显微切片：压接端子内部质量的关键

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本文将重点介绍以开放式压接桶形端子为例的压接连接的横截面图像。

根据压接端子种类的不同，有相应的标准用作评估显微照片的基础。



良好压接的基本特征始终保持不变无论压接触点变体如何，这些都如下（见图 1）：

图1.一个好的压接的基本知识。

（1）当钣金变形时，材料在弯曲过程后趋于回弹其原始形状。这种效应也会在压接侧翼滚入后发生。为了抵消这种情况，压接侧翼必须相互支撑。


（2）压缩形状：本例中的导体材料由铜组成。一旦铜与环境空气接触，单个铜丝的表面就会氧化并形成绝缘层。如果电线存放在潮湿的环境中，这种影响会加剧。通过压接绞合的导体，圆形的单根股丝不规则地以蜂窝状的形式压在一起。压接过程破坏了股丝之间的氧化层。

（3）如果压接是最佳的，压接套也会出现变形。

（4）压接端子不得损坏或在压接底座上出现裂纹。


开放式压接筒显微照片中错误的典型示例压接过满 – 压接侧翼没有相互支撑（见图 2）。

图2.错误示例。

压接侧面 （5） 不相互支撑。压接侧翼有打开的风险。


这会损害压接连接的机械和电气性能。热负荷（冷/热交替）加速压接侧翼的打开。

压接筒上有裂缝或大毛刺（见图3）。

图3.更多错误示例。

（6）压接端子损坏（如壁上的裂缝）是不允许的


（7）毛刺高度必须小于材料厚度。毛刺宽度必须小于材料厚度的一半。

形成严重毛刺的另一个原因是电线压接区域过度压紧（压接高度太小）。严重的毛刺形成 （7） 是压接底座损坏的标志 （6）。压接筒损坏会损害机械和电气性能。

没有实验室的显微照片？显微照片可以显示很多关于压接连接的内部结构的信息。但是，如果在没有显微照片实验室的情况下仍然需要检查压接连接的内部怎么办？

为了对压接连接进行最佳质量控制，使用显微照片实验室是当今线束生产中最重要的质量控制仪器之一。

显微照片提供有关绞合导体的压缩程度、压接侧面的卷曲、电线压接区域的损坏等重要信息。

然而，显微照片实验室的成本是投资这种优质工具的主要障碍，特别是对于小型电缆组装商。用于其他测试的设备，例如拉拔测试，可以在较小的公司中更常见。然而，压接的显微照片为评估压接连接的质量和故障排除提供了更好的可能性。因此，那些非常重视质量的人迟早应该考虑为显微摄影实验室制定预算。

如果现在没有预算，但仍然需要显微照片怎么办？

首先，有外部供应商，例如线材加工机器的实验室或系统供应商，他们创建和评估带有测试报告的显微照片。样品（压接连接）被发送给他们，一段时间后提供结果。如果不是非常着急并且可以等待几天，这可能是一个具有成本效益的解决方案。这种方法的一大好处是，这种专业的显微照片文档也可以作为质量证明提供给客户。

但在某些情况下，时间部分也可能是一个潜在的缺点。由于样品的邮寄和准备显微照片的处理时间，平均需要一周的时间才能将相应的结果拿在手中。当发现压接连接不正常但是必须通过更改压接工具的设置来优化压接结果时，可能会变得非常烦人。毕竟谁愿意或负担得起长时间的停产？



如果需要快速说明压接结果时，可以创建一个“快速微切片”。为此，需要一台带有粗圆盘和细盘的台式磨床，或者带式磨床。手动磨床也可以完成这项工作。有关详细信息，请参见图 4。

（1） 例如用锯子在电线压接区域之前将压接触点拆开。请不要使用侧切器，因为它会挤压和变形电线压接区域，必须避免。

图4.快速显微切片。

（2）切割后，将粗磨盘上的压接触点研磨至线压接区域的中间左右。然后将所得研磨表面短暂地靠在精细研磨盘上（图5）。


确保磨削表面以大约90°的角度创建。

请记住：分离和研磨压接端子时，不得承受机械或热应力。因为这些因素会破坏结果或使其失效。

因此，必须注意研磨方向，并确保在此过程中不会产生热量（例如可以经常用水冷却）。

在切割和研磨表面后查看结果时需要清洁横截面，这样会注意到看不到压接连接的内部轮廓。（图6）。

图5.切割和抛光（研磨）后的微切片。

有两种方法：有些人会使用腐蚀剂，如硝酸。但这会危害健康，不建议使用。

相反，使用电解作为清洁方法。这种危险性小得多的方法在金属表面清洁（如焊缝清洁）中是众所周知的。在市场上都可以找到用于压接微切片的现成清洁设备。或者说甚至可以考虑建造自己的清洁设备。

这就是该过程的工作原理：使用（最好是可调的）12V 直流 （DC） 电源，压接触点通过夹具连接到负极。碳纤维刷或染色笔连接到正极。用电解液（例如KCL 3M）润湿的碳纤维刷子固定在要清洁的表面上，只要电流流动，清洁过程就会发生。

借助强效放大镜或显微镜，就可以看到压接连接的轮廓。

图6.清洁后的显微切片

使用这种方式创建的显微照片只能看到压接连接的趋势。

• 压接侧翼是如何卷入的？
  
• 压接桶壁是否有任何损坏，例如裂缝或毛刺？
  
• 压接中是否捕获了所有股丝？
  
• 所有的钢股丝都是不规则的吗？
  
• 压接区域是否有空隙？
  
  

当然，这种方法只是一种临时的方法，如果操作正确，可以给出概述并揭示重大错误。从逻辑上讲，这不可能进行压接测量或获得真正可靠的数据或测试报告。但在某些情况下，它可以快速表明需要以快速和廉价的方式启动进一步措施。