Testes de Retenção de Terminal: Métodos, Padrões e Causas Comuns de Falha

Um terminal devidamente enrolado ainda pode falhar se não estiver trancado de forma segura dentro da caixa do conector.

Ensaios de retenção terminalVerifica se um terminal permanece em posição sob uma carga axial especificada.e outras aplicações de arneses de arame onde os conectores possam sofrer vibrações, puxando, ou acasalamento repetido.

O que é o teste de retenção terminal?

Os ensaios de retenção de terminais avaliam a capacidade de um terminal ou contato permanecer fixado dentro de uma caixa de conectores quando uma força axial é aplicada.

Após a inserção, o terminal é normalmente mantido na cavidade por uma lança de bloqueio, uma pinça de bloqueio, um dedo de retenção ou outro recurso de retenção mecânica.Alguns sistemas de conectores também usam um dispositivo de garantia de posição terminal (TPA), wedgelock, ou outro bloqueio secundário.

Durante o ensaio, uma força controlada é aplicada na direção especificada para o conector.

A ligação a avaliar é a seguinte:

Terminal → Casas do conector

Não mede a resistência do arame para o crimp.

Teste de retenção de terminais contra outros testes de arneses de arame

Os ensaios de arneses de arame avaliam diferentes partes do conjunto.

Um ensaio de continuidade confirma que o circuito está ligado electricamente no momento do ensaio, mas não confirma que o terminal está mecanicamente bloqueado na caixa.

Um ensaio de tração por encolhimento avalia a ligação entre o fio e o terminal.O terminal é retido enquanto a força é aplicada ao fio para determinar se o crimp tem resistência mecânica suficiente.

Os ensaios de retenção do terminal são realizados após a inserção do terminal na caixa.

Um crimp pode, portanto, passar o seu requisito de força de tração, enquanto o mesmo terminal falha o requisito de retenção de casa.

Como é realizado um teste de retenção terminal?

A maioria dos testes envolve a preparação da amostra, a aplicação de uma carga axial controlada e a avaliação do resultado.

Preparar o espécime de teste

A amostra deve representar o conjunto de produção exigido pela especificação de ensaio.

Para conectores selados, a vedação do fio também pode afetar a condição final da montagem.

Se o conector utilizar uma fechadura secundária, a sua posição durante o ensaio deve seguir as especificações do produto.

A amostra deve igualmente ser verificada para verificar danos óbvios antes do ensaio, de modo a não confundir defeitos preexistentes com falhas relacionadas com o ensaio.

Aplicar a carga axial

A força é aplicada ao longo do eixo terminal especificado.

No ensaio da resistência à retração, a carga é normalmente aplicada na direção que puxa o terminal para fora da caixa.Alguns projetos de conectores também podem exigir um ensaio de retrocesso do lado do acoplamento.

O alinhamento da carga é importante, pois uma força lateral excessiva pode dobrar o fio, o terminal ou a caixa e distorcer o resultado.

Por conseguinte, o dispositivo deve manter a força aplicada o mais próximo possível do eixo de ensaio previsto.

Controlar as condições de ensaio

Um requisito de retenção pode especificar mais do que uma força mínima.

O sistema pode também definir a taxa de carga, o tempo de retenção, a condição da amostra, a temperatura ou outros parâmetros.ou laboratórios.

Os resultados obtidos com métodos de ensaio diferentes não devem ser tratados como diretamente comparáveis.

Avalie o resultado

Os critérios de aceitação dependem da especificação aplicável.

Um ensaio pode exigir que o terminal permaneça no lugar após uma carga de prova especificada, limite o movimento admissível ou que a estrutura de bloqueio permaneça intacta.

Outros ensaios prosseguem até que o terminal liberte e registre a força máxima de retirada.

O desenho ou a especificação do conector devem definir qual o método a aplicar.

O que causa falhas de retenção terminal?

A baixa força de retenção pode resultar do terminal, da caixa do conector, do processo de montagem ou de retrabalhos anteriores.

O terminal não está completamente inserido

Um terminal pode entrar na cavidade sem atingir a posição final de bloqueio.

Isso pode ser difícil de detectar em terminais pequenos, conectores de alta densidade ou sistemas selados onde a resistência de inserção muda durante a montagem.

Se a resistência aumentar demasiado cedo, o operador pode confundir-se com um assento completo.

A lança de bloqueio está deformada

A lança de bloqueio ou a pinça devem manter a forma correta para ligar a caixa.

Se for achatado, dobrado ou danificado durante o manuseio, o enrolamento ou o desenrolamento, o terminal pode entrar na cavidade, mas não se fechar adequadamente.

Se aparecerem falhas em várias carcaças que utilizem o mesmo lote de terminais, a inspecção do dispositivo de bloqueio pode ajudar a identificar a fonte.

O terminal e a habitação não combinam

Os terminais de aparência semelhante nem sempre são intercambiáveis.

Diferenças na largura do terminal, posição de bloqueio, geometria de contato ou dimensões da cavidade podem impedir o engajamento adequado, mesmo quando o terminal se encaixa fisicamente dentro da caixa.

A verificação dos números das peças do terminal e da caixa deve, por conseguinte, fazer parte da análise das falhas de retenção.

A vedação de fio interfere na inserção

Os conectores selados aumentam a resistência durante a inserção do terminal.

Se o tamanho da vedação, o diâmetro de isolamento do fio ou a posição da vedação estiverem incorretos, o atrito pode aumentar antes que o terminal atinja o ponto de bloqueio.

O simples aumento da força de inserção não é a solução certa.

A cavidade do conector está danificada

Descascamento repetido, ferramentas de serviço incorretas ou retrabalho agressivo podem danificar a característica de retenção dentro da cavidade.

A substituição do terminal pode não restaurar a resistência de retenção original se a carcaça já tiver sido danificada.

As falhas que ocorram repetidamente na mesma cavidade devem levar a uma inspecção da própria caixa.

Como definir a força de retenção terminal correta

Não existe um valor de força de retenção universal para cada conector.

Um pequeno contato de sinal e um terminal de alta corrente podem usar estruturas de bloqueio muito diferentes. Sistemas de conectores automotivos, industriais, selados, circulares e PCB também podem ter requisitos diferentes.

O valor correto deve provir da documentação relativa aos componentes utilizados.

Uma ordem prática de referência é:

Desenho do cliente → Especificação do conector → Especificação do terminal → Norma de ensaio aplicável

Se o desenho do cliente definir os critérios de força, direção e aceitação, esses requisitos normalmente têm prioridade.

Caso contrário, a especificação do fabricante do conector é frequentemente a próxima referência.

O uso de requisitos específicos do produto impede que um valor de força conveniente seja aplicado a famílias de conectores não relacionadas.

Normas para os ensaios de retenção terminal

As normas podem fornecer métodos de ensaio e requisitos gerais de fabrico, mas não substituem a especificação do conector real.

IEC 60512-15-1

A norma IEC 60512-15-1 inclui ensaios mecânicos de conectores elétricos.

Teste 15a,Retenção de contacto no inserto, avalia a capacidade de um sistema de retenção de contacto resistir a cargas axiais.

Fornece um método padronizado relevante para a avaliação dos contactos mantidos numa inserção ou em uma caixa.

A força e os critérios de aceitação exigidos continuam a depender da especificação do produto aplicável.

IPC/WHMA-A-620

O IPC/WHMA-A-620 é amplamente utilizado para requisitos e aceitação de montagem de cabos e arneses de arame.

Fornece orientações para a manufatura, montagem, inspeção e testes em toda a fabricação de arneses de arame.

Para a retenção de terminais, não deve ser tratado como uma tabela de força universal.

Especificações do conector e do cliente

Muitos projetos utilizam requisitos definidos diretamente pelo fabricante de conectores, cliente, fabricante de veículos ou fabricante de equipamentos.

Esses documentos podem especificar a força, a direção de carga, a condição da amostra, a duração do ensaio e o movimento terminal admissível para uma família de conectores específica.

Para os ensaios de produção, estes requisitos específicos são geralmente os critérios de aceitação mais relevantes.

Quando incluir um teste de retenção num plano de qualidade

A frequência de ensaio necessária depende do risco do produto, dos requisitos do cliente e da estabilidade do processo.

Durante a introdução de um novo produto, os testes de retenção podem confirmar que o terminal, a caixa, o fio, a vedação e o processo de inserção funcionam juntos corretamente.

A verificação adicional também pode ser adequada após alterações nas partes de conector, fornecedores, tamanho do fio, diâmetro de isolamento, vedações ou equipamento de inserção.

Um aumento da depinagem ou da reelaboração dos conectores também pode justificar ensaios adicionais, porque a remoção repetida do terminal pode danificar o terminal ou a caixa.

Uma vez estabilizada a produção, a amostragem pode basear-se nos requisitos do cliente, nos dados históricos de qualidade, no risco do produto e no plano interno de qualidade, em vez de uma regra fixa de amostragem para cada arnês.

O que incluir num relatório de teste

Um relatório de ensaio útil deve tornar o resultado rastreável e reprodutível.

Registre os números das peças do conector e do terminal, as especificações do fio, a quantidade de amostras, o equipamento de ensaio, a fixação, a direção de carga, a força necessária, o resultado medido e a disposição final.

O modo de falha também deve ser documentado.

Por exemplo:

Terminal liberado da caixa do conector

e

Fios separados da embraiagem antes da libertação do terminal

O que é que se passa?

O primeiro dirige a atenção para os assentos do terminal, características de bloqueio, compatibilidade das peças ou condição da habitação.A segunda indica que a ligação de enxaguante falhou antes do sistema de retenção poder ser totalmente avaliado.

Descrições claras das falhas tornam os dados de ensaio mais úteis para a análise da causa raiz.

Como melhorar a repetibilidade dos testes

Os dados de retenção confiáveis dependem de condições de ensaio consistentes.

A fixação deve fixar o conector sem deformá-lo, enquanto a força aplicada permanece alinhada com o eixo terminal.

O equipamento de ensaio deve igualmente corresponder à faixa de força esperada.

As mudanças no comprimento do fio, na posição de fixação, na orientação do conector ou na condição de bloqueio secundário podem introduzir variações desnecessárias.

A documentação destas condições no processo de ensaio ajuda a melhorar a repetibilidade entre os operadores e os lotes de produção.

Conclusão

Os ensaios de retenção de terminais verificam se um terminal permanece mecanicamente fixado dentro da sua caixa de conectores.

Os ensaios de fiabilidade exigem a direção correta de carga, as condições de ensaio, os critérios de aceitação e os requisitos específicos dos conectores.

Identificando problemas como inserção incompleta, elementos de bloqueio danificados, combinações incorretas de peças, interferência de vedação ou danos na caixa,Os testes de retenção podem ajudar a prevenir falhas de conexão em arneses de fio acabados.

Perguntas frequentes

Podem ser automatizados os testes de retenção terminal?

Sim, os sistemas automatizados podem monitorizar a força de inserção ou a posição do terminal, mas devem ser validados em relação aos requisitos dos conectores.

A temperatura afecta a força de retenção terminal?

Os materiais de alojamento podem comportar-se de forma diferente a altas ou baixas temperaturas, pelo que algumas especificações exigem testes condicionados.

Pode o mesmo terminal ser testado mais de uma vez?

As amostras frescas são geralmente preferidas, a menos que a especificação permita a reutilização.

Uma maior força de inserção significa melhor retenção?

Não, uma força de inserção elevada pode indicar desalinhamento, interferência de vedação ou peças incorretas, em vez de melhor retenção.