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關于搖擺測試

發布時間:2021-04-28 01:06:53 點擊量:1356
      關于搖擺測試
為了驗證線材的可靠性,很多研發在設計的時候,都會參考相關的標準,加入搖擺測試的要求,常見的有搖擺特性要求的主要是鼠標線,電源線,拖鏈線等系列,不過最近,很多研發人員,將普通的HDMI,DP等主要跑視頻訊號為主的線材也納入搖擺性能的要求里面,讓很多生產廠商是苦不堪言,不過客戶是上帝,客戶說咋整,哪肯定得必須咋整,其實只要價格給到位,哪有過不了的搖擺線材,今天我們聊聊搖擺測試那點事.
搖擺的測試規范定義
目前在測試搖擺之前,會要求客戶提供如下參數說明,測試參數的定義直接影響產品測試的數據好于壞.
■搖擺角度
■搖擺速度
■樣品荷重
■搖擺半徑
■旋轉軸距荷重位置間距離
線材搖擺有標準的測試,與具體的安規相對應,例如UL BS GB GS各不相同,



樣品類型 電流(A) 電壓(V) 荷重 搖擺角度 搖擺次數(Cycles) UL/CSA 額定電流 額定電壓 113g或284g 左右90° 2500次;10次/分鐘 CEE 0.75mm2 16 JIS 額定電流 額定電壓 500g 左右60° 2500次;20次/分鐘,斷線率20%↓ CCC 0.75mm2 16 SAA 額定電流 額定電壓 "大于0.75mm2,20N;其它,10N" 左右45° 10000次,先搖5000次,轉90°后繼續搖擺5000次,搖擺速度為60次/分鐘,斷線率10%↓ BS1363 0.5mm2 3.5 250 1kg 左右45° 10000次,先搖5000次,轉90°后繼續搖擺5000次,搖擺速度為60次/分鐘 0.75mm2 7 1kg 1.0mm2 11 2kg 1.25mm2 14 2kg 1.5mm2 14 2kg.
如何設計符合搖擺性能的線材
■導體結構設計(重要)
導體常用構成分為單支或多支,依材質來分常見的有裸銅,鍍錫銅,鍍銀銅,銅箔絲,銅包鋼等,從材質上來看,銅箔絲搖擺最好,而導體越細越軟,其搖擺性能越好. 為改善搖擺,通常采用多根導體構成,必要時加入尼龍絲,Kevlar(防彈紗)等填充材質,價格比較好的時候,加入防彈絲,價格不是太美麗,用尼龍絲即可. 對于多支導體構成的導體,在符合UL的絞距要求前提下,其絞距越小,搖擺也越好 .

■絕緣結構設計(主要)
絕緣材料對導體起到絕緣保護作用,依材料材質不同,常見的有 FEP,PTFE,尼龍,海翠,抗縮PP,PE系列(低密度的LDPE,中密度的MDPE,高密度的HDPE),半硬質的SR-PVC,PVC,FoamPE(不建議測試搖擺線材選用),FoamPE+Skin(不建議測試搖擺線材選用)等.

從絕緣材料上來看同等條件下,價格比較好的情況用FEP,PTFE絕緣,其次采用海翠,其次尼龍,后抗縮PP(不是普通PP),再者就是PE系列,價格最低的情況下選擇用PVC系列,由于絕緣厚度太薄會對導體保護不夠,絕緣厚度太厚會造成線太硬,兩者都 不會有最佳效果,所以設計合適的厚度也很重要.

■填充結構設計(一般)
填充一方面是保證線材的圓度,另一方面是保護線材在彎折時減少損 壞,起到抗搖擺的作用,常用的填充物有:尼龍絲(防彈紗),Kevlar, 棉紗,PP沖麻,麻繩,PVC條等.
依材料抗搖擺性能上比較,Kevlar優于尼龍絲(防彈紗),而尼龍絲 (防彈紗)又優于棉紗,棉紗優于 PP沖麻,麻繩,PP沖麻,麻繩優于 PVC 條等。, 填充時,尼龍絲(防彈紗),Kevlar通常用于導體內或絞線填充;棉 紗,PP沖麻,麻繩,PVC條等通常用于絞線時填充.

■隔離部分 (一般)
A,隔離材料通常有鋁箔,PET帶,發泡 PP帶,無紡布等,主要用于集合 成纜使用.
B, 由于發泡 PP帶和無紡布較厚且較軟,加入線材中抗搖擺性能優于其它 隔離材料,但由于其較厚且成本較高,一般用于有電性能要求或 OD可達 到要求的線材中.
C,隔離包帶一般有縱包和繞包兩種,其中繞包抗搖擺優于縱包,但具體 要因線材結構而定.

■外被部分 (主要)
外被材料是對整個線材內部起直接保護作用,通常情況下其厚度厚比 薄好,軟比硬好,押出方式空比緊好. 外被通常為 PVC材料,也有 TPU,TPE等料,由于 TPE,TPU延伸和彈 性優于 PVC,其抗搖擺性能也較好.

綜合以上分析,當客戶有要求搖擺時,必須要了解客戶的測試條件,包括搖擺的角度,頻率,吊重,夾具 R角,標準等基本要求,通常來說條件相同時,搖擺角度越大,或吊重越重,夾具 R角越小,頻率越快,線材搖擺越差,反之會越好.

常規設計介紹
●當客戶 有 要 求 搖 擺 時 ,首 先 要 選 擇 單 支 導 體 較 小 的 導 體 構 成,比如單根0.06,0.08,0.1等導體,必要時導體可加 Kevlar(防彈絲),尼龍絲,或改小導體絞距,再不其整銅箔絲,只要價格給到位,材料都整最好的,必須過,不過你來找小編.小編推薦你去問問銅線廠,比如■ 東莞市柯氏五金有限公司,主營極細銅導體(創始會員單位).
●如上面介紹絕緣材料時候所說的,DP,HDMI等跑視頻訊號的線材,但內部發泡信號線由于發泡料的不抗搖擺性,容易斷線,因此此類線材搖擺主要從導體絞距,構成,集合填充等方面改善,實在不行,同等介質參數的材料來替代發泡絕緣料也是可以的,都是錢有沒有給到位的問題

常見問題解決案例
彎曲搖擺測試不過的常見原因有哪些?以及我們如何改進呢?
■在彎曲的地方全斷了(可能斷在同一處,也可能稍有分散),或者斷線率超過規定; 這是比較常見的現象,斷點基本都在結構最脆弱的部位,如果一個手拿插頭,一個手拉電線,則彎曲半徑最小的地方就是最容易斷線的地方,斷的位置稍有分散,往往是因為網尾處有網格,或者網格是交叉的,有錯位,所以斷點不一定是一點,而是多點,但一般靠得很近.

■在鉚接的地方斷了,大家可能沒注意過 ,這是由于鉚接過度,導體很受傷,而在彎曲的時候,導體其實會在絕緣中伸縮,結果可能彎曲處沒有斷,但鉚接處全斷或部分折斷,通過解剖可以清楚地看出,解剖要注意,需加熱插頭,小心處理,這種情況對于鉚接品質不受控的廠家也是很常見的.

■冒出芯線,護套縮里面啦
這個主要是插頭成形時的溫度和壓力不足以使PVC和電線護套熔合,特別是護套較大,或者是橡膠護套(這個完全沒辦法熔合),所以護套和插頭的結合力不足,以至于在反復彎曲時位移滑出,也有可能本身線材附著力沒有控制好,具體怎么控制附著力的招數特別多,可以說一個篇幅,免得大家看的辛苦,有需要絕招的可以走私我.

■絕緣破裂能看到導體
這個情況有三種原因,一是絕緣在反復的彎曲下破裂;二是因為插頭網尾PVC本身破裂,撕裂口一直延伸,把絕緣也撕裂;三是銅絲斷裂,刺破絕緣,

■插頭網尾破裂
插頭膠料不好,或者SR處的網格設計不好,造成過度變形或應力集中,使得網尾破裂,需要雙層曲紋的比較好

■導體刺破絕緣而暴露
導體彎曲部分折斷,絕緣受力后變薄,斷口處的銅絲會伸出絕緣,甚至不同極性的導體接觸,引起電弧)

■溫升高了
啥也別扯拉,改價格貴的材料,整介質系數低的整就是啦.

■電壓降大了 ,搖擺如果在鉚接觸斷線,自然造成導體截面積減小,直接造成該處的溫升增加 ,如果在網尾處斷線,雖然也會出現局部溫升,但未必會傳導到測試溫升的部位 ,但不管斷在何處,如果測試整體電壓降,肯定會增加;如果按照標準的方法,則只有鉚接處的斷線會影響電壓降.
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