Обжим (соединение)

Соединение металлических заготовок путем деформации одной или обеих для удержания другой

Обжимной инструмент для изолированных и неизолированных наконечников сечением от 0,14 ^мм2 до 10 мм2 ⁽ 26–8  AWG )

Обжим — это метод соединения двух или более кусков металла или другого пластичного материала путем деформации одного или обоих из них для удержания другого. Изгиб или деформация называется обжимом . [ ^{1] [2]} Инструменты для обжима используются для создания обжимов.

Обжим широко используется в металлообработке , в том числе для удержания пуль в гильзах , для электрических соединений и для закрепления крышек на металлических консервных банках . Поскольку это может быть холодная технология обработки, обжим также может использоваться для формирования прочной связи между заготовкой и неметаллическим компонентом. Он также используется для соединения двух кусков пищевого теста .

Инструменты

Для создания обжимов используется обжимной инструмент или инструмент для обжима . Обжимные инструменты различаются по размеру: от небольших ручных устройств до настольных машин, используемых в промышленных целях, и больших полностью автоматических машин для обработки проводов для крупносерийного производства. ^{[1] [2]}

Для электрических обжимов существует широкий спектр обжимных инструментов, и они, как правило, предназначены для определенного типа и размера клеммы. Ручные инструменты (иногда называемые обжимными клещами ) являются обычными. Они часто используют храповой механизм, чтобы гарантировать, что было применено достаточное усилие обжима. Помимо ручных инструментов, обжимные инструменты могут также включать сложные электрические гидравлические типы и инструменты на батарейном питании, которые охватывают весь диапазон размеров и типов проводников, предназначенные для операций массового производства. ^[3]

• 
  Модульные обжимные клещи Klein
• 
  Щипцы для обжима Klein Journeyman
• 
  Обжимные клещи, которые также могут зачищать и резать провода
• 
  Обжимной инструмент для F-коннекторов и других шестигранных коннекторов

Электрический обжим

F-разъемы обжаты на коаксиальном кабеле . На нижнем среднем кабеле отсутствует обжимной воротник.

Провод и соединитель в обжимном инструменте

Электрический обжим — это тип беспаечного электрического соединения , который использует физическое давление для соединения контактов. Обжимные соединители обычно используются для оконцевания многожильного провода. ^[4] Зачищенный провод вставляется в отверстие соединителя правильного размера, а обжимной инструмент используется для плотного прижатия отверстия к проводу. В зависимости от типа используемого соединителя, он может быть прикреплен к металлической пластине отдельным винтом или болтом или его можно просто прикрутить с помощью самого соединителя, чтобы сделать крепление похожим на F-соединитель .

Характеристики

Крупный план двух кольцевых язычковых клемм до (слева) и после (справа) опрессовки ^[5]

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

• Хорошо спроектированный и качественно выполненный обжим должен быть газонепроницаемым, что предотвращает попадание кислорода и влаги на металлы (которые часто являются разными металлами) и возникновение коррозии.
• Поскольку не используется сплав (как в припое), соединение механически прочнее ^[6]
• Обжимные соединения могут использоваться для кабелей как малого, так и большого сечения, тогда как с обмоткой можно использовать только провода малого сечения ^{[6] [3]}

Обжим обычно выполняется путем первой вставки клеммы в обжимной инструмент . Клемма должна быть помещена в обжимной цилиндр соответствующего размера. Затем провод вставляется в клемму, при этом конец провода должен быть заподлицо с выходом клеммы, чтобы максимизировать поперечный контакт. Наконец, ручки обжимного инструмента используются для сжатия и изменения формы клеммы, пока она не будет холодно приварена к проводу. ^[3]

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

Также используются более специализированные обжимные соединители, например, в качестве сигнальных соединителей на коаксиальных кабелях в приложениях на высоких радиочастотах ( VHF , UHF ) ( см. ниже ^{[ сломанный якорь ]} ). Для этого часто требуются специальные обжимные инструменты, чтобы сформировать правильный обжим. ^[7]

Обжатые контакты являются постоянными (т.е. разъемы и концы проводов не могут быть использованы повторно). ^[8]

Теория

Обжимные соединители крепятся путем вставки зачищенного конца многожильного провода в часть соединителя, который затем механически деформируется путем его плотного сжатия ( обжима ) вокруг провода. ^[9] Обжим обычно выполняется с помощью специального обжимного инструмента, такого как обжимные клещи . Ключевая идея обжимных соединителей заключается в том, что готовое соединение должно быть газонепроницаемым .

Эффективные обжимные соединения деформируют металл разъема после его предела текучести, так что сжатый провод вызывает напряжение в окружающем разъеме, и эти силы противостоят друг другу, создавая высокую степень статического трения , которое удерживает кабель на месте. Благодаря эластичной природе металла в обжимных соединениях они обладают высокой устойчивостью к вибрации и тепловому удару . ^[10]

Существуют два основных класса обжимных приспособлений для проводов: ^[11]

• Закрытые обжимные устройства имеют цилиндрическое отверстие для провода, а обжимной инструмент деформирует изначально круглое поперечное сечение клеммы в какую-то другую форму. Этот метод обжима менее устойчив к вибрации.
• Открытые обжимные клеммы имеют металлические «ушки» в форме буквы V или U, а обжимной наконечник сгибает и складывает их вокруг провода перед тем, как прижать провод к клемме. Открытые обжимные клеммы, как утверждается, легче автоматизировать, поскольку нет необходимости засовывать многожильный провод в узкое отверстие клеммы-цилиндра.

Помимо формы, обжимные соединители также можно охарактеризовать по их изоляции (изолированная или неизолированная), а также по тому, обжимают ли они проводник(и) провода ( обжим провода ) или его изоляцию ( обжим изоляции ). ^[12]

Формы

• C-образный обжим ^[13]
• D-образный обжим ^[14]
• F-образный обжим ^{[13] [14]} (он же B-образный обжим)
• О обжим ^[15]
• W-образный обжим ^{[15] [16]}
• Обжим внахлест/OVL ^[15]
• Овальный (закрытый) обжим ^[15]
• Четырехшпиндельный обжим ^[15]
• Оправочный (серповидный) обжим ^[15]
• Оправочный обжимной-узкий (зубчатый) ^[16]
• Шестигранный обжим ^{[15] [17]}
• Оправочный (выемочный) обжим
• Квадратный обжим ^{[15] [17]}
• Трапециевидный изгиб ^{[15] [17]}
• Трапециевидный зубчатый обжим ^[17]
• Трапециевидный гофрированный передний ^[16]
• Tyco обжимной ^[16]
• Западный обжим

Приложения

Лезвийные разъемы (внизу), кольцевые и лопаточные разъемы (вверху) и пулевидные разъемы (справа)

Обжимные соединения являются распространенной альтернативой паяным соединениям. Существуют сложные соображения для определения подходящего метода – обжимные соединения иногда предпочтительны по следующим причинам:

• Проще, дешевле и быстрее надежно воспроизводить в крупномасштабном производстве
• Меньше опасных или вредных процессов, связанных с концевой заделкой (паяные соединения требуют агрессивной очистки, высокой температуры и, возможно, токсичных припоев)
• Потенциально превосходные механические характеристики благодаря снятию натяжения и отсутствию затекания припоя

Обжимные соединители выполняют многочисленные функции, включая подключение проводов к винтовым клеммам , ножевым клеммам , кольцевым/лепестковым клеммам , сращивание проводов или различные их комбинации. Трубчатый соединитель с двумя обжимами для сращивания проводов в линию называется стыковым соединителем.

Однопроводные обжимные клеммы включают в себя:

• Лезвие или быстроразъемное соединение (например, Faston или Lucar )
• Пуля (например, Шур-Плаг)
• Стыковое соединение
• Флаговый язык
• Прямоугольный язычок
• Крючковатый язык
• Лопатчатый язычок ( фланцевый , с короткой пружиной , с длинной пружиной )
• Кольцевой язычок ( прорезной , смещенный )
• Многократный штифт
• Паккард 56
• Штифт (SAE/J928) ^[18]
• Проволочный штифт

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

Круглые разъемы, использующие обжимные контакты, можно классифицировать как разъемы с задним или передним разъединением , в зависимости от стороны разъема, где закреплены штыри: ^[19]

• Контакты переднего освобождения освобождаются спереди (со стороны контакта) разъема и снимаются сзади. Инструмент для снятия зацепляется за переднюю часть контакта и проталкивает его к задней части разъема.
• Контакты заднего освобождения освобождаются и снимаются с задней стороны (стороны проводов) разъема. Инструмент для снятия освобождает контакты с задней стороны и вытягивает контакт из фиксатора.

Обжимные соединения обычно используются для быстрого присоединения радиочастотных разъемов, таких как разъемы BNC , к коаксиальным кабелям ^[20] , как альтернатива паяным соединениям. Обычно мужской разъем обжимается на кабеле, а женский разъем прикрепляется, часто с использованием паяных соединений, к панели на оборудовании. Для установки разъема используется специальный электрический или ручной инструмент ^{[21] . Для подготовки кабеля к обжиму используются} стрипперы , которые снимают внешнюю оболочку, экранирующую оплетку и внутреннюю изоляцию до нужной длины за одну операцию ^[22] .

Качество

Обжимное соединение будет надежным только при соблюдении ряда критериев:

• Все нити были деформированы достаточно для того, чтобы войти в корпус терминала при охлаждении ^[23]
• Сила сжатия не слишком мала и не слишком велика ^[24]
• Корпус разъема не деформирован чрезмерно.
• Провода должны быть в исправном рабочем состоянии, не иметь царапин, зазубрин, разрывов или других повреждений.
• Изоляция не должна иметь признаков защемления, растяжения, истирания, изменения цвета или обугливания ^[25]
• Внутри обжима не остается больших пустот (из-за недостаточного количества провода внутри разъема)
• Провод должен иметь как можно больше жил, чтобы несколько поврежденных или не вставленных жил не оказывали отрицательного влияния на плотность обжима и, таким образом, не ухудшали электрические и механические свойства соединения. ^[6]

Микрофотографии обжатых соединений могут быть подготовлены для иллюстрации хороших и плохих обжимов в целях обучения и обеспечения качества. Собранное соединение разрезается в поперечном сечении, полируется и промывается в азотной кислоте для растворения любой медной пыли, которая может заполнять пустоты, приводя к ложному указанию на хороший обжим.

Цвета изоляции клемм

Другие применения

Обжимные соединения на гидравлическом шланге

Обжим наиболее широко используется в металлообработке . Обжим обычно используется для фиксации пуль в гильзах , для быстрых, но прочных электрических соединений , для фиксации крышек на металлических консервных банках и для многих других применений.

Пули

Консервирование

Ювелирные изделия

В ювелирном производстве обжимные бусины или обжимные трубки используются для создания надежных соединений в тонкой проволоке, например, в застежках или петлях для галстуков. Обжимная свинцовая (или другая мягкая металлическая) пломба прикрепляется к защищенным проводам, используемым для фиксации крепежей в самолетах или для визуального подтверждения несанкционированного доступа при фиксации 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, заменяя традиционную пайку или «запотевание» соединений. Эта тенденция отчасти обусловлена ​​ужесточением ограничений или запретов на процессы, связанные с открытым огнем, которые теперь могут потребовать дорогостоящих специальных разрешений.

Листовой металл

При соединении сегментов трубчатой ​​листовой металлической трубы, например, для дымовых труб для дровяных печей, водосточных труб для водосточных желобов или для установки вентиляционных каналов, один конец трубы обрабатывается обжимным инструментом для создания скользящего соединения в следующую секцию канала. Соединение не будет герметичным для жидкости, но будет достаточным для транспортировки жидкостей низкого давления. Обжимные соединения могут быть организованы для предотвращения накопления грязи.

Еда

Обжим часто используется по краям пирогов и начиненных макаронных изделий, таких как равиоли , чтобы запечатать внутренности, соединив верхние и нижние слои теста. Это можно сделать пальцами, вилкой или инструментом для обжима. Инструмент для обжима, также известный как колесо для обжима или джаггер, состоит из ручки и колеса с волнистым узором. Существуют также щипцы для обжима.

История

Техника пайки проводов оставалась распространенной по крайней мере столетие, однако обжимные клеммы начали использоваться в середине 20-го века. В 1953 году AMP Incorporated (теперь TE Connectivity ) представила обжимные цилиндрические клеммы , а в 1957 году Cannon Brothers экспериментировала с обработанными контактами, интегрирующими обжимные цилиндры. ^[27] В 1960-х годах было опубликовано несколько стандартов для обжимных разъемов, включая MS3191-1, MS3191-4 и MIL-T-22520. В 2010 году преобладающий стандарт для обжимных разъемов изменился на MIL-DTL-22520. ^[28]

Смотрите также

• Плоскогубцы

Ссылки

1. "Что такое обжимной инструмент?". www.computerhope.com . Получено 15.11.2023 .
2. "Для чего используется обжимной инструмент? - Руководства по деревообработке". Woodsmith . 2022-08-14 . Получено 2023-11-15 .
3. Quality Crimping Handbook (PDF) . Molex Application Tooling Group. 1996. Архивировано (PDF) из оригинала 2021-08-18 . Получено 2023-11-16 .
4. Mazda, FF (2013-10-22). Справочник инженера-электронщика. Butterworth-Heinemann. ISBN 9781483161068. Архивировано из оригинала 2018-01-22.
5. "Каталог Jameco". jameco.com . Архивировано из оригинала 22 марта 2018 . Получено 21 марта 2018 .
6. "Crimped Joints". Архивировано из оригинала 2018-01-22.
7. "Обжимной инструмент для коаксиальных кабельных разъемов N-типа". maunindustries.com . Архивировано из оригинала 30 августа 2023 г. . Получено 30 августа 2023 г. .
8. "Crimp vs. Solder" (PDF) . Каталог Aviel Electronics . 2013. Архивировано (PDF) из оригинала 26 февраля 2020 г. . Получено 1 июля 2019 г. .
9. Эллиотт, Брайан (2007). Иллюстрированный справочник по электромеханическим устройствам и компонентам . McGraw-Hill. С. 151. ISBN 978-0-07-147752-9.
10. "Обжим против пайки: за и против". Радиочастотные разъемы . 1 декабря 2004 г. Архивировано из оригинала 1 июля 2019 г. Получено 7 июля 2019 г.
11. XJ4Ever; Schmuckatelli Heavy Industries. "Ты, типа, обжимаешь мой стиль, чувак" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 21 декабря 2018 года . Получено 7 июля 2019 года .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
12. "Руководство по качеству обжима" (PDF) . TE Connectivity Application Tooling . Май 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2 июля 2013 г. Получено 7 июля 2019 г.
13. "Руководство по установке электронных систем". NAVSHIPS 900171 (ВМС США). 23 мая 1952 г. Архивировано из оригинала 13 июля 2015 г. Получено 12 июля 2015 г.
14. "Руководство по обжиму апексного терминала 2,8 мм" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2015 г. . Получено 12 июля 2015 г. .
15. "Crimp symbols". Архивировано из оригинала 2015-07-12.
16. "Формы обжима". Архивировано из оригинала 2017-11-17.
17. "Наконечники: лучшая страховка от дорогостоящего отказа соединения" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2017-12-01.
18. "Электрические клеммы - штыревые и розеточные". Архивировано из оригинала 12 июля 2015 г. Получено 11 июля 2015 г.
19. Worley, Jon (31 июля 2018 г.). «Руководство по терминологии круглых соединителей». NYK Component Solutions . Архивировано из оригинала 26 июня 2019 г. Получено 7 июля 2019 г.
20. Типичный обжимной BNC-разъем ^{[ постоянная мертвая связь ]}
21. "Типичный ручной обжимной инструмент для установки BNC и других коаксиальных разъемов на кабели" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2014 г.
22. "Типичный коаксиальный однооперационный стриппер" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2014 г.
23. "Cross Sectioning". Архивировано из оригинала 2017-06-20.
24. "Испытание на растяжение". Архивировано из оригинала 2017-12-01.
25. "Термины, инструменты и советы по изготовлению жгутов проводов". Архивировано из оригинала 2023-11-15 . Получено 2023-11-16 .
26. "AMP Standard Terminals and Splices" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2015-07-13.
27. "Crimping Facts". Архивировано из оригинала 13 мая 2015 года . Получено 11 июля 2015 года .
28. "MIL-DTL-22520: Инструменты для обжима, концевая заделка проводов, общие технические характеристики". Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 г. Получено 11 июля 2015 г.

Внешние ссылки