Analisi dei tipi comuni di guasti e delle cause dei connettori

Essendo il collegamento principale per la trasmissione di corrente e segnale nei cablaggi automobilistici, l'affidabilità della trasmissione tra i connettori determina direttamente l'efficacia della trasmissione di corrente e segnale. Questo articolo inizierà con diverse forme di guasto del connettore, classificherà e introdurrà i tipi comuni di guasto del connettore, come precauzioni durante la selezione dei connettori.

1 Sfondo
Con il rapido sviluppo dell'industria automobilistica, le esigenze delle persone in termini di sicurezza e affidabilità delle varie funzioni delle automobili sono in costante aumento. Anche la sicurezza e l'affidabilità dei connettori automobilistici, come collegamento che collega i cablaggi della carrozzeria del veicolo, hanno attirato crescente attenzione. In questo contesto, combinato con il feedback di tracciamento durante l'uso dei connettori, questo articolo riassume e classifica i tipi più comuni di guasti dei connettori ed elabora le principali cause dei problemi, il che facilita la comprensione delle forme comuni di guasti dei connettori e può anche servire come riferimento per analizzare le modalità di guasto dei connettori automobilistici.

2 Tipi di guasto
Dopo anni di indagini sui dati e analisi dei feedback sul mercato dei connettori, si è scoperto che i tipi più comuni di guasti nei connettori automobilistici sul mercato possono essere approssimativamente suddivisi in: frattura della guaina, spostamento del terminale, guasto della tenuta e guasto della molla del terminale. Le modalità di guasto di cui sopra avranno un impatto sulla funzionalità del connettore, portando anche alla perdita della funzione, e appartengono alle modalità di guasto ad alta gravità. Di seguito classificheremo e analizzeremo i tipi di guasti sopra indicati.

2.1 Rottura della guaina
La guaina è una parte del connettore e i suoi componenti sono per lo più realizzati in tecnopolimeri polimerici. I materiali comunemente usati includono nylon, polipropilene e polibutilene tereftalato (PBT). La funzione principale della guaina è quella di fornire supporto fisso e protezione isolante per i terminali. Pertanto, la guaina stessa dovrebbe avere una resistenza sufficiente per supportare e proteggere, nonché una robustezza sufficiente per soddisfare le esigenze di installazione e smontaggio del connettore. Le catene molecolari dei materiali polimerici sono generalmente sensibili all'influenza dell'ambiente esterno. Ad esempio, i materiali in nylon presentano una significativa diminuzione della resistenza e un significativo aumento della tenacità in ambienti umidi e caldi, che può facilmente portare a una ritenzione inadeguata dei terminali nella guaina; In un ambiente secco e freddo, la resistenza aumenterà in modo significativo, ma la tenacità diminuirà in modo significativo, rendendolo soggetto a problemi di frattura. La forma principale di frattura del connettore è la frattura fragile nella parte piegata del connettore, come la comune frattura della cerniera del manicotto durante il processo di piegatura. I principali fattori che causano la frattura generalmente includono quanto segue.

1) Il contenuto di umidità del materiale della guaina supera lo standard. I materiali polimerici hanno requisiti rigorosi in termini di contenuto di umidità, quindi le operazioni di essiccazione standardizzate vengono generalmente eseguite prima della produzione dello stampaggio a iniezione. Lo scopo è garantire che il materiale soddisfi determinati requisiti di contenuto di umidità. Se il contenuto di umidità è basso, cambierà la tenacità del materiale e aumenterà la probabilità di frattura.

2) La temperatura di iniezione non è adatta. Una temperatura di iniezione eccessiva può causare la rottura e la ricombinazione delle catene molecolari dei materiali polimerici, modificando le caratteristiche originali del materiale e influenzandone la tenacità, esacerbando il verificarsi di fratture del prodotto.

3) Il modello della macchina per stampaggio a iniezione (cilindrata) non corrisponde al prodotto. La produzione di prodotti di piccole dimensioni mediante macchine per lo stampaggio a iniezione con cilindrata eccessiva può far sì che il materiale si sciolga troppo a lungo nelle apparecchiature di stampaggio a iniezione, portando al degrado delle catene molecolari del materiale, modificando le caratteristiche del materiale e riducendone le prestazioni.

4) Per i prodotti con cerniera, il rapporto tra la lunghezza della cerniera e lo spessore della cerniera è troppo piccolo. Durante il processo di piegatura della cerniera può verificarsi anche una frattura dovuta a sollecitazioni eccessive nel punto di piegatura della cerniera.
 

5) Anche la bassa tenacità delle materie prime stesse può aumentare il rischio di frattura. Ad esempio, i materiali PBT sono più soggetti a difetti di frattura a causa della loro bassa tenacità. Pertanto, quando si selezionano i materiali per la progettazione dei connettori nella fase iniziale, è necessario considerare pienamente l'ambiente di utilizzo del prodotto e scegliere i materiali appropriati. Pertanto, nel processo di produzione dei connettori, è necessario seguire rigorosamente le operazioni stabilite del processo di produzione e non modificare arbitrariamente i processi e le attrezzature di produzione. Allo stesso tempo, è necessario garantire una struttura del prodotto ragionevole e quindi selezionare i materiali appropriati in base all'ambiente di utilizzo del prodotto per ridurre il verificarsi di fratture.

2.2 Spostamento terminale

Lo spostamento dei terminali del connettore può causare direttamente l'interruzione della corrente del connettore o della trasmissione del segnale, con conseguente perdita di funzionalità ed è una modalità di guasto molto grave. In genere esistono diversi motivi che possono causare la caduta dei terminali del connettore.

1) Motivo del processo di assemblaggio. Il verificarsi di questo tipo di guasto è dovuto principalmente al fatto che i terminali non sono installati correttamente e non esiste un collegamento efficace tra i terminali e la guaina. In questo momento, i terminali sono in uno stato virtuale sospeso, il che facilita il distacco dei terminali dalla guaina quando sottoposti a forza. Questa situazione è solitamente causata dal fatto che gli addetti all'assemblaggio non si attengono rigorosamente ai requisiti "una spina, due ascoltano e tre tirano" durante l'assemblaggio dei terminali, con conseguente comparsa di difetti.

2) Ragioni relative alla struttura del prodotto. Per ragioni strutturali o materiali, la resistenza della struttura di connessione del terminale o della guaina è insufficiente (la forza di ritenzione del terminale nella guaina non soddisfa i requisiti standard). Quando il terminale è sottoposto alla tensione del filo di crimpatura della coda, potrebbe staccarsi. Generalmente le situazioni in cui si verifica questo difetto sono due: una è che la molla di sospensione del terminale ha una resistenza insufficiente ed è tirata e danneggiata; Un altro tipo è che la resistenza della linguetta della guaina è insufficiente e viene danneggiata dalla tensione.

3) Offset centrale allineamento connettore. Generalmente le ragioni di questa situazione sono diverse: ① Dimensioni incoerenti dell'interasse dei connettori, interferenza tra i terminali della spina e quelli della presa o le guaine della presa durante l'accoppiamento, con conseguente espulsione dei terminali; ② Lo spazio tra i connettori è troppo grande e causa lo spostamento del centro del connettore durante il processo di inserimento, con conseguenti difetti; ③ Lo spazio tra il terminale della spina e la cavità della guaina della spina è troppo grande, oppure il terminale della spina non ha una struttura di posizionamento affidabile nella guaina, causando lo spostamento della testa del terminale, influenzando così il normale inserimento del connettore; ④ La deformazione del terminale della spina dopo la crimpatura provoca lo spostamento del terminale dopo l'assemblaggio, causando difetti. Pertanto, per evitare il problema del disallineamento del connettore, è necessario prima richiedere che il connettore abbia una forza di ritenzione sufficiente, quindi stabilire specifiche ragionevoli per l'assemblaggio del terminale, quindi collaborare con lo spazio specificato per il connettore per soddisfare le condizioni di cui sopra e il problema del disallineamento del terminale può essere sostanzialmente evitato.

2.3 Guasto alla sigillatura
L'impermeabilità è un requisito prestazionale essenziale per i connettori del cablaggio utilizzato nelle aree umide delle automobili, come il vano motore. I componenti impermeabili dei connettori si dividono principalmente in due tipologie: anelli di tenuta e tappi di tenuta. Gli anelli di tenuta vengono utilizzati per sigillare i connettori, mentre i tappi di tenuta vengono utilizzati per sigillare i fili e le estremità di ingresso del connettore. Gli anelli di tenuta sono ulteriormente suddivisi in tenute assiali e tenute frontali, mentre i tappi di tenuta sono ulteriormente suddivisi in tappi di tenuta individuali e tappi di tenuta integrali. Le principali manifestazioni di guasto del componente di tenuta sono: c'è un difetto nella fessura della nervatura di tenuta utilizzata per sigillare il componente di tenuta; Sono presenti difetti di iniezione quali giunture, bave e iniezione insufficiente nella zona di saldatura della guaina in corrispondenza dei componenti di tenuta; Interferenza di tenuta efficace insufficiente dei componenti di tenuta; La deformazione plastica irreversibile dei componenti di tenuta dopo l'invecchiamento ad alta temperatura può portare al fallimento della tenuta. Pertanto, nella fase di controllo della produzione, è necessario garantire la levigatezza e la planarità dell'anello di tenuta e dell'area di tenuta della guaina e selezionare i materiali dell'anello di tenuta in grado di soddisfare i requisiti di invecchiamento ad alta temperatura. Esiste una forma speciale di guasto per i tappi di chiusura integrali: la sigillatura integrale adotta generalmente la forma dell'installazione del terminale dopo aver attraversato il tappo di chiusura. Durante il processo di assemblaggio del terminale, è facile provocare la rottura della zona di tenuta dell'anello interno del tappo di tenuta, con conseguente rottura della tenuta. Pertanto, il tappo di chiusura integrale richiede che la testa terminale compatibile sia liscia e priva di difetti estetici quali spigoli e bave, al fine di evitare il verificarsi di tali difetti.

2.4 Rottura della molla terminale
La funzione più diretta delle schegge terminali è quella di fornire una pressione positiva affidabile F per un contatto efficace tra i terminali della spina e i terminali della presa, soddisfacendo l'affidabilità della trasmissione di corrente e segnale. Il guasto delle schegge del terminale è generalmente causato dai seguenti motivi: ① La dimensione L della fessura delle schegge è troppo grande durante il processo di produzione del terminale, impedendo alle schegge di entrare in contatto con il terminale a spina e quindi di fornire una pressione positiva affidabile F per il terminale a spina, con conseguente guasto del contatto; ② Durante il processo di ispezione elettrica dopo aver installato la guaina protettiva sul terminale, se la sonda di ispezione elettrica è bloccata e non rimbalza, la molla non rimbalzerà a causa dell'eccessiva compressione della molla; ③ Funzionamento improprio durante la rilavorazione e la riparazione, compressione eccessiva delle schegge terminali che impediscono il rimbalzo delle schegge terminali; ④ L'arco di piegatura R alla radice della molla terminale è troppo piccolo, con conseguente concentrazione dello stress. Durante il processo di deformazione, la molla produce una deformazione plastica alla radice dell'arco di curvatura. Pertanto, la soluzione al cedimento delle schegge terminali richiede un controllo rigoroso dello spazio tra le schegge e le dimensioni della radice dell'arco durante il processo di produzione, nonché l'ispezione regolare dei dispositivi di ispezione elettrica e delle stazioni di rilavorazione e riparazione standardizzate, al fine di ridurre al minimo il verificarsi della rottura delle schegge.

3 Riepilogo
In sintesi, le forme di guasto del connettore includono rottura, problemi di disallineamento del terminale, problemi di tenuta e guasto della molla del terminale. Pertanto, nella progettazione e nella selezione dei connettori, è necessario determinare gli elementi di test delle prestazioni dei connettori in modo mirato in base al loro ambiente di utilizzo. Allo stesso tempo, è necessario seguire rigorosamente le specifiche di funzionamento del connettore per evitare difetti causati da un funzionamento improprio.