壓接和焊接-連接性能和壽命的關鍵

對于專業音頻來說-焊接的接受程度貌似高于壓接

本文深入討論了兩種接續方式的優劣之處

值得一讀

原文刊于https://www.audioholics.com/audio-video-cables/crimping-and-soldering

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2009 年 3 月 9 日

作者：托馬斯?史蒂夫 (Thomas Steves)

RAM Electronics Speaker Cable揚聲器電纜

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在本文中 ...

壓接Crimping/焊接Soldering?

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音頻和視訊電纜不僅取決于所使用的電線或電纜或所使用的連接器。

電線或電纜與連接器之間的連接質量同樣重要，甚至更重要。

雖然許多缺乏經驗的工程師通常會忽略壽命問題，而只專注于初始測量問題，但知識淵博的工程師總是根據一段時間內的故障率進行設計。

營銷部門選擇時尚和謬誤、不適用的規格和偽科學，而不是現實世界的客觀測量和經過驗證的真實方法來創建電線和電纜組件”這些組件應該持續多年，并具有很高的性能。高質量的結果。

今天，我們將看看 A/V 世界中那些無名英雄，他們將一切連接在一起 – 透過壓接和焊點。

壓接Crimping是 Amp Incorporated 于 1941 年發明的一種用于端接電線和連接器的無焊接方法。? ??

與焊接相比，壓接技術可以實現更快速且一致的電線端接。??

多年來，針對單線、絞線和同軸電纜發明了許多不同的壓接技術方法。雖然大多數人認為「壓接」只是壓在電線上的觸點，透過壓力提供導電性，但真正的壓接涉及「彈性」和「塑性」變形以及金屬流動，由于「金屬表面的「接觸粗糙焊接”。在變形過程中，會對電線和連接器進行機械清潔，因此通常無需對電線和端子進行預先清潔。如果做得正確，這種壓接連接可以比焊接連接更堅固、更持久，并且具有與電線長度相當的電阻。正確完成的壓接也是氣密的，不會隨著時間的推移而氧化降解。??

?如何做出良好的壓接

壓接中存在某些關鍵因素，這些因素對于形成適當的冷焊壓接、理想的連接器與電線相互作用和絕緣材料支撐是必要的。正確完成所有這些將導致極高的電氣性能和持久的端接，并且在惡劣環境下具有出色的耐用性。

也許首先要了解的是，所有連接器都適用于較小范圍的電線尺寸。

使用尺寸不合適的電線和連接器會導致電氣性能差、機械強度差，并且通常會導致材料冷焊不良或不存在。除了將連接器與電線或電纜相匹配之外，在適當的條件下使用適當的工具對于正確的壓接端接也是絕對必要的。?? ?

電線、接點和工具均經過非常嚴格的設計。在現場，測量壓接接觸效果必須精確到非常小的公差，通常在正負千分之幾英吋或更小范圍內。也必須透過放大來觀察壓接，以確保工具磨損或污染不會對壓接端子的質量產生不利影響。

壓接模具上的少量磨損或污染可能會導致壓接成型不良。由于壓接類型多種多樣，因此需要采用不同的現場測試方法來確保在壓接過程中實現適當的材料位移量。

一些端子將被壓接，然后將獲取“壓接高度”。端子的壓接高度將根據端子設計的不同電線尺寸而有所不同。壓接高度由端子和工具制造商指定。制造商通常提供多種尺寸的端子類型，以適應不同的導線尺寸。用于這些不同接觸尺寸的工具也不同。雖然壓接「施加器」通常采用「模塊化」方法，特別是對于自動或半自動機械，但根據觸點設計和電線尺寸兼容性的需要，不同尺寸觸點的實際「模具組」具有獨特的尺寸和形狀。

除了測量壓接端子的指定最終幾何形狀之外，還有其他方法可以確定壓接端子是否符合特定的質量等級。

「拉力測試」是一種非常常用的決定壓接質量的方法

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「拉力測試」是一種非常常用的決定壓接質量的方法。它基本上是衡量將電線“拉”出端子所需的重量。對于常見的電線尺寸，此重量應盡可能接近拉動電線時折斷電線所需的重量。

為什么呢？這是因為壓接端子的最佳機械強度被精心設計到恰好非常接近電氣性能的“最佳點”。因此，如果您處于最佳機械強度范圍內，那么您也會處于最佳電氣性能范圍內。

為了達到盡可能最佳的電氣性能而壓接得更緊一點，只會帶來稍微更好的電氣性能，但會迅速使壓接過度硬化，從而導致脆弱。

當存在壓接質量問題或設定某些類型的端接工具（例如同軸電纜端接工具）時，應始終進行拉力測試。雖然一般來說，每個制造商都會為各種電線尺寸指定適當的拉力測試，但他們通常不會為每種接點、工具和電線尺寸組合都指定適當的拉力測試。

拉力測試 (通過或失敗)的一個非常重要的因素是電線斷裂的具體位置。

如果電線在端子內斷裂，通常不是一個好的跡象。這通常意味著過度壓接，由于橫截面積減少太多 以及「加工硬化」而削弱了壓接。

如果它在電線與端子相接的地方斷裂，這可能是一個錯誤的指示-也可能不是。端子具有所謂的“喇叭口”，電線從此處進入端子。喇叭口是一個向外展開的區域，以消除在壓接區域突然結束時可能發生的切入電線的情況。?

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當電線本身在端子外部斷裂時，通常被認為是理想的。

如果將電線從端子上拉出而沒有斷裂，這種情況只被允許在端子的額定規格或一般壓接規格范圍內進行-這很重要!

在拉力測試期間，同軸電纜壓接件通常會拉出，并且不會達到使編織屏蔽材料斷裂的程度。重要的是:要確保同軸壓接符合制造商對內部和外部導體的規格，以確保最佳的壓接效果。

當替換不同品牌的同軸電纜時，即使是同一電纜類型名稱（例如“RG6”），其編織層和其他屏蔽尺寸也可能有很大不同，因此很容易使用不正確的工具。

其他類型的壓接則有其他必要的測量方式，以確定壓接機和工具是否正確設定。例如，IDC（絕緣刺破壓接）連接器壓接是透過使用千分尺檢查導線插入 IDC 連接器的深度來測量的。對于所有類型的壓接，必須測量壓接是否符合規格，以確保正確的”冷焊”和氣密壓接。?? ?

大多數壓接當中有的一個重要且經常被忽略的特征是”絕緣支撐壓接”。這部分的壓接根本不接觸導線。絕緣壓接用于為電線壓接提供應力消除和抗振性。如果沒有應力消除裝置，或應力消除壓接不良，電線的振動或重復彎曲將直接影響線筒壓接，并最終導致斷裂。

由于速度、成本和可重復性，壓接是目前電子產品中最常用的接線類型。

正確的壓接會在電線和接點之間形成焊接(weld)，從而形成極其可靠、持久的連接，并且對環境危害具有極強的抵抗力。

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焊接是一種使用可導電、可熔化金屬合金以連接電線和端子的方法。

填充材料熔化并流入電線和端子之間的間隙及其周圍。冷卻后，電線和接點以所謂的焊點接合。雖然不如電線或接觸金屬堅固，但焊點的機械強度很高。焊接所使用的合金材料因其熔點低且導電性良好而被選擇。

過去歷史上，通常使用約 63% 錫和 37% 鉛的混合物，因為其熔點極低。雖然含鉛焊料仍然經常用于航空航天和醫療等關鍵任務應用，但如今它已被無鉛焊料取代，無鉛焊料最常使用錫、銀和銅合金。

創建最佳焊點會涉及幾個環節:

• 您需要從干凈、未腐蝕的材料和烙鐵處于適當焊接溫度作為開始。

• 并使用尺寸和適當形狀的干凈烙鐵頭來焊接電線和接點。

• 要焊接的電線和接點必須在焊接前透過對電線進行鍍錫和成型或以機械方式將電線預先連接到端子來準備。

正確地完成所有這些聽起來非常基本且簡單，但事實并非如此。

IPC（電子電路互連與封裝協會）或 WHMA（線束制造商協會）等協會制定了標準，指定了創建多種最佳焊接連接的正確方法。

為了使焊接連接滿足 IPC/WHMA - A 620 等標準，它們必須滿足絕緣間隙、正確的機械連接、正確的鍍錫、布線、清潔度和外觀的某些標準。

?如何制作良好的焊點

如有必要，焊接的第一步是清潔。

助焊劑 - 必要時使用化學清潔劑去除電線和端子上的氧化物，并在焊接前保護它們。助焊劑可以是液體或糊狀，事實上，它已經包含在用于手工焊接的焊料中。有許多不同類型的助焊劑，焊接后可能需要或不需要去除。

通常焊料中有足夠的助焊劑，無需額外添加助焊劑。

下一步是給電線和端子鍍錫。必須小心，不要熔化或損壞絕緣層。

這個想法不是用焊料覆蓋電線，而是讓焊料通過“潤濕”和“毛細管作用”流到電線上并流入電線中。這些相同的物理力和分子力也用于在最終焊接過程中形成適當的焊點。

鍍錫后，如有必要，將電線正確地調整成到觸點上的形狀 或形成易于連接到觸點的形狀。

焊接電線和端子的動作通常看起來很簡單，但實際上是一種藝術形式。

首先，必須使用烙鐵同時加熱兩個部件以達到焊錫熔化溫度。然后，將焊料施加到導致焊料熔化和流動的材料上。在助焊劑的幫助下，焊料透過潤濕和毛細管作用流入材料、材料上和材料周圍。不應有多余的焊錫流到接頭上。只需足夠的焊料即可在材料之間形成黏合。

在焊接過程以及冷卻過程中，電線和接點必須保持靜止。如果電線在冷卻過程中移動，或者焊料僅由烙鐵加熱，而不是電線和端子，則會產生「冷」焊點。冷焊點看起來暗淡、灰色，而不是像拋光鉻那樣閃亮。雖然新的無鉛焊點不具有與「經典」鉛基焊點相同的閃亮外觀，但它們仍然應該看起來光滑且有光澤。

焊點

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焊接后，通常需要清潔。有些助焊劑是水溶性的，有些則不是，因此您需要確認助焊劑和焊料，尋找適合的助焊劑清潔劑類型以清洗焊料內使用的助焊劑。

焊接是連接電線和連接器接點的第二常用方法。

透過適當的清潔和焊接技術，可以實現性能優異的連接，具有出色的導電性和持久的可靠性。

電纜的質量并不在于其護套的精美程度、或是模制連接器(注塑)那些漂亮的配色方案或電纜的整體厚度。相反，人們普遍認為，質量不一定取決于電纜規格、導體中銀的百分比，也不一定取決于鍍金接點的純度/厚度。

質量可以從所使用電纜的規格的適用性中看出。

質量可以從接線端子的質量和適用性上看出來。

質量更可以在最容易失效的點上看到-焊點或兩者之間的卷曲連接。