Un engarzado eléctrico es un tipo de conexión eléctrica sin soldadura .
Los conectores de crimpado se utilizan típicamente para terminar cables trenzados. [1] Los beneficios del engarzado sobre la soldadura y el envoltorio de cables incluyen:
- Un engarzado bien diseñado y ejecutado está diseñado para ser hermético a los gases, lo que evita que el oxígeno y la humedad lleguen a los metales (que a menudo son metales diferentes) y causen corrosión.
- Debido a que no se usa aleación (como en la soldadura), la unión es mecánicamente más fuerte [2]
- Las conexiones engarzadas se pueden utilizar para cables de secciones transversales pequeñas y grandes, mientras que solo se pueden utilizar alambres de sección transversal pequeña con envoltura de alambre [2] [3]
Normalmente, el engarzado se realiza insertando primero el terminal en la herramienta de engarzado. El terminal debe colocarse en el cilindro de crimpado del tamaño adecuado. Luego, el cable se inserta en el terminal con el extremo del cable al ras con la salida del terminal para maximizar el contacto de la sección transversal. Finalmente, los mangos de la herramienta de crimpado se utilizan para comprimir y remodelar el terminal hasta que se suelda en frío al cable. [3]
La conexión resultante puede parecer floja en los bordes del terminal, pero esto es deseable para no tener bordes afilados que puedan cortar los hilos externos del cable. Si se ejecuta correctamente, la mitad del engarzado se estampará o formará en frío.
También se utilizan conectores de crimpado más especializados, por ejemplo, como conectores de señal en cables coaxiales en aplicaciones a altas frecuencias de radio ( VHF , UHF ) .
Los contactos engarzados son permanentes (es decir, los conectores y los extremos de los cables no se pueden reutilizar). [5]
Historia
La técnica de soldar cables se ha mantenido común durante al menos un siglo, sin embargo, los terminales de crimpado se empezaron a utilizar a mediados del siglo XX. En 1953, AMP Incorporated (ahora TE Connectivity ) introdujo terminales de barril de crimpado, y en 1957 Cannon Brothers experimentó con contactos mecanizados que integraban cilindros de crimpado. [6] Durante la década de 1960, se publicaron varios estándares para conectores de crimpado, incluidos MS3191-1, MS3191-4 y MIL-T-22520. En 2010, el estándar predominante para conectores de crimpado cambió a MIL-DTL-22520. [7]
Teoría
Los conectores engarzados se colocan insertando el extremo pelado de un cable trenzado en una parte del conector, que luego se deforma mecánicamente comprimiéndolo ( engarzándolo ) firmemente alrededor del cable. [8] El engarzado generalmente se logra con una herramienta especial para engarzar, como alicates para engarzar . Una idea clave detrás de los conectores engarzados es que la conexión terminada debe ser hermética a los gases .
Las conexiones de engarzado efectivas deforman el metal del conector más allá de su límite de elasticidad, de modo que el cable comprimido provoca tensión en el conector circundante, y estas fuerzas se contrarrestan entre sí para crear un alto grado de fricción estática que mantiene el cable en su lugar. Debido a la naturaleza elástica del metal en las conexiones engarzadas, son altamente resistentes a las vibraciones y al choque térmico . [9]
Existen dos clases principales de engarces de alambre: [10]
- Los engarzadores de barril cerrado tienen una abertura cilíndrica para un cable, y la herramienta de engarzado deforma la sección transversal originalmente circular del terminal en alguna otra forma . Este método de engarzado es menos resistente a las vibraciones.
- Los engarces de barril abierto tienen "orejas" de metal que tienen forma de V o U, y el terminal de engarzado las dobla y pliega sobre el cable antes de estampar el cable en el terminal. Se afirma que los terminales de barril abierto son más fáciles de automatizar debido a que evitan la necesidad de canalizar el cable trenzado en la abertura estrecha de un terminal de barril.
Además de su forma, los conectores engarzados también se pueden caracterizar por su aislamiento (aislado o no) y si se engarzan en el conductor o conductores de un cable ( engarzado de alambre ) o en su aislamiento ( engarzado de aislamiento ). [11]
Formas engarzadas
- Engarzado en C [12]
- D engarzado [13]
- Engarzado F [12] [13] (también conocido como Engarzado B)
- O engarzado [14]
- Engarzado en W [14] [15]
- Engarzado superpuesto / OVL [14]
- Engarzado ovalado (confinado) [14]
- Engarzado de cuatro mandriles [14]
- Engarzado de mandril (media luna) [14]
- Mandril engarzado estrecho (con sangría) [15]
- Engarzado hexagonal [14] [16]
- Engarzado de mandril (sangría)
- Engarzado cuadrado [14] [16]
- Engarzado trapezoidal [14] [16]
- Engarzado con indentación trapezoidal [16]
- Frontal de crimpado trapezoidal [15]
- Engarzado Tyco [15]
- Engarzado occidental
Aplicaciones
Las conexiones engarzadas son alternativas comunes a las conexiones soldadas. Existen consideraciones complejas para determinar qué método es apropiado; a veces se prefieren las conexiones engarzadas por estas razones:
- Más fácil, más barato o más rápido de reproducir de forma fiable en una producción a gran escala
- Menos procesos peligrosos o dañinos involucrados en la terminación (las conexiones soldadas requieren una limpieza agresiva, altas temperaturas y soldaduras posiblemente tóxicas)
- Características mecánicas potencialmente superiores debido al alivio de tensión y la falta de absorción de la soldadura
Los conectores engarzados cumplen numerosos usos, incluida la terminación de cables a terminales de tornillo , terminales de cuchilla , terminales de anillo / horquilla , empalmes de cables o varias combinaciones de estos. Un conector en forma de tubo con dos engarces para empalmar cables en línea se denomina conector de empalme a tope .
Terminales de crimpado de un solo cable
- Cuchilla o desconexión rápida (por ejemplo, Faston o Lucar )
- Bullet (por ejemplo, Shur-Plug)
- Empalme a tope
- Lengua de bandera
- Lengua rectangular
- Lengua de gancho
- Lengüeta de pala ( brida , resorte corto , resorte largo )
- Lengüeta anular ( ranurada , desplazada )
- Espárrago múltiple
- Packard 56
- Pasador (SAE / J928) [17]
- Pasador de alambre
Conectores multipin
El engarzado también es una técnica común para unir cables a un conector multipin, como en conectores Molex o conectores modulares .
Los conectores de enchufes y enchufes de crimpado se pueden clasificar como de liberación trasera o frontal , refiriéndose al lado del conector donde están anclados los pines: [18]
- Los contactos de liberación frontales se liberan desde la parte frontal (lado de contacto) del conector y se retiran desde la parte posterior. La herramienta de extracción se acopla con la parte frontal del contacto y lo empuja hacia la parte posterior del conector.
- Los contactos de liberación traseros se liberan y quitan de la parte trasera (lado del cable) del conector. La herramienta de extracción libera los contactos de la parte posterior y saca el contacto del retenedor.
Conectores coaxiales
Las conexiones de crimpado se utilizan típicamente para fijar conectores, como conectores BNC , a cables coaxiales [19] rápidamente, como una alternativa a las conexiones soldadas . Por lo general, el conector macho se ajusta mediante engarzado a un cable y el conector hembra, a menudo mediante conexiones soldadas, a un panel del equipo. Se utiliza una herramienta eléctrica o manual especial [20] para ajustar el conector. Se utilizan pelacables que pelan la cubierta exterior, la trenza de blindaje y el aislamiento interior a las longitudes correctas en una sola operación [21] para preparar el cable para el engarzado.
Juzgando la calidad del engarzado
Una conexión engarzada solo será confiable si se cumplen varios criterios:
- Todas las hebras se han deformado lo suficiente como para fluir en frío hacia el cuerpo de la terminal [22]
- La fuerza de compresión no es ni demasiado ligera ni demasiado fuerte [23]
- El cuerpo del conector no está demasiado deformado
- Los cables deben estar en buenas condiciones de funcionamiento, no pueden tener raspaduras, mellas, cortes u otros daños.
- El aislamiento no debe mostrar ningún signo de pellizco, tirón, deshilachado, decoloración o carbonización [24]
- No quedan grandes huecos dentro del engarzado (debido a que no hay suficiente cable dentro del conector)
- El cable debe tener tantos hilos como sea posible, de modo que unos pocos cables dañados o no insertados no afecten negativamente a la densidad del engarzado y, por lo tanto, degraden las propiedades eléctricas y mecánicas de la conexión. [2]
Se pueden preparar micrografías de las conexiones rizadas para ilustrar rizos buenos y malos con fines de capacitación y garantía de calidad. La conexión ensamblada se corta en sección transversal, se pule y se lava con ácido nítrico para disolver cualquier polvo de cobre que pueda estar llenando los huecos que conducen a una falsa indicación de un buen rizado.
Herramientas de crimpado
Existe una amplia variedad de herramientas de engarzado y generalmente están diseñadas para un tipo y tamaño específicos de terminal. Las herramientas de mano (a veces llamadas alicates para engarzar ) son las más comunes, que pueden ser de trinquete. Para las operaciones de producción en masa, se encuentran disponibles dispositivos automatizados. [3]
Engarzadoras de conectores modulares Klein
Crimpadoras Klein Journeyman
Alicates para engarzar, que también pueden pelar y cortar cables.
Herramienta de crimpado para conectores modulares
Herramienta de crimpado para conectores F y otros conectores hexagonales
Colores de aislamiento de terminales
| Color de aislamiento | Calibre de cable ( AWG ) | Comentarios |
|---|---|---|
| Amarillo | 26-22 | |
| Transparente | 24-20 | |
| rojo | 22-18 | |
| Azul | 16-14 | |
| Amarillo / negro | 16-14 | Tarea pesada |
| Amarillo | 12-10 | |
| rojo | 8 | |
| Azul | 6 | |
| Amarillo | 4 | |
| rojo | 2 | |
| Azul | 1/0 | |
| Amarillo | 2/0 | |
| rojo | 3/0 | |
| Azul | 4/0 |
Referencias
- ↑ Mazda, FF (22 de octubre de 2013). Libro de referencia del ingeniero electrónico . Butterworth-Heinemann. ISBN 9781483161068. Archivado desde el original el 22 de enero de 2018.
- ^ a b c "Articulaciones rizadas" . Archivado desde el original el 22 de enero de 2018.
- ^ a b c Manual de prensado de calidad (PDF) . Grupo de herramientas de aplicación de Molex. 1996.
- ^ "Catálogo Jameco" . jameco.com . Consultado el 21 de marzo de 2018 .
- ^ "Crimpado frente a soldadura" (PDF) . Catálogo de Aviel Electronics . 2013 . Consultado el 1 de julio de 2019 .
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- ^ "Terminales eléctricos - Tipo de clavija y receptáculo" . Archivado desde el original el 12 de julio de 2015 . Consultado el 11 de julio de 2015 .
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- ^ Conector BNC de crimpado típico
- ^ Herramienta de crimpado manual típica para instalar BNC y otros conectores coaxiales en cables Archivado el 29 de octubre de 2014 en la Wayback Machine.
- ^ Pelacables coaxial típico de una sola operación Archivado el 29 de octubre de 2014 en la Wayback Machine.
- ^ "Sección transversal" . Archivado desde el original el 20 de junio de 2017.
- ^ "Prueba de tracción" . Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2017.
- ^ Términos, herramientas y consejos del oficio de fabricación de mazos de cables
- ^ "Empalmes y terminales estándar AMP" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 13 de julio de 2015.