Um conector que leva 42 N para acoplar e outro que leva 68 N podem ser ambos eletricamente funcionais. Mecanicamente, porém, eles não são o mesmo produto.
Antes de decidir se qualquer um dos resultados é aceitável, três perguntas precisam de resposta: O que exatamente foi acasalado? Em que velocidade? E contra qual requisito de produto?
Esse é o papel prático de EIA-364-13.
EIA-364-13E, Procedimento de Teste de Força de Acoplamento e Desacoplamento para Conectores e Soquetes Elétricos, fornece um método para determinar as forças necessárias para acoplar e desacoplar conectores elétricos, tomadas e dispositivos de acoplamento especificados. Salvo especificação em contrário no documento de referência, o Método A se aplica.
Uma distinção importa desde o início:
EIA-364-13 define o método de teste. Não dá a cada conector a mesma força aceitável de acoplamento ou desacoplamento.
O conector, produto ou especificação do cliente ainda pode definir a velocidade do teste, configuração da amostra, condição do fecho, limites de força e outros requisitos.
Essa distinção é onde começa um teste útil EIA-364-13.
O que a EIA-364-13 Realmente Mede
Na forma mais simples, um teste de acoplamento mede a força necessária para trazer a interface do conector especificada para sua condição de acoplamento. O teste de desacasalamento mede a força necessária para separá-los novamente.
Isso parece simples até o conector chegar à luminária.
Um conjunto real pode ter dois contatos ou quarenta. Pode incluir pinos guia, recursos de polarização, vedações, um trinco, montagem de PCB ou um feixe de cabos. Algumas especificações avaliam o par real de conectores; outros exigem um calibre definido ou dispositivo de acoplamento.
Todo desses detalhes podem alterar o que a célula de carga vê.
Para força de acoplamento, um valor inesperadamente alto pode levar o engenheiro a investigar interferência dimensional, carga de contato, alinhamento, atrito da carcaça ou outra condição mecânica. Uma força de desacasalamento inesperadamente baixa pode justificar a verificação da retenção da interface, desgaste do contato, variação dimensional ou mudanças após ciclos repetidos de acasalamento.
Nenhum dos valores deve ser interpretado sem considerar a especificação real do conector.
Método A vs Método B: Definir o que está sendo acoplado
O escopo EIA-364-13 acomoda configurações de acoplamento de conectores, bem como conectores ou soquetes usados com calibres ou dispositivos especificados. O Método A é utilizado, a menos que o documento de referência especifique o contrário.
Do ponto de vista da engenharia de testes, a pergunta útil é simples:
Com um conjunto de acoplamento real, o aparelho precisa reproduzir a relação pretendida entre os dois componentes. Quando um calibre controlado ou dispositivo de acoplamento é especificado, o dispositivo precisa segurar essa interface definida corretamente e de forma repetida.
Não selecione uma configuração só porque é mais fácil de fixar. Verifique primeiro o padrão controlado e a especificação do produto referente.
A diferença se torna importante quando resultados de diferentes laboratórios são comparados. Um valor de força só é significativamente comparável quando a configuração subjacente de acasalamento também é comparável.
Defina o conector antes de definir as configurações da máquina
Uma das formas mais fáceis de produzir dados de força de conexão inconsistentes é começar a programar o testador antes que a condição do espécime seja definida.
Para um teste repetível, registre o par ou medidor do conector, população de contatos, orientação e histórico da amostra. Note se o conjunto está conectado a uma PCB, cabo ou carcaça e se essas peças influenciam como ele pode ser fixado.
Depois veja o sistema de travamento.
A trava faz parte da medição?
Não necessariamente.
Por exemplo, uma especificação publicada do produto TE Connectivity referenciando EIA-364-13 especifica medições de acoplamento e desacoplamento com o
Outras famílias de conectores podem lidar com recursos de travamento de forma diferente.
Antes de testar, responda a uma pergunta aparentemente simples:
Você está medindo a interface de acoplamento, ou a ação mecânica completa, incluindo o tranco?
Se essa condição mudar entre os testes, os resultados podem não mais descrever o mesmo evento mecânico.
Um testador de força conhece apenas a carga transmitida através de seu eixo de medição. Não consegue dizer se essa carga veio dos contatos, da carcaça do conector ou de uma luminária ruim. Considere duas metades do conector que devem se encaixar na mesma linha central. Se um estiver montado em um leve ângulo, a máquina ainda pode empurrá-los juntos. A força medida, no entanto, pode agora incluir carga lateral, atrito entre as características guia, interferência e deformação causada pelo próprio sistema. Um pico de força causado por desalinhamento ainda é uma leitura real da célula de carga. Simplesmente não é necessariamente o comportamento do conector que você pretendia medir. Isso se torna particularmente importante com conectores de alta densidade e multi-pinos, onde vários contatos e superfícies guias podem se engatar em uma curta distância de deslocamento. Um aparelho rígido pode funcionar bem quando a geometria do conector e o eixo de acoplamento são controlados com precisão. Ele fornece uma referência estável e repetível. Mas maior rigidez não é automaticamente melhor. Se duas metades rígidas de luminária estiverem ligeiramente desalinhadas, a máquina pode forçar o conector a compensar um erro de configuração que não existiria na montagem normal. Uma disposição flutuante ou auto-alinhada pode ser útil quando exigida pela especificação aplicável ou quando é necessária liberdade limitada para reproduzir o comportamento pretendido de acoplamento do conector. Não existe regra universal que determine que todo acessório deva flutuar ou que todo objeto seja rígido. A abordagem correta depende do conector e da condição de teste especificada. Uma verificação útil antes de coletar dados de produção é executar vários ciclos de teste em baixa velocidade e observar a amostra. Se o conector visivelmente se deslocar, dobrar, torcer ou encaixar em alinhamento durante o engajamento, investigue a configuração antes de tratar a curva de força resultante como dados de base. Há um erro recorrente nos testes de conectores: alguém encontra uma velocidade de teste em um relatório antigo ou em outra folha técnica de conector e a trata como a velocidade EIA-364-13 para cada produto. Especificações publicadas do conector mostram por que essa abordagem é pouco confiável. A especificação Molex de uma referência à EIA-364-13 usa 25 ± 3 mm/min e define força de acoplamento no máximo de 39,2 N e força de desacoplamento no mínimo de 2,45 N. Outra especificação Molex utiliza 25 ± 6 mm/min e expressa seus requisitos de força por circuito. O exemplo do TE mencionado anteriormente usa uma taxa máxima de Coloque esses exemplos lado a lado e o ponto fica claro: Estes são exemplos de requisitos específicos do produto, não valores para copiar em um novo plano de teste. A regra prática é: Uma vez que o requisito é resolvido, a sequência laboratorial é relativamente simples. Comece identificando a edição controlada EIA-364-13 e o produto ou especificação do cliente que a invoca. Registre a configuração de acasalamento necessária, velocidade, condição do espetade, estado do fecho e critérios de aceitação. Em seguida, prepare o conector na condição necessária. Um conector de produção totalmente povoado e uma amostra de engenharia parcialmente povoada podem gerar forças muito diferentes. O mesmo vale para um novo exemplar versus um que já passou por ciclos repetidos de acasalamento. Monte a amostra e estabeleça o eixo de acasalamento. Antes de coletar dados, verifique se o conector pode completar o curso necessário sem que a luminária entre em contato com a carcaça, cabo, PCB ou estrutura da máquina. Execute o movimento de acoplamento na taxa especificada e registre a resposta à força durante o curso necessário. A partir da condição totalmente acasalada, execute o golpe de desacoplamento sob as condições exigidas. Finalmente, compare os valores medidos com o requisito aplicável. Para trabalhos de desenvolvimento, manter os dados completos de deslocamento de força é útil mesmo quando o critério formal de aceitação exige apenas uma força máxima ou mínima. Esses termos às vezes são misturados porque todos envolvem empurrar ou puxar componentes do conector. Eles não respondem à mesma questão de engenharia. Força de desacoplamento descreve a resistência à medida que essas interfaces se separam. Uma especificação de conector pode conter vários desses requisitos lado a lado. Documentação publicada de conectores, por exemplo, pode referenciar EIA-364-13 para testes de parceiro/desmate enquanto atribui a retenção de terminais a um procedimento de teste separado. Hardware semelhante de medição de força pode ser adaptável a mais de um desses testes, mas o fixo, a amostra e a interpretação são diferentes. Essa distinção é particularmente útil ao preparar uma RFQ. "Força de puxão do conector" sozinha não é informação suficiente para definir o teste. Suponha que dois conectores atinjam ambos uma força máxima de acoplamento de 48 N. Se esse for o único resultado armazenado, eles parecem idênticos. Agora observe as curvas completas de força-deslocamento. O primeiro conector sobe suavemente à medida que os contatos engatam e atinge seu pico próximo à posição esperada. O segundo mostra um pico acentuado de 48 N no meio do percurso, recua e então continua o acasalamento. Esses são comportamentos mecânicos muito diferentes. Um traço de força-deslocamento ajuda a mostrar Uma curva relativamente suave pode mostrar engajamento gradual seguido pelo pico principal de acasalamento e conclusão do golpe. Um pico acentuado precoce pode justificar a verificação do alinhamento, características guia, interferência de alojamento ou um evento de contato inesperadamente precoce. Uma subida acentuada perto do final do curso pode justificar a verificação de fundo, engate do trinco, interferência dimensional ou contato com o fixador. São pistas diagnósticas, não diagnósticos automáticos. A mesma forma de curva pode ter mais de uma causa. Por isso a curva é mais útil quando combinada com a inspeção da amostra e o conhecimento da geometria do conector. Considere um conector hipotético de 24 posições. Os valores a seguir são usados apenas para demonstrar Comece com forçar capacidade. Um pico esperado de 70 N é aproximadamente Uma configuração de 5 kgf não pode cobrir esse pico esperado e, portanto, pode ser eliminada. Uma faixa de 10 kgf normalmente cobre 70 N, mas deixa margem limitada. Se a variação da amostra ou uma amostra anormal puder exceder o valor esperado, isso precisa ser considerado. Uma configuração de 20 kgf oferece capacidade substancialmente maior. Se é a melhor escolha depende da especificação real do sensor, da resolução de medição exigida, da margem de sobrecarga e da variação esperada. O ponto não é que É que a faixa de força deve ser selecionada a partir do envelope real de teste, em vez de recorrer à maior capacidade disponível da máquina. Em seguida, vem a viagem. Um movimento necessário de 32 mm está confortavelmente dentro de um sistema que oferece 150 mm de curso de teste. A taxa solicitada de 25 mm/min também está dentro de um testador projetado para movimento controlado em baixa velocidade. Nesta etapa, o dispositivo pode ser a parte mais específica da configuração para a aplicação. Um conector de 24 posições pode gerar uma carga lateral substancial se suas metades acoplantes forem mantidas fora do eixo. Desenhos de conectores — ou preferencialmente uma amostra física para geometrias incomuns — ajudam a definir o dispositivo antes da fabricação. A especificação resultante do equipamento agora pode ser escrita de forma muito mais clara: Essa é uma especificação de compra melhor do que simplesmente solicitar um "testador de conector de 100 kgf." Quando os resultados repetidos são inconsistentes, a célula de carga nem sempre é a primeira culpa. A posição do fixture muda entre os amostras. Um conector que se encaixa contra uma superfície de referência diferente a cada vez não está sendo testado sob a mesma condição mecânica. A velocidade do teste veio da especificação errada. Uma taxa usada para uma família de conectores anterior foi copiada no novo programa sem verificar o requisito aplicável. São problemas comuns de configuração, mas podem dificultar a comparação de dados de força. Um hábito útil de laboratório é salvar as informações de configuração junto com o resultado numérico. Um valor de força sem sua configuração é muito menos útil seis meses depois. O testador de força do conector direito não é simplesmente aquele com maior capacidade de carga. Comece com as cargas esperadas de acoplamento e desacoplamento e selecione uma faixa de força que as cubra com o headroom apropriado. Considere a resolução de medição necessária para a aplicação, em vez de selecionar a capacidade máxima por padrão. Em seguida, confirme velocidade e curso. A máquina precisa de movimento suficiente para o teste completo, não apenas o comprimento nominal de engate do conector. A geometria do dispositivo e a posição de aproximação podem consumir um curso adicional. Espaço de trabalho também importa. Um conector pequeno montado em uma PCB ou conectado a um conjunto de cabos pode exigir uma folga consideravelmente maior do que as dimensões da carcaça sugerem. Finalmente, decida quais dados o teste precisa produzir. Para uma verificação de aceitação simples, o valor de apilamento ou desacasalamento do pico aplicável pode ser suficiente. Para comparação de engenharia, avaliação de fornecedores ou análise de falhas, dados sincronizados de força e deslocamento fornecem consideravelmente mais contexto. O Testador de Força de Inserção e Extração de Conectores ITM-LAB RS-6600A é projetado para medições controladas de forças de conector, desemparelhamento e conexões. Capacidades de força disponíveis de 5, 10, 20, 50 e 100 kgf permitem que a faixa de medição seja selecionada ao redor da aplicação, em vez de usar uma capacidade para cada conector. O sistema fornece um curso de teste 0–150 mm e configurações com velocidades de teste de 0,01–300 mm/min ou 0,01–600 mm/min. Um servomotor Panasonic controla o movimento de teste enquanto o sistema registra a força junto com o deslocamento. A luminária final deve ser selecionada ou projetada de acordo com a geometria real do conector, direção de acoplamento e condição de teste exigida. Para uma aplicação nova, desenhos e fotos do conector geralmente são mais úteis do que o nome do conector sozinho. Para um par padrão de conectores, a seleção da luminária pode ser simples. Para uma carcaça incomum, montagem montada em PCB ou conector multi-pino, um pouco de informação sobre a aplicação economiza muito vai e vem. Informações úteis incluem: Fabricante do conector / número da peça · Desenhos da tomada e plugue · Dimensões totais · Contagem de contatos · Força esperada de acoplamento e desacoplamento · Velocidade necessária · Viagem necessária · Condição do trinco · EIA-364-13 / especificação do produto · Saída necessária · Fotos ou amostras do conector Para um acessório personalizado, um desenho dimensional é particularmente útil. Uma amostra física pode ser preferível para geometrias complexas. O objetivo é definir o caminho real de carga antes da fabricação do aparelho. Não como um valor universal para todos os conectores. A EIA-364-13 fornece o método de teste de força de acoplamento e desacoplamento; O conector, produto ou especificação do cliente aplicável determina os limites de aceitação relevantes. Especificações publicadas de conectores que fazem referência ao EIA-364-13 usam limites diferentes para diferentes interfaces. Use a taxa exigida pela especificação de teste e referência do produto aplicável, em vez de copiar uma velocidade de outro conector. Especificações publicadas do produto que fazem referência à EIA-364-13 demonstram que diferentes famílias de conectores podem usar taxas de teste substancialmente diferentes. Somente se essa for a configuração de teste exigida. Algumas especificações publicadas exigem explicitamente medições de acoplamento e desacoplamento com o trinco desacoplado. Sempre verifique o conector aplicável ou a especificação do cliente. Não. Forças de acoplamento e desacoplamento descrevem a interação entre interfaces de conectores de acoplamento. A retenção terminal avalia o quão bem um contato individual permanece retido em sua carcaça do conector. São testes mecânicos separados e podem usar procedimentos e dispositivos diferentes. Comece com a força máxima de teste esperada, depois considere a variação da amostra, a margem de altura necessária, a resolução da medição e a especificação real do sensor. Selecionar a maior capacidade disponível por padrão não é necessariamente a melhor estratégia de medição. EIA-364-13 fornece aos engenheiros de conectores um método comum para medir forças de acoplamento e desacoplamento. Isso não elimina a necessidade de entender o conector que está sendo testado. Antes da primeira amostra entrar no fixture, você deve saber o que está sendo acoplado, se o fecho está incluído, qual velocidade se aplica, qual requisito de força se aplica, como os eixos de acoplamento serão alinhados e se você precisa apenas de um valor de pico ou da resposta completa de deslocamento da força. Uma vez resolvidas essas perguntas, a seleção do equipamento fica muito mais fácil. Para o ITM-LAB RS-6600A, o sistema de teste pode então ser configurado em torno da faixa de força, velocidade de teste, curso, fixação e saída de dados, em vez de apenas em torno da capacidade da máquina.
O projeto de luminária importa mais do que parece
Rígido ou auto-alinhado?
Velocidade de Teste: Siga a Especificação de Referência
Exemplo publicado
Velocidade de Teste
Requisito de Acasalamento
Requisito de Desacasalamento
Conector A
25 ± 3 mm/min
39.2 N max
2,45 N min
Conector B
25 ± 6 mm/min
Produto específico / por circuito
Produto específico / por circuito
Conector C
≤12,7 mm/min
9.8 N/contact max
0.9 N/contact min
Conector D
100 mm/min
Produto específico
Produto específico
Um Fluxo de Trabalho Prático de Teste EIA-364-13
força de acasalamento não é força de retenção terminal
Teste
O que se move?
O que Ele Avalia
Força de acasalamento
Par de conectores se move juntos
Resistência mecânica durante o acasalamento
Força de separação
Par de conectores se separa
Resistência mecânica durante a separação
Retenção terminal
Terminal é retirado da caixa
Retenção de contato com moradia
Crimp pull
O fio é puxado do terminal
Integridade de crimpagem entre fio e terminal
O número de pico é apenas parte da história
Exemplo funcionado: Configuração de um Teste de Acoplamento de Conector
Requisito
Exemplo
Força de acasalamento máxima esperada
Aprox. 70 N
Velocidade do teste
25 mm/min
Movimento necessário
32 mm
Direção do teste
Acasalamento + desacasalamento
Latch
Desengajado
Saída necessária
Força máxima + curva força-deslocamento
Onde os dados de força do conector erram
Selecionando Equipamentos para Testes EIA-364-13
RS-6600A para Testes de Força de Acoplamento e Desacoplamento de Conectores
Parâmetro
RS-6600A
Forçar capacidade
5 / 10 / 20 / 50 / 100 kgf
Teste stroke
0–150 mm
Velocidade do teste
0,01–300 ou 0,01–600 mm/min
Resolução de deslocamento
0,001 mm
Force unidades
N, kN, gf, kgf, lb
Precisão do equipamento
Level 0.5
Sistema de condução
Servomotor Panasonic
Fixture
Configurável para geometria do conector
O que enviar ao solicitar um sistema de teste de força de conexão
Perguntas Frequentes
EIA-364-13 especifica o limite de força de acoplamento?
Qual velocidade devo usar para um teste EIA-364-13?
A trava do conector deve ser engatada durante o teste?
A força de acasalamento é a mesma que a força de retenção terminal?
Qual faixa de célula de carga devo usar para testes de força do conector?
Um número padrão não é um plano de teste completo
