Обжим (соединение)

Соединение металлических заготовок путем деформации одной или обеих для удержания другой.

Инструмент для обжима изолированных и неизолированных наконечников диаметром от 0,14 до 10,00 мм.

Обжатие — это метод соединения двух или более частей металла или другого пластичного материала путем деформации одного или обоих из них, чтобы удерживать другой. Изгиб или деформация называется обжимом . ^{[1] [2]} Для обжима используются инструменты для обжима.

Опрессовка широко применяется в металлообработке , в том числе для удержания пуль в гильзах , для электрических соединений , для закрепления крышек металлических пищевых банок . Поскольку это может быть метод холодной обработки, обжим также можно использовать для создания прочного соединения между заготовкой и неметаллическим компонентом.

Описание

В металлообработке опрессовка — это метод соединения двух или более частей металла или другого пластичного материала путем деформации одного или обоих из них для удержания другого. Изгиб или деформация называется извитостью. ^{[1] [2]} Поскольку это может быть метод холодной обработки, опрессовка также может использоваться для создания прочной связи между заготовкой и неметаллическим компонентом.

Инструменты

Для создания обжимов используется обжимной инструмент или обжимной инструмент . ^{[1] [2]} Размеры инструментов для обжима варьируются от небольших портативных устройств до настольных машин, используемых в промышленных целях. ^{[3] [2]}

Для электрических обжимов существует широкий выбор обжимных инструментов, которые обычно предназначены для клемм определенного типа и размера. Наиболее распространены ручные инструменты (иногда называемые обжимными клещами ), которые могут иметь храповой механизм. Помимо ручных инструментов, инструменты для обжима могут также включать в себя сложные гидравлические инструменты с электрическим приводом и инструменты с батарейным питанием, которые охватывают весь диапазон размеров и типов проводников, предназначенные для операций массового производства. ^[4]

• 
  Обжимные устройства для модульных разъемов Klein
• 
  Щипцы Klein Journeyman
• 
  Обжимные клещи, которыми можно также зачищать и резать провод.
• 
  Инструмент для обжима F-разъемов и других шестиугольных разъемов.

Электрический обжим

Разъемы F , обжимаемые на коаксиальном кабеле . На нижнем среднем кабеле отсутствует обжимная манжета.

Провод и разъем в обжимном инструменте

Электрический обжим — это тип беспаечного электрического соединения , в котором для соединения контактов используется физическое давление. Обжимные соединители обычно используются для заделки многожильного провода. ^[5] Очищенный провод (часто многожильный) вставляется в отверстие разъема правильного размера, а для плотного прижатия отверстия к проводу используются щипцы. В зависимости от типа используемого разъема он может быть прикреплен к металлической пластине с помощью отдельного винта или болта или его можно просто привинтить с помощью самого разъема, чтобы крепление было похоже на разъем F.

Характеристики

Крупный план двух клемм с кольцевым язычком до (слева) и после (справа) обжима. ^[6]

Преимущества обжима по сравнению с пайкой и обмоткой проводов включают в себя:

• Хорошо спроектированный и хорошо выполненный обжим спроектирован так, чтобы быть газонепроницаемым, что предотвращает попадание кислорода и влаги к металлам (которые часто представляют собой разные металлы) и возникновение коррозии.
• Поскольку не используется сплав (как при припое), соединение становится механически прочнее ^[7].
• Обжимные соединения можно применять для кабелей как малого, так и большого сечения, тогда как с проволочной обмоткой можно использовать только провода малого сечения ^{[7] [4]}

Обжим обычно выполняется путем вставки клеммы в обжимной инструмент . Клемму необходимо поместить в обжимной цилиндр соответствующего размера. Затем провод вставляется в клемму так, чтобы конец провода находился заподлицо с выходом клеммы, чтобы максимизировать поперечное сечение контакта. Наконец, ручки обжимного инструмента используются для сжатия и изменения формы клеммы до тех пор, пока она не будет приварена к проводу холодной сваркой . ^[4]

Полученное соединение может оказаться неплотным по краям клеммы, но это желательно, чтобы не было острых краев, которые могли бы порезать внешние жилы провода. При правильном выполнении середина обжима будет обжата или подвергнута холодной штамповке.

Также используются более специализированные обжимные разъемы, например, в качестве сигнальных разъемов на коаксиальных кабелях в приложениях на высоких радиочастотах ( ОВЧ , УВЧ ) (см. ниже) . Для формирования правильного обжима часто требуются специальные инструменты для обжима. ^[8]

Обжатые контакты являются постоянными (т.е. разъемы и концы проводов не могут быть использованы повторно). ^[9]

Теория

Обжимные разъемы прикрепляются путем вставки зачищенного конца многожильного провода в часть разъема, который затем механически деформируется путем плотного сжатия ( обжатия ) вокруг провода. ^[10] Обжим обычно осуществляется с помощью специального обжимного инструмента, например, обжимных клещей . Ключевая идея обжимных соединителей заключается в том, что готовое соединение должно быть газонепроницаемым .

Эффективные обжимные соединения деформируют металл разъема за пределами его предела текучести , так что сжатый провод вызывает напряжение в окружающем разъеме, и эти силы противодействуют друг другу, создавая высокую степень статического трения , которое удерживает кабель на месте. Благодаря эластичной природе металла обжимных соединений они обладают высокой устойчивостью к вибрации и тепловым ударам . ^[11]

Существует два основных класса обжимных устройств для проводов: ^[12]

• Обжимные устройства с закрытым корпусом имеют цилиндрическое отверстие для провода, а обжимной инструмент деформирует первоначально круглое поперечное сечение клеммы, придавая ей другую форму. Этот метод опрессовки менее устойчив к вибрации.
• Обжимные устройства с открытым корпусом имеют металлические «уши» в форме буквы V или U, а обжимная клемма сгибается и сгибает их над проводом перед обжимкой провода к клемме. Утверждается, что открытые клеммные колодки легче автоматизировать, поскольку нет необходимости прокладывать многожильный провод в узкое отверстие цилиндрической клеммы.

Помимо формы, обжимные соединители также могут характеризоваться изоляцией (изолированная или неизолированная), а также тем, обжимаются ли они на проводник(ы) провода ( обжим провода ) или на его изоляцию ( изоляционный обжим ). ^[13]

Формы

• С-обжим ^[14]
• D-обжим ^[15]
• Обжим F ^{[14] [15]} (также известный как обжим B)
• О обжим ^[16]
• W-обжим ^{[16] [17]}
• Обжим внахлест/OVL ^[16]
• Овальный (ограниченный) обжим ^[16]
• Обжим с четырьмя оправками ^[16]
• Оправочный (серповидный) обжим ^[16]
• Оправка обжимная узкая (с насечкой) ^[17]
• Шестигранный обжим ^{[16] [18]}
• Оправка (отступ) обжимная
• Квадратный обжим ^{[16] [18]}
• Трапецеидальный обжим ^{[16] [18]}
• Обжим с трапециевидным отступом ^[18]
• Трапециевидная обжимная передняя часть ^[17]
• Тайко обжимной ^[17]
• Западный обжим

Приложения

Лезвия (внизу), кольцевые и лепестковые разъемы (вверху) и пулевидные разъемы (справа)

Обжимные соединения являются распространенной альтернативой паянным соединениям. При выборе подходящего метода необходимо учитывать сложные факторы: иногда предпочтительны обжимные соединения по следующим причинам:

• Легче, дешевле и быстрее обеспечить надежное воспроизводство в крупномасштабном производстве.
• Меньше опасных или вредных процессов, связанных с заделкой (паяные соединения требуют агрессивной очистки, высокой температуры и, возможно, токсичных припоев)
• Потенциально превосходные механические характеристики благодаря разгрузке от натяжения и отсутствию впитывания припоя.

Обжимные разъемы имеют множество применений, включая подсоединение проводов к винтовым клеммам , плоским клеммам , кольцевым/лопаточным клеммам , сращиванию проводов или различным их комбинациям. Соединитель трубчатой ​​формы с двумя обжимами для линейного сращивания проводов называется соединителем для стыкового сращивания .

К однопроводным обжимным клеммам относятся:

• Лезвие или быстроразъемное соединение (например, Faston или Lucar )
• Пуля (например, Шур-Плюг)
• Стыковое соединение
• Язык флага
• Прямоугольный язычок
• Крючок языка
• Лопастной шпунт ( фланцевый , короткая пружина , длинная пружина )
• Кольцевой язычок ( шлицевой , смещенный )
• Множественный шпилька
• Паккард 56
• Штифт (SAE/J928) ^[19]
• Проволочный штифт

Обжимка также является распространенным методом соединения проводов с многоконтактным разъемом, например, в разъемах Molex или модульных разъемах .

Обжимные штепсельные разъемы можно разделить на задние и передние в зависимости от стороны разъема, на которой закреплены штыри: ^[20]

• Передние разблокирующие контакты освобождаются с передней (контактной стороны) разъема и снимаются с задней. Инструмент для снятия входит в зацепление с передней частью контакта и проталкивает его к задней части разъема.
• Задние разблокирующие контакты освобождаются и удаляются с задней стороны (со стороны проводов) разъема. Инструмент для снятия освобождает контакты сзади и вытягивает их из фиксатора.

Обжимные соединения обычно используются для быстрого крепления разъемов, таких как разъемы BNC , к коаксиальным кабелям ^[21] в качестве альтернативы паяным соединениям. Обычно штекерный разъем обжимается к кабелю, а гнездовой разъем прикрепляется, часто с помощью пайки, к панели оборудования. Для установки разъема используется специальный электрический или ручной инструмент ^[22] . Для подготовки кабеля к обжимке используются инструменты для зачистки проводов , которые снимают внешнюю оболочку, экранирующую оплетку и внутреннюю изоляцию до нужной длины за одну операцию ^{[23] .}

Качество

Обжимное соединение будет надежным только при соблюдении ряда критериев:

• Все нити были достаточно деформированы, чтобы свободно течь в терминальное тело ^[24]
• Сила сжатия не слишком мала и не слишком велика ^[25].
• Корпус разъема не слишком деформирован
• Провода должны быть в исправном рабочем состоянии, не иметь потертостей, вмятин, порезов и других повреждений.
• На изоляции не должно быть никаких признаков защемления, растяжения, истирания, изменения цвета или обугливания ^[26].
• Внутри обжима не остаются большие пустоты (из-за недостаточного количества провода внутри разъема)
• Провод должен иметь как можно больше жил, чтобы несколько поврежденных или невставленных проводов не оказывали отрицательного влияния на плотность обжима и, таким образом, не ухудшали электрические и механические свойства соединения. ^[7]

Можно подготовить микрофотографии обжатых соединений, чтобы проиллюстрировать хорошие и плохие обжимы, в целях обучения и обеспечения качества. Собранное соединение разрезается в поперечном сечении, полируется и промывается азотной кислотой для растворения медной пыли, которая может заполнять пустоты, что приводит к ложному показанию хорошего обжатия.

Цвета изоляции клемм

Другое использование

Обжатые соединители на гидравлическом шланге

Опрессовка наиболее широко применяется в металлообработке . Обжим обычно используется для фиксации пуль в гильзах , для быстрого, но надежного электрического соединения , для закрепления крышек на металлических консервных банках и для многих других целей.

Пули

Консервирование

Ювелирные изделия

В производстве ювелирных изделий обжимные бусины или обжимные трубки используются для надежного соединения тонкой проволоки, например, используемой в застежках или петлях для галстука. Пломба из гофрированного свинца (или другого мягкого металла) прикрепляется к проводам, используемым для фиксации крепежных элементов в самолетах, или для обеспечения визуального доказательства взлома при закреплении счетчика коммунальных услуг или в качестве пломбы на грузовых контейнерах.

Сантехника

В сантехнике в некоторых юрисдикциях наблюдается тенденция к использованию обжимных фитингов для соединения металлических труб вместо традиционной пайки или «запотевания» соединений. Эта тенденция частично обусловлена ​​ужесточением ограничений или запретов на процессы, связанные с открытым огнем, для которых теперь могут потребоваться дорогостоящие специальные разрешения.

Листовой металл

При соединении сегментов трубчатых труб из листового металла, например, дымовых труб для дровяных печей, водосточных желобов для водосточных желобов или для установки вентиляционных каналов, один конец трубы обрабатывается обжимным инструментом, чтобы обеспечить плавное соединение со следующей секцией. воздуховода. Соединение не будет герметичным, но будет достаточным для транспортировки жидкостей под низким давлением. Для предотвращения накопления грязи могут быть предусмотрены обжимные соединения.

История

Техника пайки проводов оставалась распространенной на протяжении как минимум столетия, однако обжимные клеммы вошли в употребление в середине 20 века. В 1953 году компания AMP Incorporated (ныне TE Connectivity ) представила обжимные цилиндрические клеммы , а в 1957 году компания Cannon Brothers экспериментировала с механически обработанными контактами, объединяющими обжимные цилиндрические клеммы. ^[28] В 1960-е годы было опубликовано несколько стандартов на обжимные соединители, в том числе MS3191-1, MS3191-4 и MIL-T-22520. В 2010 году преобладающий стандарт для обжимных соединителей изменился на MIL-DTL-22520. ^[29]

Смотрите также

• Плоскогубцы

Рекомендации

1. «Что такое обжимной инструмент?». www.computerhope.com . Проверено 15 ноября 2023 г.
2. «Для чего используется обжимной инструмент? - Руководство для мастера по дереву». Вудсмит . 14 августа 2022 г. Проверено 15 ноября 2023 г.
3. «Объяснение 5 типов обжимных инструментов» . www.heamar.co.uk . Проверено 15 ноября 2023 г.
4. ^ Справочник по качеству обжима(PDF) . Группа прикладных инструментов Molex. 1996. Архивировано (PDF) из оригинала 18 августа 2021 г. Проверено 16 ноября 2023 г.
5. Mazda, FF (22 октября 2013 г.). Справочник инженера-электронщика. Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 9781483161068. Архивировано из оригинала 22 января 2018 г.
6. "Каталог Jameco" . jameco.com . Архивировано из оригинала 22 марта 2018 года . Проверено 21 марта 2018 г.
7. «Обжатые соединения». Архивировано из оригинала 22 января 2018 г.
8. «Обжимной инструмент для разъемов коаксиального кабеля типа N» . maunindustries.com . Архивировано из оригинала 30 августа 2023 года . Проверено 30 августа 2023 г.
9. «Обжим против припоя» (PDF) . Каталог электроники Aviel . 2013. Архивировано (PDF) из оригинала 26 февраля 2020 года . Проверено 1 июля 2019 г.
10. Эллиотт, Брайан (2007). Иллюстрированный справочник по электромеханическим устройствам и компонентам . МакГроу-Хилл. стр. 151. ISBN 978-0-07-147752-9.
11. «Обжим против припоя: плюсы и минусы». Радиочастотные разъемы . 1 декабря 2004 г. Архивировано из оригинала 1 июля 2019 г. . Проверено 7 июля 2019 г.
12. XJ4Ever; Шмукателли Хэви Индастриз. «Ты портишь мой стиль, чувак» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 21 декабря 2018 года . Проверено 7 июля 2019 г.{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
13. «Руководство по качеству обжима» (PDF) . Инструменты для приложений TE Connectivity . Май 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2 июля 2013 г. . Проверено 7 июля 2019 г.
14. «Руководство по практике установки электронного оборудования». NAVSHIPS 900171 (ВМС США). 23 мая 1952 года. Архивировано из оригинала 13 июля 2015 года . Проверено 12 июля 2015 г.
15. «Рекомендации по обжатию клемм Apex 2,8 мм» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2015 года . Проверено 12 июля 2015 г.
16. «Символы обжима». Архивировано из оригинала 12 июля 2015 г.
17. «Формы обжатия». Архивировано из оригинала 17 ноября 2017 г.
18. «Наконечники: ваша лучшая страховка от дорогостоящего сбоя соединения» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 1 декабря 2017 г.
19. «Электрические клеммы — тип штыря и розетки» . Архивировано из оригинала 12 июля 2015 года . Проверено 11 июля 2015 г.
20. Уорли, Джон (31 июля 2018 г.). «Руководство по терминологии круглых разъемов». Компонентные решения NYK . Архивировано из оригинала 26 июня 2019 года . Проверено 7 июля 2019 г.
21. Типичный обжимной разъем BNC ^{[ постоянное мертвое соединение ]}
22. «Типичный ручной обжимной инструмент для установки BNC и других коаксиальных разъемов на кабели» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2014 г.
23. «Типичный коаксиальный съемник за одну операцию» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2014 г.
24. «Поперечное сечение». Архивировано из оригинала 20 июня 2017 г.
25. «Испытание на растяжение». Архивировано из оригинала 01 декабря 2017 г.
26. «Условия производства жгутов проводов, инструменты и полезные советы» . Архивировано из оригинала 15 ноября 2023 г. Проверено 16 ноября 2023 г.
27. «Стандартные клеммы и соединения AMP» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 13 июля 2015 г.
28. «Подтасовочные факты». Архивировано из оригинала 13 мая 2015 года . Проверено 11 июля 2015 г.
29. «MIL-DTL-22520: Инструменты для обжима, заделка проводов, общие характеристики» . Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 года . Проверено 11 июля 2015 г.

Внешние ссылки