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EMTEK专家开讲 | 首期:Slow Motion Test-慢速弯曲试验

日期: 2020-12-02

【摘要】

随着制造成本的降低以及技术的提升,越来越多的电子化和自动化网页在车辆上得到普及,不再是豪华轿车的专属。不少传统的机械化国际配置正慢慢地电子化和自动化,电子化和自动化网页为普罗大众带来便利性和实用性的同时,也面临着可靠性和安全性的考验。

作为连接各传感器、终端网页及电源的线束承担着重中之重的责任。

慢速弯曲就是为了验证线束可靠性而设计出的一项试验。其目的是考察导线和压接区域间的连接,评估压接件在温度变化、循环运动等多重条件长期下的可靠性和稳定性。


1.范围

适用于4mm²以下的单芯线。


2.定义

2.1 乐虎条件RT

所有的测试均在室温条件下进行,室温条件如下:

温度:T=23℃,

相对湿度:RH=50% 或者 不控制

所有的测量必须在经过认证的烘箱或者乐虎箱中进行,否则,必须记录乐虎箱的温度和相对湿度。

 

2.2 精度

电阻测量网页,或者电压、电流测量网页的测量精度必须小于测量样品阻值的十分之一。

 

2.3 记录测量数据

2.3.1 测试结果的提交

测试步骤,包括测量的方法,运动方向,样品量,样品照片;

每个样品的描述;

— 测试结果:“合格”或者“不合格”;

— 有效的测试报告中体现端子和导线信息,如厂商,导线设计等;

— 测试流程;

— 工艺规范,包括压接参数;

— 精确的压接参数,如压接高度和宽度;

— 压接电阻的测量值,以下数值必须体现在表格中,如初始电阻值,结束电阻值,电阻最大值,最小值,平均值等;

— 所有的测试必须包含:

测量参数,乐虎参数和网页参数;

用适当的标尺体现纵坐标(默认范围0-50mΩ);

每个测试组一个切片。


3.慢速运动测试

3.1 测试样件和批次

测试目的是测量端子和导线连接位置的电阻。

测试范围:

—样品数量:10

—工艺规范中规定所有压接形状;

—对于导线:所有的线径,Type B铜线结构,所有的表面和所有的绝缘网址(PVC 105℃,其他导线)

测试条件:

—靠近上限值的压接高度(最小的压缩率);

—导线运动方向:水平方向(端子横截面的水平方向),如下图

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为了确认测试步骤,每个测量周期至少有一个参考样品用于测量。参考样品和测试样品有相同的条件,相同的标识号,相同的连接,相同的导线长度等,另外,导线和端子间是焊接的方式。

 

3.2 阻值的测量和数据存储

3.2.1 测量步骤

确保四线法的实施(见附件A.1)。电压乐虎点和电流输入点必须不是同一个点(焊接点)。

电阻值用mΩ表示,电阻值必须用电压降和测量的电流(通过稳流器)进行计算。

设置

测试步骤必须按照图2和图3进行设置。焊点不能太靠近压接区。导线上的第一个焊点不能比I1和I2更近,焊点必须包含所有的铜线。点4位置的导线要剥皮,不能切断,剥皮是不能损伤到铜丝。

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图2 四线法(概述)

1 表示齿状的PCB板,顶端和底部有铜导体

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图3 四线法(详细)

备注:

如果不使用齿状PCB板(如端子是圆形的),电压测量线必须用胶水(导电胶)粘合在端子本体上,不能焊接(不允许在端子端有焊接)。对于粘胶连接,章节3.2.4部分的测量必须在顺序测试开始和结束均执行。

对于夹具连接,必须使用开尔文夹具(替代齿状PCB板)。

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图4 两侧表面均有涂层的齿状PCB板

图4参数

网址:普通的齿状PCB板,无空隙镀金层,且带有铜导线

PCB厚度:必须和待测端子的厚度匹配(典型厚度:0.6mm或者0.8mm)。不需要符合端子设计规范上的尺寸偏差。常规的厚度必须达到,包括Cu层的导线厚度。

Grid 尺寸:Grid尺寸必须和测试使用的端子连接器尺寸匹配(如2.54mm)。


3.2.2 数据的捕捉和过滤

数据获取阶段,在测试开始前(室温,无弯曲)和负载加载后,包括预处理和慢速弯曲测试,确保每次数据记录30min。必须使用连续的电阻数据,以便在测试前和测试后得到电阻限值。原始数据和过滤后的数据必须进行区分。

— 原始数据:样品的电阻持续采集频率1Hz。通以持续的电流,无中断,无循环,原始数据必须记录。

— 过滤数据(选择的):原始数据可能增加过滤和存储(MMM数据:最大值、平均值、最小值)。在这个过程中,这三个数据从三分钟的原始数据中选取:

三分钟内最大值;

三分钟内平均值;

三分钟内最小值;

如,9分钟内的原始数据产生9个数据。


3.2.3 测量数据的存储

预处理和慢速弯曲测试的数据必须存储。

只有测试结束后,才能出具MMM数据,建议保留原始数据。


3.2.4 最后测量

所有的测试过程结束后,所有的串联电路和电压使用两线法重新测量一次并记录。测量网页移除并且用电阻测量网页来代替。


3.3 温度冲击预处理

预处理过程中,必须测量电阻值。

预处理使用最终的成品件进行测试(如,安装在连接器里的端子,所有的测量线已连接,运动点已固定等)

温度冲击参数:

最大温度:Tmax=125℃;

最低温度:Tmin=-40℃;

温度转换时间:<10s;

温度保持时间:tmax=tmin=30min;

循环数量:100


3.4 慢速弯曲测试

慢速弯曲测试和温度交变叠加。

测试装置的设计必须能在温度箱内调整,以保证运动循环能在不同的乐虎下测试。测量线必须能从温度箱导出。


3.4.1 慢速弯曲测试

成品的预处理和测量线可带可不带运动单元。每次测试的目的是尽量无应力安装(没有负载施加到端子上)。端子不能从连接器里移除。

在测试过程中,成品不能承受任何额外的机械应力,包括晃动、摇动,和端子、导线的乐虎也不允许。

测试装置

整个测试的装置必须由轻质网址构成,使其在温度变化过程中,能以最短的时间达到温度稳定状态。

端子必须安装在连接器中,端子有密封圈的,必须使用合适的单孔密封圈。

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图5 装置原理

参   数

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3.4.2 温度循环

以下温度循环叠加至慢速弯曲循环测试

温度循环:Tmin=RT,tmin=1h;

                 Tmax=80℃,tmax=3.5h

温变率:1.33k/min,45min的转换时间,一个温度循环持续6h;

测试循环数:30

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图6 温度循环

3.5 限值

有三种限值接收网址,如图7到图9.

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4.参考网址

VW 60306 单芯无屏蔽低压电缆


【本期专家】

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邓金柯

具有8年乐虎工作经验

擅长高分子/内外饰件线束/连接器等领域


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