Häufige Ausfalltypen und Ursachen für Steckverbinder

Als Hauptverbindung für die Strom- und Signalübertragung in Kfz-Kabelbäumen bestimmt die Zuverlässigkeit der Übertragung zwischen den Steckverbindern direkt die Wirksamkeit der Strom- und Signalübertragung. Dieser Artikel beginnt mit verschiedenen Formen von Steckverbinderfehlern, klassifiziert und stellt häufige Arten von Steckverbinderfehlern vor und dient als Vorsichtsmaßnahme bei der Auswahl von Steckverbindern.

1 Hintergrund
Mit der rasanten Entwicklung der Automobilindustrie steigen die Anforderungen der Menschen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit verschiedener Funktionen von Automobilen ständig. Auch die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Automobilsteckverbindern als Verbindungsglied zwischen Fahrzeugkarosseriekabeln erregt immer mehr Aufmerksamkeit. In diesem Zusammenhang werden in diesem Artikel in Kombination mit dem Tracking-Feedback während der Verwendung von Steckverbindern die häufigsten Arten von Steckverbinderfehlern zusammengefasst und klassifiziert sowie die Hauptursachen für Probleme erläutert, was das Verständnis der Menschen für häufige Formen von Steckverbinderfehlern erleichtert und auch hilfreich sein kann als Referenz für die Analyse der Fehlermodi von Kfz-Steckverbindern.

2 Fehlertypen
Nach jahrelanger Datenrecherche und Analyse des Feedbacks zum Steckverbindermarkt wurde festgestellt, dass die häufigsten Fehlerarten bei Automobilsteckverbindern auf dem Markt grob unterteilt werden können in: Mantelbruch, Anschlussverschiebung, Dichtungsfehler und Anschlussfederfehler. Die oben genannten Fehlermodi wirken sich auf die Funktionalität des Steckverbinders aus und führen sogar zu einem Funktionsverlust. Sie gehören zu den Fehlermodi mit hohem Schweregrad. Im Folgenden werden wir die oben genannten Fehlerarten klassifizieren und analysieren.

2.1 Mantelbruch
Der Mantel ist ein Teil des Steckverbinders und seine Komponenten bestehen größtenteils aus polymeren technischen Kunststoffen. Zu den häufig verwendeten Materialien gehören Nylon, Polypropylen und Polybutylenterephthalat (PBT). Die Hauptfunktion des Mantels besteht darin, den Anschlüssen eine feste Halterung und einen Isolationsschutz zu bieten. Daher sollte die Hülle selbst über eine ausreichende Festigkeit zum Stützen und Schutz sowie über eine ausreichende Zähigkeit verfügen, um den Anforderungen bei der Installation und Demontage des Steckverbinders gerecht zu werden. Die Molekülketten von Polymermaterialien reagieren im Allgemeinen empfindlich auf den Einfluss der äußeren Umgebung. Beispielsweise weisen Nylonmaterialien in feuchten und heißen Umgebungen eine deutliche Abnahme der Festigkeit und eine deutliche Steigerung der Zähigkeit auf, was leicht zu einem unzureichenden Halt der Anschlüsse in der Hülle führen kann; In einer trockenen und kalten Umgebung erhöht sich die Festigkeit deutlich, die Zähigkeit nimmt jedoch deutlich ab, wodurch es anfällig für Bruchprobleme wird. Die Hauptform des Steckerbruchs ist der Sprödbruch am Biegeteil des Steckers, wie zum Beispiel der häufige Bruch des Hülsenscharniers während des Faltvorgangs. Zu den Hauptfaktoren, die einen Bruch verursachen, gehören im Allgemeinen die folgenden.

1) Der Feuchtigkeitsgehalt des Mantelmaterials liegt über dem Standard. Polymermaterialien stellen strenge Anforderungen an den Feuchtigkeitsgehalt, daher werden vor der Spritzgussproduktion im Allgemeinen standardisierte Trocknungsvorgänge durchgeführt. Der Zweck besteht darin, sicherzustellen, dass das Material bestimmte Anforderungen an den Feuchtigkeitsgehalt erfüllt. Ein geringer Feuchtigkeitsgehalt verändert die Zähigkeit des Materials und erhöht die Bruchwahrscheinlichkeit.

2) Die Einspritztemperatur ist nicht geeignet. Eine zu hohe Einspritztemperatur kann dazu führen, dass die Molekülketten von Polymermaterialien brechen und sich neu verbinden, was die ursprünglichen Eigenschaften des Materials verändert und seine Zähigkeit beeinträchtigt, was das Auftreten von Produktbrüchen verschlimmert.

3) Das Modell der Spritzgießmaschine (Verdrängung) passt nicht zum Produkt. Die Herstellung kleiner Produkte durch Spritzgießmaschinen mit übermäßiger Verdrängung kann dazu führen, dass das Material in der Spritzgießanlage zu lange schmilzt, was zum Abbau der Molekülketten des Materials führt, die Eigenschaften des Materials verändert und seine Leistung verringert.

4) Bei Scharnierprodukten ist das Verhältnis der Scharnierlänge zur Scharnierdicke zu klein. Während des Scharnierklappvorgangs kann es aufgrund übermäßiger Belastung an der Biegestelle des Scharniers auch zu Brüchen kommen.
 

5) Auch die geringe Zähigkeit der Rohstoffe selbst kann die Bruchgefahr erhöhen. Beispielsweise sind PBT-Materialien aufgrund ihrer geringen Materialzähigkeit anfälliger für Bruchdefekte. Daher ist es bei der Auswahl von Materialien für das Steckverbinderdesign in einem frühen Stadium notwendig, die Nutzungsumgebung des Produkts vollständig zu berücksichtigen und geeignete Materialien auszuwählen. Daher ist es im Produktionsprozess von Steckverbindern notwendig, die etablierten Produktionsabläufe strikt einzuhalten Produktionsabläufe und Anlagen nicht willkürlich verändern. Gleichzeitig ist es notwendig, eine angemessene Produktstruktur sicherzustellen und dann entsprechend der Produktnutzungsumgebung geeignete Materialien auszuwählen, um das Auftreten von Brüchen zu reduzieren.

2.2 Terminalverschiebung

Die Verschiebung von Steckeranschlüssen kann direkt zu einer Unterbrechung des Steckerstroms oder der Signalübertragung führen, was zu einem Funktionsverlust führt und eine äußerst schwerwiegende Fehlerart darstellt. Es gibt im Allgemeinen mehrere Gründe, die dazu führen können, dass Steckverbinderklemmen herausfallen.

1) Grund für den Montagevorgang. Das Auftreten dieser Art von Fehler ist meist darauf zurückzuführen, dass die Anschlüsse nicht ordnungsgemäß installiert wurden und keine wirksame Verbindung zwischen den Anschlüssen und der Ummantelung besteht. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Anschlüsse praktisch in einem hängenden Zustand, sodass sich die Anschlüsse bei Krafteinwirkung leicht von der Hülle lösen können. Diese Situation wird in der Regel dadurch verursacht, dass sich die Montagearbeiter bei der Montage der Klemmen nicht strikt an die Anforderungen „Ein Stecker, zwei Hören und drei Ziehen“ halten, was zum Auftreten von Defekten führt.

2) Gründe für die Produktstruktur. Aus strukturellen oder materiellen Gründen ist die Festigkeit der Anschluss- oder Mantelverbindungskonstruktion nicht ausreichend (die Haltekraft des Anschlusses im Mantel entspricht nicht den Normanforderungen). Wenn der Anschluss der Spannung des Endcrimpdrahtes ausgesetzt ist, kann er herausgezogen werden. Es gibt im Allgemeinen zwei Situationen, in denen dieser Fehler auftritt: Zum einen hat die Aufhängefeder des Terminals nicht genügend Festigkeit und wird gezogen und beschädigt. Ein anderer Typ ist, dass die Zungenfestigkeit der Hülle nicht ausreicht und durch Spannung beschädigt wird.

3) Mittenversatz der Steckerausrichtung. Für diese Situation gibt es im Allgemeinen mehrere Gründe: ① Inkonsistente Mittenabstandsabmessungen von Steckverbindern, Interferenz zwischen Steckeranschlüssen und Buchsenanschlüssen oder Buchsenhüllen beim Zusammenpassen, was dazu führt, dass Anschlüsse herausgedrückt werden; ② Der Abstand zwischen den Anschlüssen ist zu groß, was dazu führt, dass sich die Mitte des Steckers während des Einsteckvorgangs verschiebt, was zu Defekten führt. ③ Der Abstand zwischen dem Steckeranschluss und dem Hohlraum des Steckergehäuses ist zu groß, oder dem Steckeranschluss fehlt eine zuverlässige Positionierungsstruktur in der Hülle, was dazu führt, dass sich der Anschlusskopf verschiebt und dadurch das normale Einführen des Steckers beeinträchtigt wird. ④ Die Verformung des Steckeranschlusses nach dem Crimpen führt dazu, dass sich der Anschluss nach dem Zusammenbau verschiebt, was zum Auftreten von Defekten führt. Um das Problem einer Fehlausrichtung des Steckers zu vermeiden, muss der Stecker zunächst über eine ausreichende Haltekraft verfügen und dann hergestellt werden Angemessene Spezifikationen für die Klemmenanordnung, und dann kooperieren Sie mit dem angegebenen Steckerabstand, um die oben genannten Bedingungen zu erfüllen, und das Problem der Klemmenfehlausrichtung kann grundsätzlich vermieden werden.

2.3 Dichtungsfehler
Wasserdichtigkeit ist eine wesentliche Leistungsanforderung für Kabelbaumsteckverbinder, die in Nassbereichen von Automobilen wie dem Motorraum verwendet werden. Die wasserdichten Komponenten von Steckverbindern werden hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: Dichtungsringe und Dichtungsstopfen. Zum Abdichten der Steckverbinder werden Dichtringe verwendet, während Dichtstopfen zum Abdichten der Drähte und Steckereinlassenden verwendet werden. Dichtringe werden weiter unterteilt in Axialdichtungen und Stirnflächendichtungen, während Dichtstopfen weiter in Einzeldichtstopfen und Integraldichtstopfen unterteilt werden. Die Hauptsymptome eines Versagens einer Dichtungskomponente sind: Es liegt ein Spaltdefekt in der Dichtungsrippe vor, die zur Abdichtung an der Dichtungskomponente verwendet wird; Im Dichtungsbereich des Mantels, der zu den Dichtungskomponenten passt, liegen Injektionsfehler wie Nähte, Grate und eine unzureichende Injektion vor; Unzureichende wirksame Dichtungseinwirkung der Dichtungskomponenten; Die irreversible plastische Verformung von Dichtungskomponenten nach Hochtemperaturalterung kann zum Versagen der Dichtung führen. Daher ist es in der Produktionskontrollphase notwendig, die Glätte und Ebenheit des Dichtungsrings und des Manteldichtungsbereichs sicherzustellen und Dichtungsringmaterialien auszuwählen, die den Anforderungen der Hochtemperaturalterung gerecht werden. Bei integrierten Verschlussstopfen gibt es eine besondere Form des Versagens: Die integrale Abdichtung erfolgt in der Regel in Form einer Endmontage nach Durchdringen des Verschlussstopfens. Beim Zusammenbau der Klemme kann es leicht zum Abreißen des Dichtungsbereichs des Innenrings des Verschlussstopfens kommen, was zu einem Versagen der Dichtung führen kann. Daher erfordert der integrierte Verschlussstopfen, dass der kompatible Anschlusskopf glatt und frei von optischen Mängeln wie Kanten und Graten sein muss, um das Auftreten solcher Mängel zu vermeiden.

2.4 Versagen der Anschlussfeder
Die direkteste Funktion von Anschlusssplittern besteht darin, einen zuverlässigen Überdruck F für einen effektiven Kontakt zwischen Steckeranschlüssen und Buchsenanschlüssen bereitzustellen und so die Zuverlässigkeit der Strom- und Signalübertragung zu gewährleisten. Das Versagen von Terminalsplittern wird im Allgemeinen durch folgende Gründe verursacht: ① Die Splitterspaltgröße L ist während des Produktionsprozesses des Terminals zu groß, was dazu führt, dass der Splitter nicht in der Lage ist, den Steckeranschluss zu berühren und somit keinen zuverlässigen Überdruck bereitzustellen F für die Steckklemme, was zu einem Kontaktfehler führt; ② Wenn während des elektrischen Inspektionsprozesses nach der Installation der Schutzhülle am Anschluss die Sonde der elektrischen Inspektion feststeckt und nicht zurückspringt, prallt die Feder aufgrund der übermäßigen Kompression der Feder nicht zurück; ③ Unsachgemäßer Betrieb während der Nacharbeit und Reparatur, übermäßige Kompression des Endsplitters, was dazu führt, dass der Endsplitter nicht zurückprallt; ④ Der Biegebogen R an der Wurzel der Anschlussfeder ist zu klein, was zu einer Spannungskonzentration führt. Beim Verformungsprozess erzeugt die Feder eine plastische Verformung an der Wurzel des Biegebogens. Daher erfordert die Lösung des Ausfalls von Endsplittern eine strenge Kontrolle des Spalts zwischen Splittern und der Größe der Lichtbogenwurzel während des Produktionsprozesses sowie eine regelmäßige Inspektion elektrischer Inspektionsvorrichtungen und standardisierter Nacharbeits- und Reparaturstationen, um diese zu minimieren das Auftreten eines Splitterversagens.

3 Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es sich bei Steckverbindern um Brüche, Probleme mit der falschen Ausrichtung der Anschlüsse, Dichtungsprobleme und Versagen der Anschlussfedern handelt. Daher ist es bei der Gestaltung und Auswahl von Steckverbindern erforderlich, die Leistungstests von Steckverbindern gezielt anhand ihrer Einsatzumgebung zu bestimmen. Gleichzeitig ist es notwendig, die Betriebsspezifikationen des Steckverbinders strikt einzuhalten, um Defekte durch unsachgemäßen Betrieb zu vermeiden.