一、压接的原理压接是一种永久性连接方式。所谓压接,就是连线端的金属导线筒包住裸导线,用手动或自动的专用压接工具对导线筒进行机械压紧而产生的连接。它是让金属在规定的限度内发生变形将导线连接到接触件上的一种技术。好的压接连接存在金属互溶流动,使绞合导线和接触件材料对称变形。这种连接是一种冷焊连接,可得到好的机械强度和电连续性。坑压式压接筒内导线的变形见图1。图1由于导线是由多股单根圆线芯绞合而成,因此每根芯线之间都存在一定的间隙,当绞合而成的圆发生变形并不允许大于它的圆直经时,势必破坏原圆的单根芯线的绞合规则而填充压接筒内间歇,当间歇填满并继续变形时,使导线的每根芯线之间以及与压接筒内壁之间产生金属塑性变形而造成一定的静电摩擦力,导线和压接筒之间的金属分子就相互渗透,出现了“冷焊”现象。由于压接的结果使接触件与导线之间产生较大的接触面积,因此它具有较小的接触电阻和较大的抗拉强度。
二、压接工具压接是由专用工具来实现的,有手动压接钳,气动压接钳或自动压接机。压接的施压状况和压接承窝形式是多样的,有单窝、双窝、三窝、四窝之分,见图2。图2在电子装联中压接型的电连接器多用坑压式手动压接钳,压接承窝的形式是四窝状,表现在压接件上为四个承窝,见图3。图3由有四个压头的压接钳压接后的压接件见图4。图中“1”表示导线与压接筒之间的要求间隙;“2”是压接筒上的正确压接部位;“3”是观察孔。图4插针/孔与导线的压接,需要一定的操作空间,因此,压接型连接器的插头座针/孔通过专用的取送工具进行与连接器的连接。即可将插针/孔取出插头座外,与导线压接好后,再送入插头或插座内,获得可靠的定位(有定位爪)。正因为压接型连接器的接触偶(插针/孔)是可以从连接器中取出与导线进行连接的,所以这种连接器的接触偶和焊接型连接器相比,同样面积接触偶可以做得很密。
三、压接型电连接器焊接型电连接器其接触件是永久式固定,即接触件装入产品后是不可取卸的。压接型电连接器其接触件是活动式的,即接触件可以根据需要随意装入或取出。压接和焊接相比,应该说是优于焊接的,特别是在接点的连接质量和可靠性方面,焊接是无法和压接连接相比的。一般来说,压接所出的质量问题均是“过压”或“欠压”,这些问题都是由于各种原因的不匹配压接造成的,而压接本身是非常可靠、永久的。
(1)压接连接的主要优点:① 由于压接端接是将插针、插孔在插头、插座外面压接之后,再装入插头、插座内,解决了电连接器小型化和高密度方向发展带来的焊接困难,避免了虚焊和假焊,提高了端接质量和可靠性。② 压接质量是靠工具来保证的,其克服了因焊接操作者水平及经验的多少带来端接质量的波动。据统计,压接连接的失效率比普通烙铁焊接低一个数量级。③ 不用电源加热,节省能源,适应冬季外场作业,操作方便,生产效率高。④ 不用焊料和助焊剂,不会带来环境污染,改善了工作条件,减轻了设备质量。⑤ 端接质量稳定,在强振动下连接可靠性高,在耐热、耐振动冲击方面效果比焊接好。⑥ 压接工具和操作为通用型,提高了端接的标准化程度,便于接触件的更换。⑦ 不择场地和环境温度,任何需要之处均可进行压接,特别方便在禁用电热工具的火工品现场使用。⑧ 表面清洁度对连接效果影响较小。⑨ 压接降低了安装维护费用。⑩ 压接操作不会产生焊接操作中四处飞溅的锡珠、锡疤等金属多余物。
(2)压接的缺点① 一个插针/孔只能压接一次,重新压接插针/孔只能报废,需要插针/孔有备份。② 单个针/孔一般情况下不能同时压接双线,需要用“死接头”转接成一根导线后再进行压接。③ 对压接工具要求高,并且操作不方便。④ 对压接用导线的截面积尺寸精度、插针/孔压接筒的尺寸精度必须符合要求,并要求电连接器和导线生产厂严格保证质量。⑤ 对新产品或第一次使用压接型电连接器,要求生产厂家进行售前和售后的培训和技术服务。⑥ 各种电连接器采用的压接工具、压接工艺、参数不尽相同,若在同一电子设备上采用的电接器系列品种太多,容易造成人为失误,这就要求使用单位的设计者,在同一型号电子设备上采用的电连接器系列品种尽可能少。④~⑤项并不是压接技术本身的缺点,只是对压接技术的一种要求。
四、多股绞合芯线的要求由压接原理可知,多股芯线被压接后互相挤压并排除互相之间间隙的空气,然后芯线产生一定的金属塑性变形,最后芯线与芯线之间、芯线与压线筒内壁之间保持着一定的金属弹性从而达到电气连接的目的,从压接截面上看压接后的导线芯线是完全充满了压线筒内截面的,见图5。图5如果使用单股导线,芯线压接后在芯线4个压接窝点的角端,从压接截面上看是无法充满压线筒的内截面的,而且在这四个角上有明显的空洞,导线的芯线越粗这种空洞就越明显。另外,由于单股导线的芯线没有空气可以排,也无法互相之间释放压力,因此导线的芯线还有被损伤的可能。压接钳的压头对这种单股导线的芯线也承受着更大的金属反弹力,这样压头极易被损坏,一旦压头被损坏压接钳就没有用了。鉴于以上原因,凡是需采用压接连接的产品,在选用导线上必须使用多股绞合导线。根据李晓麟老师的多芯电缆装焊工艺与技术改编