Krimpovací koncovky umožňují snadné připojení/odpojení elektronických součástek bez potřeby páječky nebo odpájecího opletu. A při procházení jedné z levných obchodních platforem se můžete rozhodnout, že pro použití této pohodlné metody stačí zakoupit krimpovací lis spolu se sadou terminálů JST a DuPont (klon Mini-PV). Koneckonců je to jen kus kovu, který je namačkaný kolem holého drátu. Jaké problémy zde mohou nastat?
Smutnou pravdou je, že ačkoliv jsou originální krimpovací kroužky JST a Mini-PV absurdně drahé, zaručují přesné a spolehlivé krimpování s dlouhou a stabilní životností. Totéž platí pro originální terminály JST, Mini-PV a Molex. V tomto případě můžete snadno zažít rčení „Lakomec platí dvakrát“.
▍ Varovný příběh
Příklad špatného zalisování (vlevo), které vedlo k sérii požárů v klimatizacích. Porovnejte se správným zalisováním vpravo, kde jsou dráty omotané pevněji.
V roce 2007 se začaly zdánlivě samy od sebe vznítit klimatizace instalované v řadě motelů a soukromých domů. Všechny byly vyrobeny stejnou texaskou společností Goodman Co. Po několika zprávách o požárech se dospělo k závěru, že problém byl způsoben nekvalitními napájecími kabely od nového dodavatele, společnosti Tower.
Po stažení přístrojů s kabely od této firmy začalo forenzní vyšetřování, které mělo zjistit pravý důvod. Pomocí klimatizací, které ještě nezačaly hořet, se při testování podařilo vysledovat problém až k samotným viníkům – vlajkovým terminálům – které byly nalisovány na zkroucená jádra napájecích kabelů. Kvůli nedostatečnému tlaku vyvíjenému na vodič při krimpování byl uvnitř konektoru volný prostor, což zvýšilo přechodový odpor.
Když tekl velký proud, vedlo to k rychlému zahřátí a nakonec k požáru. Továrna Tower nepoužila deklarovaná krimpovací zařízení AMP, ale nesprávně nakonfigurované analogy, které prováděly nekvalitní krimpování. V tomto případě rozhodnutí Toweru ušetřit pár babek nakonec vyústilo v ušlý zisk a ohrozilo životy a majetek.
Nejdůležitějším prvkem dobrého krimpování je plastická deformace, tedy zda je tato vlastnost materiálů dostatečně využita k získání pevného kontaktu, zda není překročena síla potřebná k tomu a zda není příliš slabá, jako v posuzovaném případě .
▍ Odpovědnost leží na kupujícím
Описанная история показывает, что нужно быть очень внимательным к приобретаемому товару: не только к самим устройствам, но и к их компонентам. Одним из ярких примеров здесь будут широко распространившиеся клоны, которые в итоге привели к формированию «синдрома DuPont», став известнее своего гораздо более качественного оригинала.
Demontovaný terminál Mini-PV s listovou pružinou BeCu (vlevo) a klonem DuPont (vpravo), foto: Matt Millman
Jak říká Matt Millman, Berg Electronics představila své mini-PV terminály v roce 1950. Tento terminál může být zaměněn za DuPont, ale ve skutečnosti je mnohem lepší. Mini-PV mají bimetalový design obsahující listovou pružinu (BeCu) a jsou stále vyráběny společností Amphenol, včetně pro americkou armádu a další vládní agentury.
Berg Electronics byla v roce 1972 pohlcena společností DuPont Corporation a stala se její divizí. To může vysvětlovat, proč se v 90. letech začaly objevovat levné klony Mini-PV (včetně Harwin M20), které se začaly nazývat „terminály DuPont“, ačkoli jsou konstrukčně odlišné od Mini-PV.
Od té doby výrobci klonů začali nejen vyrábět své vlastní verze terminálů DuPont, ale také analogy JST, včetně řad XH, PH a dalších. Tolerance, použité materiály a další podrobnosti specifikací, jako jsou povlaky, jsou věcí dohadů, zejména při nákupu od anonymních prodejců na levných tržištích.
Použití odlišných kovů ve svorkách vede ke galvanické korozi. I když je to z krátkodobého hlediska jen zřídka, použití různě potažených konektorů na deskách plošných spojů nebo kabelových svazcích bude mít za následek více a více poruch v průběhu měsíců nebo let v závislosti na provozních podmínkách. Pokud neznáte konkrétní specifikace svorek a vodičů použitých v projektu, stávají se tato připojení rizikovými a je lepší se jim vyhnout, pokud je důležitá dlouhodobá spolehlivost.
▍ Zmáčkněte kov, ne rozpočet
Potenciální nebezpečí úspory peněz nákupem levných náhradních dílů platí také pro krimpovací stroje. Při nákupu levného nástroje riskujete nekvalitní krimpovací nebo zcela nefunkční spoj, který ani cvičené oko vždy neodhalí. Jako příklad se podívejme na nepříliš levný nástroj pro JST a DuPont – který jsem si nedávno zakoupil a Matt Millman pilně testoval: Preciva PR-3254:
Krimpovač Preciva PR-3254, foto: Matt Millman
Jako majitel původního Berg/DuPont Mini-PV krimpování mohl Matt porovnat oba nástroje vedle sebe a také jejich výsledky. Nejdůležitější věcí, jak zdůraznil Matt, je správný tvar svorky PR-3254, protože horní část přihrádky DuPont musí mít tvar O, nikoli tvar B používaný pro hroty JST.
Porovnání krimpovačů DuPont Mini-PV a (nepřesné) svěrky typického rozpočtového nástroje, foto: Matt Millman
Bohužel při bližším zkoumání se ukáže, že tvar není tak správný. Problém se projevuje při sevření kleští – výsledná dutina vypadá spíše jako ovál než jako kruh:
PR-3254 „DuPont“ svorka ve srovnání s DuPont HT-208 (AWG 24) svorkou, foto: Matt Millan
Přestože lze výsledné zvlnění považovat za přijatelné, při použití vodiče AWG 24 (0.205 mm2) poškozuje izolaci. V případě AWG 28 (0.0810 mm2) není izolace poškozena, ale síla působící na samotný vodič je nedostatečná, což může vést ke zvýšení přechodového odporu a dalším problémům.
Harwin Z20-320, Pressman, Švédsko. Krimpuje klony DuPont efektivně a bez námahy, foto: Matt Millman
Další krimpovač, který Matt recenzoval, IWISS SN-025, který je navržen pro terminály DuPont, byl o něco lepší než PR-3254, ale přesto se nedoporučuje pro použití na kritických spojích, pokud nechcete skončit na seznamu nezodpovědných výrobců společnosti Tower. Takže se raději vrhněte na něco jako originální Harwin M20 Z20-320, který stojí kolem 460 dolarů.
Tyto nástroje také poskytují bonusy, jako je zarážka drátu, která zabraňuje přílišnému zatlačení objímky dovnitř, stejně jako vodítka uvnitř svorky, která pomáhají vyrovnat a držet objímku během krimpování. V důsledku toho získáte kontakt, který se co nejvíce blíží ideálu, zatímco ruční (bez ráčnového) a rozpočtové nástroje vyžadují vysokou dovednost, aby bylo dosaženo alespoň přijatelných výsledků.
▍ Závěry
Pravděpodobně nejdůležitějším závěrem z toho všeho je, že ještě předtím, než se pustíme do podrobností o krimpovacích koncovkách a doprovodných nástrojích, je důležité porozumět základům. Vyhnete se tak možným problémům, včetně závažných, kvůli součástem a nástrojům, které nejsou pro daný úkol vhodné. I když se jedná o hobby projekt, pravděpodobně se budete chtít spolehnout na dlouhodobou spolehlivost spojení, která vytvoříte.
Navzdory skutečnosti, že krimpovací koncovky by měly být rychlé a nevyžadovat zvláštní úsilí, použití nekvalitních dílů a/nebo nástrojů s největší pravděpodobností povede minimálně ke ztrátě času. Pokud jde o skutečný nákup komponent, vše závisí na vědomé volbě: koupit klony Harwin M20 Mini-PV nebo hrát ruletu s náhodným prodejcem na AliExpress? Bude volba ve prospěch IWISS nebo Preciva správná, pokud se používají pouze pro lehkou práci, nebo může nefunkční krimpování potenciálně vést k velmi katastrofálním následkům?
Přirozeně nejjednodušší odpovědí by bylo jednoduše se přiklonit k původním produktům, stejným Harwin, JST a Molex. Ale i když najdete použité nástroje na eBay nebo podobných stránkách, bude to stále slušná investice do toho, co je s největší pravděpodobností jen koníčkem a kde chyba nebude kritická. Pokud si člověk uvědomuje omezení a nuance dílů a nástrojů, které používá, pak bude pravděpodobně těžké udělat opravdu špatnou volbu, snad kromě toho, že vezme úplně levné řemeslo, které pouze poškodí svorky a/nebo dráty.
