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9 Mar 2020, 2:11

焊接/压接基础知识

几年前,我曾和我的儿子 Enrico 一起举办了一次有关摩托车的讲座——“精彩斩波器”。我们进行过很多定制和维修工作。我主要负责车辆的电气和电子设备部分。我曾多次见识过各种可怕的布线方式,极少来自经过专业培训的摩托车工程师,大多是业余爱好者的手笔。我在自动化行业工作了很多年,经常被控制柜中的完美接线所震撼。但不可避免的,也发现了软件工程师为原型布线时所犯的各种基本错误。所以,我在本文中所写的一些规则将切实帮助您进行正确的接线。

不要焊接铜绞合线的末端!

有时可能会很难将绞合线的所有绞线都放入夹钳口中。但是,即便如此,将绞线焊接在一起(“镀锡”)也不是解决此问题的正确方法。事实上,汽车行业已经严格禁止焊接导线末端。导线上的焊料可能会导致几个问题:

  • 焊料使末端变硬。当焊接区域边缘的绞线发生振动时,这里就一定会成为断点。一旦一半的绞线断裂,电阻就会增大,此时的功耗可能会导致温度骤升,使电缆起火。
  • 与夹紧螺钉相比,焊料属于易损材料。因此,焊接的导线头无法牢牢紧固在螺旋夹紧装置中。而连接将会松动,电阻随之增大,螺钉夹变热会使焊料变得更加软。

尺寸合适的导线终端套管必须与专业压接工具一起使用!

现代夹具大多采用漏斗形夹口,可与绞合线一起使用,因为螺钉或弹簧不能直接挤压绞线。但纯铜绞线会促成氧化。压接到位的套管或连接器引脚就像粘结材料:由于绞线和套管形成一个巨大且独特的“冷焊接”物体,因此空气无法进入绞线。如果套管本身也镀锡,则发生氧化的风险最小。

但要小心:有些弹簧型接线端子专为无套管的绞合线设计,不能与套管一起使用。请参阅数据表!

使用压线器时:请务必戴上眼镜和使用合适的工作灯!

随着年龄的增大,没有外物协助时可能很难看清绞线。在将绞线插入套管套圈之前将绞线扭起来也不是最好的选择(这样做会导致无法形成冷焊接连接)。但如果不将绞线扭在一起,稍后将它们推入套圈时很容易会有漏网之鱼。而遗漏的这一根绞线可能恰恰是造成系统发生严重故障的元凶。所以在按下压接工具之前,请务必确保没有遗漏的绞线!

没有比压接连接不良更糟糕的了!

遗漏一根绞线只是其中一种故障,另一种故障是使用错误的压接工具。方形压接器适合压接笼式卡箍接线端,而价格低廉的夹爪工具更适合压接 U 形形状,这种形状对卡箍接线端非常重要:它们可能会将 U 形形状重新弄平,然后再松开导线。另外也不会施加足够的力来形成气封连接。

您还需要仔细遵照制造商针对绝缘导线剥离长度以及导线插入深度的说明,以实现更理想的压接效果。手动执行此工作时,最好使用 1:1 的测量图,并将该图与您的导线长度进行比较。不要依赖自动剥线钳上的印刷标记来获得正确长度。尤其是因为连接器的压接端子和压接触点需要最契合的剥线长度,以便夹紧导线的绝缘层以减少拉力。

务必标记电缆和接线端!

标记电缆和接线端并不麻烦,但可以有效防止错误发生。我知道购买马克笔在开始时是一笔巨大的开支。但这是值得的!如果您不想花钱,可以用手工制作的纸板作标记,或者是使用不可擦除的圆珠笔。如果您有 3D 打印机,则应使用 DS Mechanical 绘制并制作您专用的电缆标记夹,并将它们夹到电缆上,以便固定标签或直接将数据写到上面。

此外,也可以尝试使用标准的布线配色方案。除了特定领域(比如汽车、工业控制柜、家庭用电)的某些规范之外,许多公司都制定了专用的更详细的布线配色方案。请注意,有相当多的人患有色盲。再次提醒您:务必使用标记!

计划维护!

如果信号质量允许您使用电缆连接器,则最好使用连接器来代替卡箍接线端。想象一下您取下再夹上 50 根导线所用的时间,而电缆连接器只需断开即可。但还要提前考虑一下:当您需要更换或固定电缆时,连接器能否穿过间隙孔?有时,这能够帮助您设计不同的连接器,并将连接器置于电缆的另一侧,以便于更换组件。

上述内容只是我数次遇到故障时总结的一些经验。欢迎您随时在评论区添加更多想法。集思广益才能让我们不断进步!

Volker de Haas started electronics and computing with a KIM1 and machine language in the 70s. Then FORTRAN, PASCAL, BASIC, C, MUMPS. Developed complex digital circuits and precise analogue electronics for neuroscience labs (and his MD grade). Later database engineering, C++, C#, hard- and software developer for industry (transport, automotive, automation). Ended up designing and constructing the open source PLC / IPC "Revolution Pi". Today engaged in advanced development as a service.

9 Mar 2020, 2:11