連接器后灌工藝廣泛應(yīng)用于航空航天、國防和其他惡劣環(huán)境行業(yè)中使用的電纜和線束。它指的是在連接器后部單根導(dǎo)線連接處使用一種材料。
后灌的主要目的是提供應(yīng)力消除，但當(dāng)導(dǎo)線在緊靠連接器本體后面的狹小角度布線時(shí)，后灌也有助于減少觸點(diǎn)的側(cè)面負(fù)荷。因此，這種做法增加了整個(gè)組件的強(qiáng)度，并提高了耐用性。
重要的是，后灌還能防止灰塵和濕氣進(jìn)入，因?yàn)椴牧细采w了連接器主體后部的整個(gè)表面(見圖 1)。
圖 1 - 后灌填充了導(dǎo)線之間的空間，使導(dǎo)線之間以及導(dǎo)線與連接器本體后部(包括上例中的側(cè)壁)保持相對固定的位置。
此外，值得注意的是，許多連接器--當(dāng)然是那些在惡劣環(huán)境行業(yè)中使用的連接器--都有后殼和防護(hù)罩可供選擇，以提供應(yīng)力消除。然而，這些措施會增加重量。后灌提供了一種替代后殼和罩的選擇。事實(shí)上，一個(gè)完全后灌的連接器與包覆成型的零件有很多相同之處，但通常更輕。
如果重量不是問題，例如，工業(yè)挖掘機(jī)的線束可能就是這樣，后灌可以作為一種 "皮帶加支架 "的應(yīng)力消除方法。它還能防塵防潮，因?yàn)楹髿ず?或罩本身可能無法提供足夠的保護(hù)(取決于應(yīng)用)。
至于材料，通常是單組分或雙組分環(huán)氧樹脂。固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的剪切強(qiáng)度和機(jī)械硬度。耐溫性也很重要，因?yàn)椴牧系暮诵奶匦员仨氃谶B接器的工作溫度范圍內(nèi)保持近乎恒定;Harwin 公司的連接器適用于從 -65o C 到高達(dá) 175o C 的溫度范圍。
過程
后灌可用于多種不同類型的電纜連接器。最好在電纜組件經(jīng)過電氣測試后再進(jìn)行。如果在后澆灌固化后發(fā)現(xiàn)問題，可能會導(dǎo)致組件報(bào)廢。
如果有特定的區(qū)域/空隙需要填充，則環(huán)氧樹脂的應(yīng)用更容易。請考慮以下幾點(diǎn)
· 連接器后部是否有擋土墻?它也可能被稱為擴(kuò)展壁、后澆鑄壁或類似的墻。如果有，就不需要額外的工具來將化合物保持在液態(tài)。
· 如果沒有墻壁，也沒有使用遮光罩，則需要在連接器后部建一堵臨時(shí)的墻壁。這可以用 3D 打印的護(hù)罩，甚至是遮蔽膠帶這樣簡單的東西來實(shí)現(xiàn)。一旦化合物凝固，就可以拆除臨時(shí)墻。
· 主體是否配有所有觸點(diǎn)?如果沒有，則需要用假觸點(diǎn)(有時(shí)稱為消隱針)堵住孔。此外，您是否為所有觸點(diǎn)接線?根據(jù)觸點(diǎn)類型的不同，如果沒有連接導(dǎo)線，可能會導(dǎo)致環(huán)氧樹脂泄漏。同樣，您需要將其堵住。
· 考慮觸點(diǎn)的實(shí)際設(shè)計(jì)。有些觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)非常開放，即使在接線時(shí)也會給液體化合物提供逃逸通道。這種設(shè)計(jì)在PCB 連接器的開放式壓接中較為常見，不適合用于后灌。
涂抹環(huán)氧樹脂時(shí)，建議將連接器與其配對的另一半連接起來，保持導(dǎo)線與主體垂直(見圖 2)，待環(huán)氧樹脂完全固化后再進(jìn)行任何操作。
圖 2 - 在環(huán)氧樹脂涂抹和固化期間，將連接器與其配對的另一半連接起來，以確保觸點(diǎn)對齊。
觸點(diǎn)對齊非常重要，因?yàn)樵S多電纜觸點(diǎn)都有一定的浮動/游隙。如果任何一個(gè)觸點(diǎn)的固定位置哪怕只有很小的角度，連接器就需要更大的插入/拔出力。那些未對準(zhǔn)的觸點(diǎn)會增加磨損和側(cè)面負(fù)荷，可能導(dǎo)致故障發(fā)生時(shí)間縮短。
后灌材料和固化
市場上有許多材料。其中不僅包括單組分和雙組分環(huán)氧樹脂，還包括用于電子元件的專用灌封化合物。這些化合物對于連接器后灌來說可能是多余的，因?yàn)樗鼈兛赡苁怯糜赑CB或傳感器組件，更側(cè)重于熱管理(熱傳導(dǎo))。強(qiáng)度、硬度和溫度范圍是連接器后灌的主要特性;數(shù)據(jù)手冊會告訴您需要了解的信息。
數(shù)據(jù)手冊還將提供有關(guān)脫氣等問題的信息。如果氣體釋放量較高，某些材料可能不適合在太空應(yīng)用中使用。
以下是后灌和固化過程的概述：
1. 清潔所有表面。
2. 如有必要，可建造一個(gè)灌封墻。
3. 與配接連接器配接并保持穩(wěn)定。在生產(chǎn)情況下，您可能需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)專用夾具(在電路板上安裝配對連接器陣列)。對于小批量生產(chǎn)，可將連接器固定在一個(gè)小鉗子或加工好的口袋夾具中，并將配對連接器放在下面。
4. 對于雙組分環(huán)氧樹脂，應(yīng)按照制造商的說明混合樹脂和固化劑。每種環(huán)氧樹脂都有關(guān)于混合、使用和干燥時(shí)間的詳細(xì)說明?；旌蠒r(shí)不要太用力，以免產(chǎn)生氣泡。如果環(huán)氧樹脂存放在低溫環(huán)境中，請留出時(shí)間使其達(dá)到室溫，以避免凝結(jié)。
5. 將環(huán)氧樹脂裝入注射器或噴涂系統(tǒng)中，噴嘴大小應(yīng)與應(yīng)用相適應(yīng)。小噴嘴需要更大的力才能將化合物推過噴嘴 - 在這種情況下，可以考慮使用動力分配系統(tǒng)。
6. 配制所需的環(huán)氧樹脂量。至于 "所需用量 "是多少，有幾個(gè)變量需要考慮，如連接器尺寸、觸點(diǎn)類型和導(dǎo)線間距，連接器制造商應(yīng)該能夠提供相關(guān)建議。
7. 考慮使用真空環(huán)境對環(huán)氧樹脂進(jìn)行脫氣。此過程可去除混合過程中產(chǎn)生的氣泡。
8. 在環(huán)氧樹脂固化期間，將組件放置在安全的地方。對于某些樹脂，可能需要加熱或光照。
9. 安裝完畢后，斷開組件與配對半成品的連接，清除用于創(chuàng)建臨時(shí)灌封墻的膠帶或其他材料。
10. 檢查完成的產(chǎn)品并重復(fù)電氣測試。
還要考慮所需的灌封化合物用量。所有灌封膠都有一定的保質(zhì)期，最低訂購量可能會大于您的需要。此外，如果不是經(jīng)常進(jìn)行后灌，灌封過程可能會比較混亂，建議在開始時(shí)多加練習(xí)。
出于這些考慮，如果連接器公司也提供電纜制造服務(wù)，一定要考慮這是否能為您節(jié)省時(shí)間和金錢。
總結(jié)
當(dāng)然，在選擇連接器時(shí)應(yīng)考慮到最終應(yīng)用。在惡劣的環(huán)境中，后灌可以消除導(dǎo)線上的應(yīng)力，保護(hù)連接器后部不受潮濕和灰塵的影響。但并不是所有的連接器都能進(jìn)行后灌，對于那些可以進(jìn)行后灌的連接器，遵循本文中的提示將有助于確保最佳效果。
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