絕緣置換連接器技術(shù)簡稱為IDC，采用絕緣置換連接器(IDC)可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)電纜端接，消除了壓接所需的剝離操作。常于多股線纜配套使用，屬大規(guī)模端接。

1、絕緣置換連接器技術(shù)的設(shè)計理念

壓接法和IDC接線法的關(guān)鍵區(qū)別在于壓接電纜的方式不同。

在壓接過程中，預(yù)剝離電纜和端子在大壓力壓接模具的作用下嚴(yán)重變形，突破其上的氧化層，獲得金屬間的接觸。

每一個每個觸點(diǎn)施加相對較大的力，變形包括端子的塑性變形和電纜的軸向擠壓。冷焊通常是通過強(qiáng)力產(chǎn)生的，在端接系統(tǒng)中儲存的彈性能量很少。壓接觸點(diǎn)的關(guān)鍵尺寸是壓接工具獲得的壓接高度公差(如下圖1所示)。這需要仔細(xì)設(shè)置和持續(xù)監(jiān)控，以保持長期壓接高度的質(zhì)量。

IDC端接法所需的力要小得多。將絕緣電纜壓入端子槽內(nèi)，該槽設(shè)計用于利用產(chǎn)生局部塑性變形的剪切力使電纜變形，切斷絕緣層，去除氧化物。它是通過一個動作來實(shí)現(xiàn)的，并且在電纜和端子之間形成了高壓接觸面。由于端子在端子和端子之間具有彈性，所以穩(wěn)定的IDC系統(tǒng)設(shè)計在端子中儲存了大量的能量。

端子的槽寬和插入深度在IDC端接中非常重要。槽寬尺寸在落料過程中容易控制在0.1密耳。另外，電纜插入工具可以簡單地控制插入深度，因?yàn)椴迦肷疃裙钔ǔＪ菐讉€密耳，所以端接質(zhì)量可以通過目視檢查來檢查。IDC端接比較容易適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境，所以它比壓接更有優(yōu)勢。

2、絕緣置換連接器技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

IDC絕緣置換連接器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用成本低，可靠性高。缺點(diǎn)之一是限制連接器的幾何形狀。

通常，雙排觸點(diǎn)的矩形形狀為系統(tǒng)提供了最佳的外觀尺寸。此外，需要防退線裝置，因?yàn)樵陔娎|振動的情況下，與端子的接觸面可能不夠穩(wěn)定。在機(jī)械應(yīng)力較大的應(yīng)用中，經(jīng)常需要使用雙槽，有時需要使用電纜絕緣夾。

3、性能特點(diǎn)

壓接效果好是由于壓接過程中金屬間的接觸，由于電纜的軸向擠壓，儲存了少量的彈性能量。隨著時間的推移，如果壓接頭保持在機(jī)械穩(wěn)定的狀態(tài)，額外的擴(kuò)散焊接可以改善接觸面。然而，端子/電纜系統(tǒng)中的應(yīng)力松弛和蠕變過程傾向于降低其機(jī)械穩(wěn)定性。因此，根據(jù)不同的機(jī)械設(shè)計，蠕變過程可能最終導(dǎo)致退化。如果接觸面最初具有邊際強(qiáng)度，并且由于振動和應(yīng)力松弛而減弱，機(jī)械穩(wěn)定性將限制其使用壽命。

IDC端連接的機(jī)械穩(wěn)定性取決于端子的彈性和電纜的負(fù)載狀態(tài)。從設(shè)計的角度來看，這更容易控制。此外，電纜的防退線裝置可以防止電纜與端子接觸處的松動。如果是實(shí)心線，通過適當(dāng)?shù)姆劳司€措施，IDC端連接由于其固有的良好機(jī)械穩(wěn)定性，將具有與壓接相同甚至更好的性能。這是因?yàn)槠D(zhuǎn)端子中儲存的彈性能量保持了大壓力接觸面。典型情況下，對于AWG26等小線規(guī)則，端子設(shè)計在接觸面提供幾磅的力和數(shù)密耳的彈性偏轉(zhuǎn)。對于較大的線規(guī)則，如AWG20，壓力可高達(dá)15-20磅。

對多股線來說，線芯束的機(jī)械穩(wěn)定性對其性能起著重要作用。影響其性能的因素有兩個。第一，由于線芯束承受著壓縮負(fù)荷，當(dāng)由于機(jī)械干擾、應(yīng)力松弛和蠕變而在槽內(nèi)松弛時，接觸力有減小的趨勢。可能的松弛程度取決于所用多股線的類型。線芯的數(shù)量和層次(或絞合)、導(dǎo)體頂層(鍍層)和絕緣類型對機(jī)械穩(wěn)定性起著重要作用。

對某些絕緣類型而言，無鍍層、線芯數(shù)量多、層次少或無的多股線最難可靠地進(jìn)行端接；而有覆層的7股線最簡單，往往具有與實(shí)心線相同的性能。第二，由于接觸點(diǎn)由有限數(shù)量的線芯(通常為7股線中的4股)組成，因此線芯之間的導(dǎo)電性能會影響整體的導(dǎo)電性能。若電纜鍍錫能優(yōu)化整體的導(dǎo)電性能。顯而易見，在多股線的情況下，夾緊電纜絕緣層的應(yīng)力釋放非常重要。有時候，IDC端子槽的附加(或備用)能提供必要的機(jī)械穩(wěn)定性。利用端子適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)量(柔順度)和有效的應(yīng)力釋放，可優(yōu)化IDC端接的機(jī)械穩(wěn)定性。

4、線纜負(fù)載特性

每一種電纜都有一個獨(dú)特的參數(shù)，由此必須對每一種情況下的負(fù)荷特性進(jìn)行評估，規(guī)范端接特定類型電纜的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)心線或多股線的負(fù)荷特性可在實(shí)驗(yàn)室中測量，并使用固定測力計模擬指導(dǎo)幾何形狀的槽。確定結(jié)果用于確定端子的負(fù)荷要求。電纜的負(fù)荷特性可以顯示在給定設(shè)計的力變曲線上。請注意，斜角、過渡半徑和材料厚度對給定電纜的負(fù)荷特性有明顯的影響。

經(jīng)過分析，設(shè)計目標(biāo)是通過預(yù)定的設(shè)計區(qū)域提供電纜曲線的端子。通過檢查電纜插入模擬裝置后的接觸區(qū)域，確定給定幾何形狀的設(shè)計區(qū)域。根據(jù)定義，設(shè)計區(qū)域是絕緣層被替換，導(dǎo)體有效變形，形成大壓金屬間接觸的負(fù)載曲線區(qū)域。在多股線條的情況下，設(shè)計區(qū)域通常代表機(jī)械穩(wěn)定性最好的負(fù)載曲線區(qū)域，該區(qū)域具有盡可能多的線芯形成的良好接觸，各線芯無嚴(yán)重?fù)p壞。

5、測試方法

IDC接觸面的機(jī)械穩(wěn)定性對實(shí)際性能起著至關(guān)重要的作用。因此，振動、機(jī)械、熱沖擊、溫度/濕度循環(huán)是測試中考慮的重要因素。為了增強(qiáng)這些因素產(chǎn)生的模擬實(shí)用老化的實(shí)驗(yàn)室測試，應(yīng)該在產(chǎn)品認(rèn)證測試中重點(diǎn)考慮。在這個測試項(xiàng)目過程中，端接電阻的變化應(yīng)該作為監(jiān)控的主要性能特征。簡單的故障標(biāo)準(zhǔn)10Rc可用于判斷其性能(電纜與端子接觸面最小接觸電阻的10倍)。

考慮到IDC端接的基本原理，很明顯，該技術(shù)在許多應(yīng)用中都具有與壓接觸點(diǎn)相同的優(yōu)異性能。此外，這種端接還能降低應(yīng)用成本。這種理想的情況促使我們認(rèn)真考慮IDC技術(shù)作業(yè)中應(yīng)用IDC技術(shù)。很多應(yīng)用程序都可以提供使用IDC技術(shù)的機(jī)會，并且可以降低成本，保持其端接性能。

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