Cómo hacer una junta rizada de calidad

Si bien se entiende bien dentro de los fabricantes de arneses profesionales, la aplicación correcta de engarces es algo que no parece ser tan ampliamente comprendido en los círculos de bricolaje con mucha información disponible que va desde no muy exhaustiva hasta totalmente equivocada; Una vez, un empleado de una tienda de alta fidelidad de automóviles le aconsejó a uno de mis amigos que sujetara el cable con cinta aislante y nada más ... El engarzado es una técnica que puede producir una vida confiable y duradera. conjunta, eficiente y fácil con muy poca capacitación.

Existe una amplia gama de engarces en el mercado: los usuarios industriales de engarces tienen un buen acceso a la información de los fabricantes de engarces y herramientas, por lo que no profundizaré en estas aplicaciones. En cambio, en este Instructable espero darle algunos consejos sobre el uso de engarces que probablemente encuentre al instalar accesorios o hacer reparaciones en su automóvil, bote o caravana o en proyectos en el hogar.

Gran parte de este Instructable se centrará en materiales y herramientas, por lo que lo dividiré en detalle en tres áreas principales y mantendré los materiales de introducción simples:

Materiales

Terminales de crimpado de buena calidad para adaptarse a la aplicación.

Alambre trenzado de una especificación conocida (núcleo no sólido)

Termoencogimiento

Herramientas

Pelacables de buena calidad

Herramienta de crimpado para adaptarse a los terminales

Paso 1: elegir el cable

Elegir el cable

Dependiendo de su aplicación, puede o no tener una opción en el cable para usar. En primer lugar, no use alambre con núcleo sólido, y si desea un trabajo confiable, evite en gran medida el 'cable de conducto' (algunos hilos grandes destinados a la red enterrada en el conducto). Se requieren tipos específicos de engarces para usar este tipo de cable de manera confiable. El mejor cable para uso general será uno con muchos hilos.

A continuación, determine el tamaño del cable: esto puede enumerarse de varias maneras, la más común es AWG (American Wire Gauge) (por ejemplo, 16AWG), área de sección transversal en mm cuadrado (por ejemplo, 1sqmm) o recuento de hilos y diámetros (por ejemplo, 32 / 0.2). Hay muchas tablas disponibles para ayudarlo a convertir entre tamaños comunes.

Si compra un cable nuevo, el tamaño aparecerá en el carrete o paquete. Si modifica una instalación existente, puede ser más difícil de determinar. Muchos cables ahora están impresos o moldeados en el aislamiento con esta información repetida a lo largo de la longitud, por lo que será un vistazo para ver si puede encontrarlo.

Si no puede encontrar esta información, tendrá que recurrir a la medición y un poco de cálculo. Pele una longitud del aislamiento y luego cuente el número de hilos de alambre individuales y mida el diámetro de uno con un micrómetro o un calibrador a vernier. Luego puede hacer referencia cruzada a una tabla o calcular el área de la sección transversal multiplicando el número de hebras por el área de una hebra calculada por πr2.

El diámetro del aislamiento es importante para los engarces más confiables, ya que afecta la forma en que la parte posterior del engarzado agarra el cable, sin embargo, siempre que use cables estándar, esto no debería darle un problema importante. Sin embargo, es importante tener en cuenta que está utilizando un engarzado en una aplicación profesional.

Paso 2: Elección del terminal de crimpado

Elección del terminal de crimpado

Ahora que sabe qué tamaño de cable tiene, también necesitará averiguar a qué debe conectarse. Hay muchas, muchas variaciones de engarzado, pero hay un puñado de muy comunes, la mayoría mostradas en la imagen. Los engarces diseñados para ajustarse a los sujetadores roscados se pueden especificar simplemente por el tamaño del perno (por ejemplo, M4 / ¼ "). Otros pueden tener diferentes nombres dependiendo de la industria y el fabricante (por ejemplo, lucar, faston, hoja de ¼ "). La calidad del engarzado será fundamental para obtener una buena unión: es difícil conseguir una unión buena y duradera con un terminal de engarzado de baja calidad.

Enchapado
Los terminales están disponibles con varias opciones de recubrimiento diferentes para brindar protección contra la corrosión y por otras razones técnicas (como baja resistencia de contacto). Evitaría cualquier engarzado (si es posible) que no tenga un revestimiento para que no tenga que volver a visitarlo en el futuro para limpiarlo de corrosión. Esto será especialmente importante en la atmósfera más corrosiva como las que se encuentran en un barco. El revestimiento disponible más común es el estaño, y será adecuado para la mayoría de las necesidades. El plata y el oro también son comunes en ciertas aplicaciones, pero generalmente se usan en aplicaciones de baja corriente / señal donde se necesita una resistencia mínima a través de la unión.

Engarces preaislados
Si usa terminales preaislados, los conectores de mejor calidad tienen una funda de metal para sujetar el aislamiento del cable, las partes de menor calidad no lo tienen. La imagen de los engarces seccionados que se muestran lo hace obvio, pero para determinar esto cuando no está seccionado, mire hacia abajo el barril del engarzado desde el extremo de entrada del cable. Verá metal hasta casi el final del engarzado en una parte de calidad, pero se detendrá en piezas más baratas.

Todos los terminales se venderán con un rango de tamaño de cable definido; esto debe figurar en el paquete, pero si no, y está utilizando piezas preaisladas, puede ver el color de la funda. El estándar generalmente adoptado es:

Aislamiento rojo 0.5-1.5mm2 / 22-16 AWG

Aislamiento Azul 1.5-2.5mm2 / 16-14 AWG

Aislamiento amarillo 4.0-6.0mm2 / 12-10 AWG

Hay otros colores alrededor, pero es poco probable que los encuentres a menos que estés haciendo un trabajo industrial, aeroespacial o militar.

Crimps sin aislamiento de barril cerrado
Estas partes están hechas en una de dos formas: en forma de lámina o en terminales de tubo. Las hojas formadas se fabrican cortando el material de una hoja plana y luego conformando para hacer un tubo en un extremo. Los de mejor calidad de este tipo tendrán un material más grueso y una costura soldada. Los terminales de tubo se fabrican cortando un tubo de pieza a la longitud, aplanando un extremo y perforando un agujero. El tipo de tubo tiende a ser más pesado y, por lo tanto, es más común en los tamaños más grandes; por ejemplo, puede encontrarlos en una alimentación del motor de arranque.

Crimps sin aislamiento de barril abierto
Este tipo de engarzado tiene, con mucho, la mayor cantidad de variación que tiende a ser el tipo utilizado en las carcasas de conectores. De los muchos miles disponibles, los más comunes con los que es probable que se encuentre son del tipo de cuchilla, de estos, la cuchilla de ¼ "es la más común con 1/8" (3.2 mm) y 3/16 "(4.8 mm) también se encuentra con frecuencia. Encontrará estos conectores ampliamente utilizados en automóviles, electrodomésticos, equipos de alta fidelidad, etc.

Es posible que encuentre diferentes tipos en su automóvil para otras aplicaciones; si necesita reemplazar estos buenos proveedores de electricidad, a menudo pueden proporcionarle un kit de piezas. Estos tipos a menudo necesitarán una herramienta muy específica para engarzar correctamente.

Pin girado
Estos se encuentran más comúnmente en conectores de especificaciones militares, pero también se pueden encontrar en conectores industriales, conectores RF y tipos D de alta calidad. Se fabrican girando piezas de la barra y, por lo tanto, son casi invariablemente redondas.

Otros tipos
Existen muchos otros tipos de engarzado, la mayoría de los cuales tienen aplicaciones específicas y, por lo tanto, es poco probable que se encuentren en la vida cotidiana.

embalaje
Una gran proporción de engarces están disponibles en una forma que permite el engarzado automático en máquinas especializadas, normalmente una tira o soporte suministrado en un carrete. Estos se pueden engarzar con herramientas manuales, pero deberán retirarse o cortarse de una cinta transportadora. Otros terminales se suministran como 'piezas sueltas': las piezas individuales se suministran generalmente en bolsas o cajas.

Paso 3: elegir una herramienta

Elegir una herramienta

Al igual que con cualquier otra herramienta, hay una gran variedad de opciones disponibles, que cubren una amplia gama de precios y calidad. Una herramienta genérica barata puede comenzar en £ 2 con herramientas manuales calibradas de buena calidad que a menudo superan las £ 400 y equipos automatizados que pesan decenas de miles de libras o más.

Como regla general, trataría de evitar cualquier herramienta que no tenga una función de trinquete, aunque a veces esto simplemente no es posible, es mejor hacer la elección sabiendo por qué.

Las herramientas tipo alicates rara vez tienen algún método para garantizar que un engarzado se consolide correctamente, una herramienta de trinquete lo tendrá. Por lo tanto, puede garantizar que se haya formado correctamente un engarzado (si ha seleccionado el engarzado y el alambre correctos para el dado). Del mismo modo, las herramientas de tipo martillo tienen el mismo problema. Más sobre esto más tarde.

Para obtener los mejores resultados, la herramienta debe seleccionarse para adaptarse al terminal; la mejor manera de hacerlo sería comprar la herramienta recomendada por el fabricante para cada engarzado que use, sin embargo, esto no es probable que sea práctico para el aficionado al bricolaje por razones obvias . Las hojas de datos del fabricante generalmente enumerarán el número de pieza de la herramienta correcta. Para los engarces más comunes, hay herramientas genéricas disponibles a precios razonables que funcionarán adecuadamente. En realidad, hay un número muy limitado de fabricantes de estas herramientas en el mundo, por lo que si compra una herramienta básica y barata, es probable que sea la misma parte. El principal fabricante de estos es una compañía llamada OPT en Taiwán- //www.opttools.com/. Por experiencia personal, estas son buenas herramientas funcionales para los terminales aislados, terminales blade y terminales de barril cerrado no aislados, y están disponibles a precios razonables.

Los otros fabricantes principales de herramientas manuales para los grandes proveedores de crimpado que conozco son:
//www.wezag.de/index.php?lang=en_US
//www.pressmaster.com/
//www.rostratool.com/
//www.dmctools.com/
//www.astrotool.com/

Todos estos se venden bajo su propio nombre, así como 'ingeniería de insignias' para otros. Sin embargo, tendrá que ir a un concesionario / distribuidor para comprar sus piezas, ya que todas solo venden al comercio.

Paso 4: hacer el engarzado

Hacer el engarzado

Si está utilizando un engarzado sin aislamiento y necesita un manguito, coloque una pieza adecuada de manguito en el cable. Por lo general, la relación de contracción 3: 1, la contracción térmica con revestimiento adhesivo aseguraría que se realice un buen soporte tanto del alambre como del engarzado. Una longitud de al menos 2 veces el barril de engarzado generalmente dará un buen agarre. Se pueden usar otras fundas, en particular las fundas de neopreno (fundas Hellermann) también funcionan bien.

Antes de realizar muchos engarces, probablemente valga la pena realizar un engarzado de prueba en cables y terminales representativos para asegurarse de que tiene la configuración correcta.

Una vez que haya determinado que la longitud del cable es pelar el extremo, tenga cuidado de no dañar los conductores. La longitud de la tira puede indicarse en el embalaje del engarzado, pero si no debe ser así, cuando el cable se inserta en el engarzado, 1-2 mm se extiende hacia afuera. Inserte el cable en el engarzado, asegurándose de que todos los hilos estén adentro y que ninguno quede perdido. No se recomienda torcer los hilos juntos.

Coloque con cuidado el engarzado en el cable en la herramienta (puede que le resulte más fácil colocar el engarzado en la herramienta antes del alambre con algunos engarces), y asegúrese de que el cable esté asentado en casa. Cicle la herramienta, si es una herramienta de trinquete, hasta que la herramienta se suelte. Retire e inspeccione el engarzado: asegúrese de que el cable esté en la posición correcta y que el aislamiento esté agarrado con éxito. Dar un pequeño tirón para asegurar completamente engarzado.

Si está utilizando algunas de las herramientas más baratas / sin trinquete, es posible que tenga que engarzar cada terminal dos veces, posiblemente con dos configuraciones en la herramienta. Si necesita hacer esto, engarce primero el extremo del conductor del engarce, seguido del aislamiento.

Si usa un termoencogible u otra funda. Coloque la manga y, si es necesario, caliente para encoger. Use una fuente de calor adecuada, idealmente una pistola de aire caliente, pero los artículos como soldadores se pueden usar con mucho cuidado. Antes de encogerse, asegúrese de que el manguito esté en el lugar correcto, sin obstruir el extremo terminal del engarzado.

Paso 5: más información

Más información
Un poco de ciencia y control de calidad

Es posible sobre y debajo de engarzar un terminal;

Los sistemas de engarzado están diseñados para compactar los hilos de alambre juntos a un nivel establecido para que no queden espacios intersticiales (espacios) entre los hilos. Esto evita que la humedad y el oxígeno ingresen al engarzado y, por lo tanto, evita que se produzca corrosión. Si esto se lleva a cabo correctamente, soldar la parte trasera de un engarzado (como recomendarán algunas personas) no tendrá ningún efecto sobre la resistencia a la corrosión de la unión, ya que no habrá espacio para que entre la soldadura. En última instancia, el proceso de engarzado tiene como objetivo deformar el alambre y engarzarlo a un nivel predeterminado, para eliminar los espacios y el trabajo en frío del alambre a un nivel predeterminado.

El engarzado inferior que se puede lograr usando la herramienta o matriz incorrecta para el engarzado, no ciclando la herramienta para cerrarlo completamente, usando herramientas de tipo alicate o mediante una selección incorrecta de engarzado y alambre, dejará estos espacios intersticiales abiertos, permitiendo la humedad y el oxígeno para entrar, lo que finalmente permite la corrosión y, por lo tanto, una junta de alta resistencia o falla mecánica. Si no está engarzada, la junta también tendrá una resistencia mecánica reducida, y en un nivel extremo se extraerá con muy poca fuerza. Si bien la resistencia a la tracción de la junta no es una prueba ideal (debido a los problemas de engarce que se describen a continuación), es una prueba común que se aplica rápidamente en un entorno de fábrica y, por lo tanto, se usa comúnmente como un control de control de calidad.

El engarce excesivo de la unión puede tener resultados igualmente desastrosos: en un nivel extremo, la tensión impuesta en los cables puede conducir a una falla completa, lo que probablemente sea obvio. Un problema menos obvio es una mayor sensibilidad a la fatiga, que ocurrirá en lugares con vibraciones donde la falla puede no ser aparente por algún tiempo. Este tipo de falla es análoga a lo que sucede cuando se sigue doblando un clip de papel: el material se endurece y finalmente falla. El engarce excesivo es más difícil de detectar ya que una simple prueba de tracción no necesariamente resolverá el problema, debido a que estas otras técnicas de control de calidad tienden a usarse, aunque ninguna de estas es práctica para el aficionado al bricolaje;

Microseccionamiento: esta es una prueba destructiva que es el único método completamente definitivo para determinar la calidad de un engarzado. Por lo tanto, a menudo se usa en la industria para garantizar que el diseño / calibración y la configuración de la maquinaria de engarzado sea correcta, donde se pueden tomar muestras y analizado. El proceso consiste en cortar una junta ondulada a través del área ondulada, montar y pulir la sección e inspeccionar y medir con un microscopio. Los criterios para una buena unión son principalmente para determinar si se ha producido una consolidación correcta, es decir, sin espacios vacíos, sin inclusiones de cuerpos extraños u óxidos y aproximadamente secciones hexagonales de los hilos de alambre ondulado.

Pruebas de tracción: a mano, esto puede ser un tirón suave en una junta, pero en un entorno de producción, generalmente se usa un probador calibrado para aplicar una fuerza hasta que la junta falla, teniendo en cuenta la fuerza de fluencia lograda. Esta puede ser una verificación rápida en el proceso que detectará un subengarce, pero no necesariamente un engarce excesivo.

Altura de engarzado: la medición de la altura del cable terminado en el área de engarzado es un buen método para el control de calidad, ya que no es destructivo y puede recogerse por encima y por debajo de engarzado simplemente.

Fuerza de prensado: muchas herramientas de prensado automatizadas miden la fuerza aplicada durante el proceso de prensado. Este es otro método confiable para obtener una indicación de la calidad del engarzado, y tiene la ventaja de que es una verificación en proceso: no es necesario detener las máquinas o extraer muestras.

Soldadura: puede ver recomendaciones para soldar engarces en otros lugares. No hay absolutamente ninguna necesidad de soldar ningún engarzado. De hecho, puede reducir la fiabilidad del engarzado al hacerlo. Los engarzados están diseñados para controlar la flexión del cable en el punto de entrada. Soldar puede endurecer la junta y provocar fallas prematuras.

Herramientas esotéricas: debido a los peligros del engarce excesivo descritos anteriormente y la dificultad de detectarlo, recomendaría encarecidamente no usar una herramienta de tipo martillo o cualquier otra cosa que no esté específicamente diseñada para el tipo de engarzado. Esto incluye apretar en un vicio, apretar con un vicio con un clavo para sangrar, usar alicates, golpearlo con un martillo o cualquier otro método brutal que pueda venir a la mente. Es posible que obtenga un resultado razonable, pero existe un riesgo muy alto de que no lo haga y la articulación fallará prematuramente.

Otras lecturas
Desafortunadamente, hay muy poca información ampliamente disponible sobre la tecnología de engarzado y, con mucho, el mejor libro está actualmente agotado;

Manual del conector eléctrico: Tecnología y aplicaciones (Serie de empaques electrónicos e interconexión), Robert S Mroczkowski, ISBN 978-0070414013

Sin embargo, la mayoría de los principales fabricantes de engarzados producen algún tipo de guía, los siguientes son buenos ejemplos. Otros están disponibles;

//tooling.te.com/pdf/US_crimpposter.pdf
//tooling.te.com/europe/pdf/crimp- connections-english-german-3-1773444-1.pdf
//www.molex.com/pdm_docs/ats/TM-638000029.pdf
//www.molex.com/pdm_docs/ats/TM-640160065.pdf

Paso 6: consejos principales

Consejos

Finalmente, mis mejores consejos para una unión engarzada sólida y confiable son;

Compre terminales de crimpar de buena calidad
Haga coincidir el engarzado correcto con el tamaño de cable correcto
Tenga cuidado al pelar el cable para no dañarlo.
Utilice una herramienta de engarce de trinquete de buena calidad.
No sueldes el engarzado
Use tubería termocontraíble para proporcionar alivio de tensión o aislamiento si es necesario