Phân tích hiệu suất và quy trình sản xuất đầu nối

Đầu nối còn được gọi là đầu nối. Xây dựng cầu nối liên lạc giữa các mạch bị chặn hoặc cách ly trong mạch, cho phép dòng điện chạy qua và giúp mạch đạt được chức năng dự định. Còn được gọi là đầu nối và ổ cắm ở Trung Quốc, chúng thường dùng để chỉ các đầu nối điện. Một thiết bị kết nối hai thiết bị đang hoạt động để truyền dòng điện hoặc tín hiệu.

Hiệu suất của kết nối

1. Hiệu suất cơ học: Xét về chức năng kết nối, lực chèn và lực chiết là một hiệu suất cơ học quan trọng.

Lực chèn và lực chiết được chia thành lực chèn và lực chiết (còn gọi là lực tách) và yêu cầu của chúng là khác nhau. Trong các tiêu chuẩn liên quan, có các quy định về lực chèn tối đa và lực tách tối thiểu, chỉ ra rằng từ góc độ sử dụng, lực chèn phải nhỏ (dẫn đến kết cấu có lực chèn LIF thấp và không có lực chèn ZIF), và nếu khoảng cách lực quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến độ tin cậy của liên lạc.

Một đặc tính cơ học quan trọng khác là tuổi thọ cơ học của đầu nối. Tuổi thọ cơ học thực chất là một chỉ số về độ bền, được gọi là hoạt động cơ học trong tiêu chuẩn quốc gia GB5095. Nó được đánh giá dựa trên việc liệu đầu nối có thể hoàn thành chức năng kết nối của nó (chẳng hạn như giá trị điện trở tiếp điểm) một cách bình thường sau một chu kỳ chèn và trích xuất được chỉ định hay không, với một lần cắm và một lần rút như một chu trình. Lực chèn và rút cũng như tuổi thọ cơ học của đầu nối có liên quan đến cấu trúc tiếp điểm (áp suất dương), chất lượng lớp phủ của vùng tiếp xúc (hệ số ma sát trượt) và độ chính xác của kích thước sắp xếp tiếp điểm (căn chỉnh).

2. Hiệu suất điện: Hiệu suất điện chính của đầu nối bao gồm điện trở tiếp xúc, điện trở cách điện và độ bền điện.

① Điện trở tiếp xúc: Đầu nối điện chất lượng cao phải có điện trở tiếp xúc thấp và ổn định. Điện trở tiếp xúc của đầu nối thay đổi từ vài miliohm đến hàng chục miliohm.

② Điện trở cách điện: Một chỉ báo đo hiệu suất cách điện giữa các tiếp điểm của đầu nối điện và giữa các tiếp điểm với vỏ, với cấp độ lớn từ hàng trăm megaohms đến hàng nghìn megaohms.

③ Độ bền điện môi: còn được gọi là điện trở hoặc điện áp chịu được điện môi, nó thể hiện khả năng của đầu nối chịu được điện áp thử định mức giữa các tiếp điểm hoặc giữa các tiếp điểm và vỏ.

④ Hiệu suất điện khác: Suy giảm rò rỉ nhiễu điện từ được sử dụng để đánh giá hiệu quả che chắn nhiễu điện từ của đầu nối và suy giảm rò rỉ nhiễu điện từ được sử dụng để đánh giá hiệu quả che chắn nhiễu điện từ của đầu nối, thường được thử nghiệm trong dải tần 100 MHz ~ 10GHz .

Đối với đầu nối đồng trục RF còn có các chỉ báo điện như trở kháng đặc tính, tổn hao chèn, hệ số phản xạ và tỷ lệ sóng đứng điện áp (VSWR). Do sự phát triển của công nghệ kỹ thuật số, một loại đầu nối mới, đầu nối tín hiệu tốc độ cao đã xuất hiện để kết nối và truyền tín hiệu xung kỹ thuật số tốc độ cao. Tương ứng, về mặt hiệu suất điện, ngoài trở kháng đặc tính, một số chỉ báo điện mới cũng xuất hiện, chẳng hạn như nhiễu xuyên âm, độ trễ truyền và độ trễ.

3. Hiệu suất môi trường: Hiệu suất môi trường thông thường bao gồm khả năng chống chịu nhiệt độ, độ ẩm, phun muối, độ rung và va đập.

① Khả năng chịu nhiệt độ: Hiện tại, nhiệt độ làm việc tối đa của các đầu nối là 200oC (ngoại trừ một số đầu nối đặc biệt có nhiệt độ cao) và nhiệt độ tối thiểu là -65oC. Do nhiệt sinh ra bởi dòng điện tại điểm tiếp xúc trong quá trình hoạt động của đầu nối, dẫn đến tăng nhiệt độ, người ta thường tin rằng nhiệt độ làm việc phải bằng tổng nhiệt độ môi trường và độ tăng nhiệt độ tiếp điểm. Trong một số thông số kỹ thuật nhất định, độ tăng nhiệt độ tối đa cho phép của đầu nối dưới dòng điện hoạt động định mức được chỉ định rõ ràng.

② Chống ẩm: Sự xâm nhập của hơi ẩm có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cách điện của các đầu nối và làm ăn mòn các bộ phận kim loại. Các điều kiện kiểm tra nhiệt ẩm không đổi là độ ẩm tương đối 90% ~ 95% (lên đến 98% theo thông số kỹ thuật của sản phẩm), nhiệt độ +40' 177; 20oC, thời gian thử nghiệm theo quy định của sản phẩm, tối thiểu 96 giờ. Thử nghiệm nhiệt ẩm xen kẽ nghiêm ngặt hơn.

③ Chống phun muối: Khi đầu nối hoạt động trong môi trường có độ ẩm và muối, lớp xử lý bề mặt của cấu trúc kim loại và các bộ phận tiếp xúc có thể tạo ra sự ăn mòn điện hóa, ảnh hưởng đến hiệu suất vật lý và điện của đầu nối. Để đánh giá khả năng chịu đựng của các đầu nối điện trong môi trường này, thử nghiệm phun muối được quy định. Nó treo đầu nối trong buồng thử nghiệm được kiểm soát nhiệt độ và phun ra một lượng dung dịch natri clorua có nồng độ xác định bằng khí nén để tạo thành bầu không khí sương muối. Thời gian phơi sáng được chỉ định theo thông số kỹ thuật của sản phẩm và ít nhất là 48 giờ.

④ Rung và sốc: Khả năng chống rung và sốc là một tính năng quan trọng của đầu nối điện, đặc biệt là trong các môi trường ứng dụng đặc biệt như hàng không và hàng không vũ trụ, vận tải đường sắt và đường bộ. Đây là một chỉ số quan trọng để kiểm tra độ bền của cấu trúc cơ khí và độ tin cậy tiếp xúc điện của các đầu nối điện. Có các quy định rõ ràng trong các phương pháp thử nghiệm liên quan. Cần xác định rõ gia tốc, khoảng thời gian và dạng sóng xung của thử nghiệm va đập cũng như thời gian ngắt điện liên tục.

⑤ Hiệu suất môi trường khác: Theo yêu cầu sử dụng, hiệu suất môi trường khác của đầu nối điện bao gồm bịt ​​kín (rò rỉ không khí, áp suất chất lỏng), ngâm chất lỏng (khả năng chống lại chất lỏng cụ thể), áp suất không khí thấp, v.v.

Lợi ích của đầu nối

1. Cải tiến quy trình sản xuất: Đơn giản hóa quy trình lắp ráp các sản phẩm điện tử bằng đầu nối. Nó cũng đơn giản hóa quy trình sản xuất hàng loạt;

2. Dễ dàng sửa chữa: Nếu một bộ phận điện tử nào đó bị lỗi, nó có thể được thay thế nhanh chóng khi lắp đặt đầu nối;

3. Dễ dàng nâng cấp: Với tiến bộ công nghệ, khi lắp đặt các đầu nối, các linh kiện có thể được cập nhật và thay thế bằng các linh kiện mới, hoàn thiện hơn;

4. Cải thiện tính linh hoạt của thiết kế: Việc sử dụng plugin cho phép các kỹ sư linh hoạt hơn trong việc thiết kế và tích hợp các sản phẩm mới cũng như trong việc kết hợp các hệ thống với các thành phần.

Quy trình sản xuất đầu nối

Quy trình sản xuất linh kiện plug-in chủ yếu bao gồm quy trình sản xuất các bộ phận và quy trình lắp ráp sản phẩm.

Thành phần plug-in chủ yếu bao gồm các bộ phận tiếp xúc, bộ phận cách điện và các thành phần kết cấu. Quá trình sản xuất các bộ phận chủ yếu liên quan đến công nghệ xử lý của ba thành phần này. Chẳng hạn như gia công cơ khí, dập, ép phun, đúc khuôn, phủ bề mặt, v.v.

Với nhu cầu ngày càng tăng về các bộ phận plug-in, lô sản xuất các bộ phận tương đối lớn. Do đó, việc gia công các bộ phận phải liên tục cải thiện mức độ cơ giới hóa và tự động hóa, đồng thời nên sử dụng các thiết bị chuyên dụng hiệu quả hơn để dần dần đạt được các phương pháp sản xuất tự động hóa cho các bộ phận plug-in.

Các bộ phận tiếp xúc được sản xuất bằng quy trình tiện hoặc đột. Trong sản xuất quy mô lớn, việc tiện chủ yếu được thực hiện bằng máy tiện tự động cắt dọc, với hướng sử dụng máy công cụ tự động đa chức năng composite để hoàn thành nhiều quy trình trên thiết bị nhằm tránh gia công thứ cấp các bộ phận, từ đó nâng cao độ chính xác gia công và hiệu quả sản xuất của sản phẩm. các bộ phận. Đối với sản xuất quy mô nhỏ, máy tiện dụng cụ chính xác có thể được sử dụng để gia công

Đặc điểm của các bộ phận tiếp xúc đục lỗ là hiệu quả hơn so với quay, nhưng độ chính xác của chúng thấp hơn một chút so với quay thân máy. Hiện nay, do độ chính xác của khuôn và thiết bị dập không ngừng được cải thiện nên độ chính xác của các bộ phận tiếp xúc đục lỗ cũng được cải thiện. được cải thiện rất nhiều. Các quy trình được sử dụng bao gồm: sử dụng máy dập nguội để sản xuất chốt, sử dụng máy đột dập đa trạm để sản xuất ổ cắm và sử dụng máy uốn để sản xuất bộ phận tiếp điểm lò xo.

Các linh kiện cách nhiệt bằng nhựa hầu hết được làm bằng nhựa nhiệt dẻo hoặc nhựa nhiệt rắn tùy theo yêu cầu sử dụng. Các linh kiện cách nhiệt bằng nhựa nhiệt dẻo đã đạt được quy trình sản xuất tự động hóa khép kín, giúp nâng cao hiệu quả công việc và giảm ô nhiễm môi trường. Nhựa nhiệt rắn cũng khuyến nghị sử dụng vật liệu và quy trình phun

Các thành phần kết cấu bao gồm vỏ kim loại, vỏ nhựa và các bộ phận kết cấu khác, và các quy trình xử lý của chúng bao gồm đúc khuôn, ép phun, ép đùn lạnh, đúc đùn và gia công cơ khí. Việc sử dụng công nghệ vỏ ép đùn nguội hợp kim nhôm biến tính có thể đạt được lợi ích về độ bền cao, độ chính xác tốt và hiệu quả cao trong xử lý

Các lỗi thường gặp của đầu nối

Có ba dạng lỗi nghiêm trọng phổ biến ở các đầu nối dây:

1. Tiếp xúc kém

Dây dẫn kim loại bên trong thiết bị đầu cuối là thành phần cốt lõi của thiết bị đầu cuối, truyền điện áp, dòng điện hoặc tín hiệu từ dây hoặc cáp bên ngoài đến các tiếp điểm tương ứng của các đầu nối tương ứng. Do đó, các bộ phận tiếp xúc phải có cấu trúc tuyệt vời, lực giữ tiếp xúc ổn định và đáng tin cậy và độ dẫn điện tốt. Do thiết kế cấu trúc tiếp xúc không hợp lý, lựa chọn vật liệu không chính xác, khuôn không ổn định, gia công quá khổ, bề mặt gồ ghề, quy trình xử lý bề mặt không hợp lý như xử lý nhiệt và mạ điện, lắp ráp không đúng cách, môi trường sử dụng và bảo quản khắc nghiệt cũng như vận hành không đúng cách, có thể tiếp xúc kém. được gây ra tại các phần tiếp xúc và giao phối của tiếp điểm.

2. Cách nhiệt kém

Chức năng của chất cách điện là duy trì sự liên kết chính xác của các tiếp điểm và cách điện chúng với nhau cũng như với vỏ. Do đó, các bộ phận cách nhiệt phải có các đặc tính điện, cơ và hình thành quy trình tuyệt vời. Đặc biệt với việc sử dụng rộng rãi các khối thiết bị đầu cuối thu nhỏ và mật độ cao, độ dày thành hiệu quả của chất cách điện ngày càng mỏng hơn. Điều này đặt ra các yêu cầu khắt khe hơn đối với vật liệu cách nhiệt, độ chính xác của khuôn ép và quy trình đúc. Do sự hiện diện của cặn kim loại, bụi bề mặt, ô nhiễm chất hàn, độ ẩm, kết tủa vật liệu hữu cơ và màng hấp phụ khí độc hại trên bề mặt hoặc bên trong chất cách điện, chúng kết hợp với màng nước bề mặt để tạo thành các kênh dẫn ion, hấp thụ độ ẩm, nấm mốc và vật liệu cách nhiệt bị lão hóa, tất cả đều có thể gây ra các khuyết tật về cách điện như đoản mạch, rò rỉ, hỏng và điện trở cách điện thấp.

3. Cố định kém

Chất cách điện không chỉ đóng vai trò cách nhiệt mà còn cung cấp sự liên kết và bảo vệ chính xác cho các tiếp điểm mở rộng. Chúng còn có chức năng định vị lắp đặt, khóa và cố định trên thiết bị. Khả năng cố định kém có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của tiếp xúc, dẫn đến mất điện ngay lập tức. Vấn đề nghiêm trọng nhất là việc tháo gỡ sản phẩm. Việc tháo rời đề cập đến sự tách biệt bất thường giữa phích cắm và ổ cắm, cũng như giữa chân cắm và ổ cắm, gây ra bởi cấu trúc không đáng tin cậy do vật liệu, thiết kế, quy trình và các lý do khác khi đầu nối dây ở trạng thái cắm vào, điều này sẽ gây ra sự cố nghiêm trọng. những hậu quả như gián đoạn truyền tải điện và điều khiển tín hiệu trong hệ thống điều khiển. Do thiết kế không đáng tin cậy, lựa chọn vật liệu không chính xác, lựa chọn quy trình tạo hình không đúng, chất lượng xử lý nhiệt, khuôn, lắp ráp, phản ứng tổng hợp và các quy trình khác kém, và lắp ráp không đầy đủ, đều có thể gây ra sự cố định kém.

Ngoài ra, bề ngoài kém do bong tróc, ăn mòn, bầm tím, chớp vỏ nhựa, vỡ, xử lý thô các bộ phận tiếp xúc, biến dạng và các lý do khác của lớp phủ, cũng như khả năng thay thế kém do định vị quá lớn và khóa kích thước vừa vặn, xử lý kém. tính nhất quán về chất lượng và lực tách tổng quá mức cũng là những bệnh phổ biến và thường xuyên xảy ra. Những loại lỗi này nhìn chung có thể được phát hiện và loại bỏ kịp thời trong quá trình kiểm tra và sử dụng.