Crimp (elektrisk)

En tråd och kontakt i ett pressverktyg.

En elektrisk krympning är en typ av lödfri elektrisk anslutning .

Crimpkontakter används vanligtvis för att avsluta tvinnad tråd. Fördelarna med att krympa över lödning och trådlindning inkluderar:

En välkonstruerad och väl genomförd crimp är designad för att vara gastät, vilket förhindrar att syre och fukt når metallerna (som ofta är olika metaller) och orsakar korrosion
Eftersom ingen legering används (som i lod) är fogen mekaniskt starkare
Crimpade anslutningar kan användas för kablar med både små och stora tvärsnitt, medan endast trådar med små tvärsnitt kan användas med trådlindning

Crimpning utförs normalt genom att först föra in terminalen i crimpverktyget. Terminalen måste placeras i en krimpcylinder av lämplig storlek. Tråden förs sedan in i terminalen med änden av tråden i jämnhöjd med terminalens utgång för att maximera tvärsnittskontakten. Slutligen används krimpverktygets handtag för att komprimera och omforma terminalen tills den är kallsvetsad på tråden.

Den resulterande anslutningen kan verka lös vid terminalens kanter, men detta är önskvärt för att inte ha vassa kanter som skulle kunna skära av trådens yttre trådar. Om den utförs på rätt sätt kommer mitten av krimpningen att sänkas eller kallformas.

Närbild av två ringtungeterminaler före (vänster) och efter (höger) pressning.

Mer specialiserade crimpkontakter används också, till exempel som signalkontakter på koaxialkablar i applikationer vid höga radiofrekvenser ( VHF , UHF ) (se nedan ) .

Krimpade kontakter är permanenta (dvs. kontakterna och ledningsändarna kan inte återanvändas).

Historia

Tekniken att löda trådar har varit vanlig i minst ett sekel, men crimpterminaler kom i bruk i mitten av 1900-talet. 1953 introducerade AMP Incorporated (numera TE Connectivity ) crimp fat-terminaler, och 1957 experimenterade Cannon Brothers med maskinbearbetade kontakter som integrerade crimppipor. Under 1960-talet publicerades flera standarder för crimpkontakter, inklusive MS3191-1, MS3191-4 och MIL-T-22520. 2010 ändrades den dominerande standarden för crimpkontakter till MIL-DTL-22520.

Teori

Crimp-on kopplingar fästs genom att föra in den avskalade änden av en tvinnad tråd i en del av kopplingen, som sedan deformeras mekaniskt genom att komprimera ( krympa ) den tätt runt ledningen. Krympningen utförs vanligtvis med speciella crimpverktyg såsom en presstång . En nyckeltanke bakom krimpade kopplingar är att den färdiga anslutningen ska vara gastät .

Effektiva krimpanslutningar deformerar metallen i kontaktdonet förbi dess sträckgräns så att den komprimerade tråden orsakar spänningar i den omgivande kontakten, och dessa krafter motverkar varandra för att skapa en hög grad av statisk friktion som håller kabeln på plats. På grund av metallens elastiska karaktär i krimpade anslutningar är de mycket motståndskraftiga mot vibrationer och termiska stötar .

Det finns två huvudklasser av trådkrympningar:

Slutna trumpressar har en cylindrisk öppning för en tråd, och krimpverktyget deformerar det ursprungliga cirkulära tvärsnittet av terminalen till någon annan form. Denna krympningsmetod är mindre motståndskraftig mot vibrationer.
Öppna cylindrar har "öron" av metall som är formade som ett V eller U, och crimpterminalen böjer och viker dem över tråden innan du sänker tråden till terminalen. Anslutningar med öppen tunna påstås vara lättare att automatisera på grund av att man undviker behovet av att tratta in tvinnad tråd i den smala öppningen på en tunna terminal.

Förutom sin form kan krimpade kopplingar också kännetecknas av deras isolering (isolerade eller oisolerade), och huruvida de krymper på en tråds ledare (wire crimp) eller dess isolering ( isolation crimp ).

Krympa former

C krimpning
D crimp
F crimp (alias B crimp)
O krimp
W crimp
Överlappning/OVL-krympning
Oval (sluten) krimpning
Fyra dorn crimp
Dorn (halvmåne) krusning
Dorn krympsmal (indragen)
Sexkantig krympning
Dorn (indrag) krympning
Fyrkantig krympning
Trapetsformad crimp
Trapetsformad indragskrympning
Trapetsformad crimpfront
Tyco crimp
Western crimp

Ansökningar

Crimpade kopplingar är vanliga alternativ till lödda kopplingar. Det finns komplicerade överväganden för att avgöra vilken metod som är lämplig – krimpanslutningar föredras ibland av dessa skäl:

Enklare, billigare eller snabbare att reproducera tillförlitligt i storskalig produktion
Färre farliga eller skadliga processer involverade i avslutning (lödda anslutningar kräver aggressiv rengöring, hög värme och möjligen giftiga lödningar)
Potentiellt överlägsna mekaniska egenskaper på grund av dragavlastning och brist på lödtransport

Krimpade kontakter har många användningsområden, inklusive avslutning av ledningar till skruvterminaler , bladterminaler , ring-/spadeterminaler , trådskarvar eller olika kombinationer av dessa. En rörformad koppling med två krympningar för att skarva ledningar in-line kallas en butt splice- koppling.

Enkeltrådiga crimpterminaler

Bladkontakter (nederst), ring- och spadkontakter (överst) och kulkontakter (höger).

Blad eller snabbkoppling (t.ex. Faston eller Lucar )
Kula (t.ex. Shur-Plug)
Rumpskarv
Flaggtunga
Rektangulär tunga
Haka tungan
Spadtunga ( flänsad , kort fjäder , lång fjäder )
Ringtunga ( slitsad , förskjuten )
Flera dubb
Packard 56
Pin (SAE/J928)
Trådstift

Flerpoliga kontakter

Krympning är också en vanlig teknik för att ansluta kablar till en flerstiftskontakt, till exempel i Molex-kontakter eller modulära kontakter .

Crimp-plugg-and-socket-kontakter kan klassificeras som bakre frigöring eller främre frigöring , med hänvisning till den sida av kontakten där stiften är förankrade:

Främre frigöringskontakter frigörs från kontaktens framsida (kontaktsidan) och tas bort från baksidan. Borttagningsverktyget griper in i den främre delen av kontakten och trycker igenom den till baksidan av kontakten.
Bakre frigöringskontakter frigörs och tas bort från baksidan (ledningssidan) av kontakten. Demonteringsverktyget frigör kontakterna från baksidan och drar ut kontakten ur hållaren.

Koaxialkontakter

Crimpanslutningar används vanligtvis för att snabbt fixera kontakter, såsom BNC-kontakter , till koaxialkablar, som ett alternativ till lödda anslutningar. Vanligtvis är hankontakten krympmonterad på en kabel och honan fäst, ofta med lödda anslutningar, till en panel på utrustningen. Ett speciellt elverktyg eller manuellt verktyg används för att montera kontakten. Trådavdragare som skalar av yttre mantel, skärmfläta och inre isolering till rätt längder i en operation används för att förbereda kabeln för krympning.

Att bedöma krimpkvaliteten

En krympt anslutning kommer bara att vara tillförlitlig om ett antal kriterier är uppfyllda:

Alla trådar har deformerats tillräckligt för att kallflyta in i terminalkroppen
Kompressionskraften är inte för lätt eller för stark
Kopplingskroppen är inte alltför deformerad
Ledningarna måste vara i stadigt fungerande skick, får inte ha repor, hack, avskärningar eller andra skador
Isolering bör inte visa några tecken på klämning, dragning, fransning, missfärgning eller förkolning
Stora tomrum lämnas inte inuti krympningen (orsakade av att det inte finns tillräckligt med tråd inuti kontakten)
Tråden bör ha så många trådar som möjligt, så att några skadade eller ej införda trådar inte kommer att negativt påverka krimptätheten och därmed försämra anslutningens elektriska och mekaniska egenskaper.

Mikrofotografier av de krimpade anslutningarna kan förberedas för att illustrera bra och dåliga krimpningar i utbildnings- och kvalitetssäkringssyfte. Den sammansatta anslutningen skärs i tvärsnitt, poleras och tvättas i salpetersyra för att lösa upp eventuellt koppardamm som kan fylla tomrum som leder till en falsk indikation på en bra krympning.

Crimpverktyg

Det finns ett brett utbud av pressverktyg, och de är i allmänhet utformade för en specifik typ och storlek av terminal. Handhållna verktyg (kallas ibland presstång ) är vanligast, vilket kan vara spärr. För massproduktion finns automatiserade enheter tillgängliga.

Klein modulära kopplingspressar
Klein Journeyman crimpers
Crimptång, som även kan skala och klippa tråd
Crimpverktyg för F-kopplingar och andra sexkantiga kopplingar

Terminalisoleringsfärger

FASTON standardfärger _
Isoleringsfärg	Trådmätare ( AWG )	Kommentarer
Gul	26–22
Transparent	24–20
Röd	22–18
Blå	16–14
Gul/svart	16–14	Heavy duty
Gul	12–10
Röd	8
Blå	6
Gul	4
Röd	2
Blå	1/0
Gul	2/0
Röd	3/0
Blå	4/0