Pruebas de retención de terminales: métodos, estándares y causas comunes de falla

Un terminal correctamente encrucijado todavía puede fallar si no está bloqueado con seguridad dentro de la carcasa del conector.

Pruebas de retención terminalVerifica si un terminal se mantiene en posición bajo una carga axial especificada.y otras aplicaciones de arneses de alambre en las que los conectores puedan experimentar vibraciones, tirando, o apareamiento repetido.

¿Qué es la prueba de retención terminal?

Los ensayos de retención de terminales evalúan la capacidad de un terminal o contacto para permanecer fijado dentro de una carcasa de conector cuando se aplica una fuerza axial.

Después de la inserción, el terminal se mantiene normalmente en la cavidad mediante una lanza de bloqueo, una llave de bloqueo, un dedo de retención u otro elemento de retención mecánica.Algunos sistemas de conectores también utilizan un dispositivo de aseguramiento de posición terminal (TPA), wedgelock, u otro bloqueo secundario.

Durante el ensayo, se aplica una fuerza controlada en la dirección especificada para el conector.

La conexión que se evalúa es:

Terminal → Revestimiento del conector

No mide la resistencia del cable a la terminación.

Las pruebas de retención terminal frente a otras pruebas de arneses de alambre

Las pruebas de arneses de alambre evalúan diferentes partes del conjunto.

El ensayo de continuidad confirma que el circuito está conectado eléctricamente en el momento del ensayo, pero no confirma que el terminal esté mecánicamente bloqueado en la carcasa.

Una prueba de tirón por contracción evalúa la conexión entre el cable y el terminal.El terminal se retiene mientras se aplica la fuerza al cable para determinar si el crimp tiene suficiente resistencia mecánica.

Los ensayos de retención de terminales se realizan después de que el terminal se haya insertado en la carcasa.

Por lo tanto, una encrucijada puede cumplir con su requisito de fuerza de tracción mientras que el mismo terminal no cumple con el requisito de retención de la carcasa.

¿Cómo se realiza una prueba de retención terminal?

El procedimiento exacto depende del diseño del conector y de la especificación aplicable. La mayoría de los ensayos implican preparar la muestra, aplicar una carga axial controlada y evaluar el resultado.

Preparar la muestra de prueba

La muestra debe representar el conjunto de producción requerido por la especificación de ensayo.

Para los conectores sellados, el sello del alambre también puede afectar a la condición final del ensamblaje.

Si el conector utiliza un bloqueo secundario, su posición durante el ensayo debe seguir las especificaciones del producto.

Antes del ensayo, la muestra también debe comprobarse si presenta daños evidentes para que los defectos preexistentes no se confunden con fallos relacionados con el ensayo.

Aplicar la carga axial

Se aplicará una fuerza a lo largo del eje terminal especificado.

Cuando se prueba la resistencia a la retirada, la carga se aplica normalmente en la dirección que sacaría el terminal de la carcasa.Algunos diseños de conectores también pueden requerir una prueba de retroceso desde el lado de apareamiento.

La alineación de la carga es importante, ya que una fuerza lateral excesiva puede doblar el cable, el terminal o la carcasa y distorsionar el resultado.

Por consiguiente, el dispositivo deberá mantener la fuerza aplicada lo más cerca posible del eje de ensayo previsto.

Controlar las condiciones de prueba

Un requisito de retención puede especificar más de una fuerza mínima.

También puede definir la velocidad de carga, el tiempo de retención, la condición de la muestra, la temperatura u otros parámetros.o laboratorios.

Los resultados obtenidos con diferentes métodos de ensayo no deben considerarse directamente comparables.

Evaluar el resultado

Los criterios de aceptación dependen de la especificación aplicable.

Un ensayo puede exigir que el terminal permanezca en su lugar después de una carga de prueba especificada, limite el movimiento permitido o que la estructura de bloqueo permanezca intacta.

Otros ensayos continúan hasta que el terminal libera y registra la fuerza máxima de tracción.

El dibujo o la especificación del conector deben definir el método que se aplica.

¿Qué causa las fallas de retención terminal?

La baja fuerza de retención puede ser el resultado de la terminal, la carcasa del conector, el proceso de ensamblaje o el trabajo previo.

La terminal no está completamente insertada

Una terminal puede entrar en la cavidad sin llegar a la posición de bloqueo final.

Esto puede ser difícil de detectar en terminales pequeños, conectores de alta densidad o sistemas sellados donde la resistencia de inserción cambia durante el montaje.

Si la resistencia aumenta demasiado pronto, el operador puede confundirla con un asiento lleno.

La lanza de bloqueo está deformada

La lanza de bloqueo o la clavija deben mantener la forma correcta para activar la carcasa.

Si se aplana, se dobla o se daña durante el manejo, el enroscamiento o el descascar, el terminal puede entrar en la cavidad pero no bloquearse correctamente.

Si aparecen fallas en varias carcasas que utilizan el mismo lote de terminales, inspeccionar el dispositivo de bloqueo puede ayudar a identificar la fuente.

La terminal y la vivienda no coinciden

Los terminales similares no siempre son intercambiables.

Las diferencias en el ancho del terminal, la posición de bloqueo, la geometría de contacto o las dimensiones de la cavidad pueden impedir el compromiso adecuado incluso cuando el terminal encaja físicamente dentro de la carcasa.

Por consiguiente, el control de los números de las piezas de los terminales y de las carcasas debe formar parte del análisis de fallas de retención.

El sello de alambre interfiere con la inserción

Los conectores sellados añaden resistencia durante la inserción del terminal.

Si el tamaño del sello, el diámetro del aislamiento del alambre o la posición del sello no son correctos, la fricción puede aumentar antes de que el terminal alcance el punto de bloqueo.

El simple aumento de la fuerza de inserción no es la solución adecuada. El cable, el sello, el terminal y la carcasa deben comprobarse como un sistema completo.

La cavidad del conector está dañada

El depósito repetido, las herramientas de servicio incorrectas o el reelaboramiento agresivo pueden dañar la característica de retención dentro de la cavidad.

El reemplazo del terminal puede no restaurar la resistencia de retención original si la carcasa ya ha sido dañada.

Las fallas que ocurran repetidamente en la misma cavidad deben llevar a una inspección de la propia carcasa.

Cómo configurar la fuerza de retención terminal correcta

No existe un valor de fuerza de retención universal para cada conector.

Un pequeño contacto de señal y un terminal de alta corriente pueden utilizar estructuras de bloqueo muy diferentes.

El valor correcto debe provenir de la documentación de los componentes reales utilizados.

Un orden de referencia práctico es:

Dibujo del cliente → Especificación del conector → Especificación del terminal → Norma de ensayo aplicable

Si el dibujo del cliente define la fuerza, la dirección y los criterios de aceptación, esos requisitos normalmente tienen prioridad.

De lo contrario, la especificación del fabricante del conector es a menudo la siguiente referencia.

El uso de requisitos específicos del producto evita que se aplique un valor de fuerza conveniente a familias de conectores no relacionadas.

Normas para los ensayos de retención terminal

Las normas pueden proporcionar métodos de ensayo y requisitos generales de mano de obra, pero no sustituyen la especificación del conector real.

Se trata de una serie de medidas de control.

La norma IEC 60512-15-1 incluye ensayos mecánicos de conectores eléctricos.

Prueba 15a,Retención de contacto en el inserto, evalúa la capacidad de un sistema de retención de contacto para soportar cargas axiales.

Proporciona un método estandarizado pertinente para evaluar los contactos retenidos dentro de un inserto o carcasa.

La fuerza requerida y los criterios de aceptación siguen dependiendo de la especificación del producto aplicable.

Se aplicará el procedimiento de ensayo.

El IPC/WHMA-A-620 se utiliza ampliamente para los requisitos y la aceptación del ensamblaje de cables y arneses de alambre.

Proporciona una guía para la mano de obra, el montaje, la inspección y las pruebas en toda la fabricación de arneses de alambre.

Para la retención de terminales, no debe tratarse como una tabla de fuerza universal.

Especificaciones del conector y del cliente

Muchos proyectos utilizan requisitos definidos directamente por el fabricante del conector, el cliente, el fabricante del vehículo o el fabricante del equipo.

Estos documentos podrán especificar la fuerza, la dirección de carga, la condición de la muestra, la duración del ensayo y el movimiento permitido del terminal para una familia de conectores en particular.

Para los ensayos de producción, estos requisitos específicos suelen proporcionar los criterios de aceptación más relevantes.

Cuándo incluir pruebas de retención en un plan de calidad

La frecuencia de ensayo requerida depende del riesgo del producto, de los requisitos del cliente y de la estabilidad del proceso.

Durante la introducción de un nuevo producto, las pruebas de retención pueden confirmar que el proceso de terminación, carcasa, alambre, sellado e inserción funcionan correctamente.

También puede ser apropiado realizar una verificación adicional tras cambios en las piezas de conexión, los proveedores, el tamaño del alambre, el diámetro de aislamiento, los sellos o el equipo de inserción.

Un aumento en el depinamiento o el reelaborado de los conectores también puede justificar pruebas adicionales porque la eliminación repetida del terminal puede dañar el terminal o la carcasa.

Una vez que la producción es estable, el muestreo puede basarse en los requisitos del cliente, los datos históricos de calidad, el riesgo del producto y el plan de calidad interno en lugar de una regla de muestreo fija para cada arnés.

Qué incluir en un informe de prueba

Un informe de ensayo útil debe hacer que el resultado sea rastreable y reproducible.

Registre los números de las piezas del conector y del terminal, la especificación del alambre, la cantidad de muestras, el equipo de ensayo, el accesorio, la dirección de carga, la fuerza requerida, el resultado medido y la disposición final.

También debe documentarse el modo de fallo.

Por ejemplo:

Terminal liberado de la carcasa del conector

y

El alambre separado de la encrucijada antes de su liberación terminal

La Comisión no ha podido dar respuesta.

El primero dirige la atención a los asientos de la terminal, las características de bloqueo, la compatibilidad de las piezas o el estado de la vivienda.El segundo indica que la conexión de la encrucijada falló antes de que el sistema de retención pudiera ser evaluado completamente..

Las descripciones claras de fallas hacen que los datos de prueba sean más útiles para el análisis de la causa raíz.

Cómo mejorar la repetibilidad de las pruebas

Los datos de retención fiables dependen de condiciones de ensayo consistentes.

El fijo debe sujetar el conector sin deformarlo, mientras que la fuerza aplicada permanece alineada con el eje terminal.

El equipo de ensayo también debe coincidir con el rango de fuerza esperado.

Los cambios en la longitud del alambre, la posición de sujeción, la orientación del conector o la condición de bloqueo secundario pueden introducir variaciones innecesarias.

La documentación de estas condiciones en el procedimiento de ensayo ayuda a mejorar la repetibilidad entre los operadores y los lotes de producción.

Conclusión

Los ensayos de retención de terminales comprueban si un terminal permanece fijado mecánicamente dentro de su carcasa de conector.

Los ensayos fiables requieren la dirección correcta de carga, las condiciones de ensayo, los criterios de aceptación y los requisitos específicos del conector.

Identificando problemas tales como inserción incompleta, características de bloqueo dañadas, combinaciones incorrectas de piezas, interferencias de sellado o daños en la carcasa,Las pruebas de retención pueden ayudar a prevenir fallas de conexión en arneses de alambre terminados.

Preguntas frecuentes

¿Se puede automatizar la prueba de retención terminal?

Sí, los sistemas automatizados pueden controlar la fuerza de inserción o la posición de la terminal, pero deben validarse con respecto a los requisitos de los conectores.

¿La temperatura afecta la fuerza de retención terminal?

Los materiales de la carcasa pueden comportarse de manera diferente a altas o bajas temperaturas, por lo que algunas especificaciones requieren pruebas condicionadas.

¿Puede probarse el mismo terminal más de una vez?

La carga repetida puede cambiar el terminal o la cavidad.

¿Significa una mayor fuerza de inserción una mejor retención?

No. La fuerza de inserción alta puede indicar una desalineación, interferencia del sello o piezas incorrectas en lugar de una mejor retención.