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防爆航空插頭!汽車連接器-電接觸失效原因分析

時(shí)間:2024-01-19 瀏覽:

  

  (1)電接觸壓力不足。

  連接器通過(guò)插針和插孔之間的接觸來(lái)導(dǎo)電。插孔是一種彈性元件,其質(zhì)量對(duì)電氣連接的可靠性非常重要。銷釘插入千斤頂,千斤頂產(chǎn)生彈性變形,進(jìn)而對(duì)銷釘產(chǎn)生接觸壓力。接觸壓力的不穩(wěn)定或降低會(huì)影響接觸電阻的不穩(wěn)定。在一定的振動(dòng)和沖擊應(yīng)力的作用下,振動(dòng)、沖擊應(yīng)力足夠大,作用時(shí)間足夠長(zhǎng),就會(huì)造成瞬斷故障。插針插座長(zhǎng)期受到作用力和反作用力,插座的彈性元件逐漸永久變形,出現(xiàn)應(yīng)力疲勞松弛現(xiàn)象。 小,接觸電阻增加。

  (2) 接觸磨損。

  插拔磨損:汽車連接器在插拔時(shí),在插針與插座之間一定的接觸壓力的作用下,由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦。在摩擦過(guò)程中,接觸面的表面光潔度會(huì)被破壞,幾何形狀會(huì)發(fā)生變化。劃痕、粘連、磨屑的產(chǎn)生、材料轉(zhuǎn)移等,還伴隨有發(fā)熱。隨著插拔次數(shù)的增加,插針座表面的鍍層金屬被磨損,露出賤金屬,并在周圍環(huán)境的作用下腐蝕,導(dǎo)致接觸不良。接觸副表面的磨損程度與接觸壓力的大小、接觸摩擦部位的表面光潔度、接觸副表面涂層的種類、硬度、質(zhì)量、接觸副導(dǎo)向件的圓角是否光滑,以及千斤頂接觸部分的幾何形狀。插針插孔長(zhǎng)期受作用力和反作用力,插孔彈性元件逐漸產(chǎn)生永久性變形,出現(xiàn)應(yīng)力疲勞松弛現(xiàn)象,尤其在接觸點(diǎn)及環(huán)境溫度的作用下,插孔會(huì)出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象,接觸壓力減小,接觸電阻增大。

  微動(dòng)磨損:微動(dòng)磨損是在兩個(gè)振動(dòng)相對(duì)較小的表面上發(fā)生的磨損現(xiàn)象,振幅為1-100um,主要是由于溫度循環(huán)和背景振動(dòng)引起的熱脹冷縮,汽車連接器。由于工作條件下同時(shí)存在振動(dòng)和熱沖擊,因此經(jīng)常發(fā)生微動(dòng)。例如,電連接器以5°C/h波動(dòng),循環(huán)20次,插針(黃銅材質(zhì))的熱膨脹系數(shù)為2x10-5/°C,插針長(zhǎng)度為5mm,微 幅度可達(dá)5um。試驗(yàn)表明,微振動(dòng)達(dá)到數(shù)百萬(wàn)次后,可能會(huì)嚴(yán)重影響電接觸的可靠性。例如,汽車運(yùn)行5小時(shí),振動(dòng)頻率為1000Hz,相當(dāng)于1800萬(wàn)次微振。

  1994年美國(guó)邁克爾·布萊恩特提出以下微動(dòng)失效模型,并將失效分為七個(gè)階段。

  (1) 清潔的微觀突起的接觸;

  (2)微振動(dòng)運(yùn)動(dòng)使微小突起暴露在銹蝕作用下,形成銹膜;

  (3)微振的反向運(yùn)動(dòng)刮擦膜層,一部分落入“谷”,一部分壓入接觸部分;

  (4)一步微振再次使接觸部位生銹;

  (5)微振動(dòng)運(yùn)動(dòng)使微小突起發(fā)生塑性變形,破壞銹膜層,使碎片與突起的金屬混合:

  (6)微觀突起逐漸被銹蝕污染,接觸電阻增大;

  (7)最后,銹屑填滿“谷”,兩個(gè)接觸面之間形成至少20nm厚的絕緣層,連接完全失效。

  相比之下,在電子連接器的低壓、小電流工作條件下,微動(dòng)過(guò)程中接觸面的絕緣對(duì)材料的危害更大,在大功率的電源電路中,絕緣物可能由于電沖擊而被去除,對(duì)電路的影響。