłowych.

Jak poprawić powtarzalność testów

Wiarygodne przechowywanie danych zależy od spójnych warunków testowych.

Mocowanie powinno zabezpieczać złącze bez jego deformacji, a przyłożona siła pozostaje zgodna z osią zacisku. Drut nie powinien powodować niepotrzebnego zginania się podczas ładowania.

Sprzęt testowy powinien również odpowiadać oczekiwanemu zakresowi siły. Czujnik tensometryczny o zakresie znacznie przekraczającym zmierzoną siłę może zapewniać słabą rozdzielczość.

Przygotowanie próbki również powinno pozostać spójne. Zmiany długości przewodu, pozycji zaciskania, orientacji złącza lub stanu blokady wtórnej mogą powodować niepotrzebne zmiany.

Dokumentowanie tych warunków w procedurze testowej pomaga poprawić powtarzalność pomiędzy operatorami i partiami produkcyjnymi.

Wniosek

Testowanie mocowania terminala sprawdza, czy terminal pozostaje mechanicznie zabezpieczony wewnątrz obudowy złącza.

Niezawodne testowanie wymaga prawidłowego kierunku obciążenia, warunków testowych, kryteriów akceptacji i wymagań specyficznych dla złącza.

Identyfikując problemy, takie jak niepełne włożenie, uszkodzone elementy blokujące, nieprawidłowe kombinacje części, zakłócenia uszczelnienia lub uszkodzenie obudowy, testy retencji mogą pomóc w zapobieganiu awariom połączeń w gotowych wiązkach przewodów.

Często zadawane pytania

Czy testy retencji terminala można zautomatyzować?

Tak. Zautomatyzowane systemy mogą monitorować siłę włożenia lub położenie końcówki, ale muszą zostać sprawdzone pod kątem wymagań dotyczących złącza.

Czy temperatura wpływa na siłę mocowania terminala?

To może. Materiały obudowy mogą zachowywać się inaczej w wysokich i niskich temperaturach, dlatego niektóre specyfikacje wymagają testów warunkowych.

Czy ten sam terminal może być testowany więcej niż raz?

Powtarzające się ładowanie może zmienić końcówkę lub wnękę. Zwykle preferowane są świeże próbki, chyba że specyfikacja pozwala na ponowne użycie.

Czy większa siła wsuwania oznacza lepsze trzymanie?

Nie. Duża siła wsuwania może raczej wskazywać na niewspółosiowość, zakłócenia uszczelnienia lub nieprawidłowe części, a nie na lepsze trzymanie.