ワイヤーハーネスの圧着引張力: 圧着品質をテストする方法

クリンププルテストでは機械的保持力を測定します。それ自体では、端子圧着が電気的に信頼できることを証明するものではありません。

終端は必要な引っ張り力を通過しても、損傷したストランド、不正確な導体のクリンプ高さ、導体バレルの下の絶縁体、過剰なボイド、または不安定な電気インターフェースを含んでいる可能性があります。正しい品質の決定は、引っ張り力と目視検査、クリンプハイト測定、断面分析、および必要に応じて電気抵抗テストを組み合わせて行われます。

許容値は、実際のアセンブリで承認された端子、ワイヤ、工具の仕様に基づいて決定される必要があります。単一の「ユニバーサル引張力」テーブルを、異なる端子ファミリー、導体構造、および用途に適用すべきではありません。

five checks for wire harness crimp quality including pull force and crimp height

プルテストで何が証明できるのか、何が証明できないのか

プルテスターは終端処理されたコンタクトとワイヤをクランプし、制御された引張荷重を加えて、ピーク力または破損点を記録します。このテストは、結果が低いといくつかのプロセスの問題を明らかにする可能性があるため役立ちます。

導体のクリンプハイトが正しくありません。
ストリッピングによりストランドが切れたり傷が入ったりします。
ベルマウスが欠けている、または過剰である。
導体ブラシが不十分です。
端子または工具が間違っています。
パンチとアンビルの位置ずれ。
ワイヤまたは端子のバリエーションが承認範囲外である。

ただし、引っ張る力は機械的な測定値にすぎません。導体の素線が均一に圧縮されているかどうか、バレル内に空隙が残っているかどうか、振動や温度サイクル後に電気抵抗が安定しているかどうかを直接示すことはできません。

高い引っ張り力の結果も誤解を招く可能性があります。過剰な圧着は、導体の断面積を減少させながらワイヤを強力に保持し、より線を損傷したり、抵抗を増加させたりする可能性があります。このため、「ワイヤーが抜けなかった」ことが完全な合格基準ではありません。

承認された端子、ワイヤ、工具の組み合わせから始める

すべての圧着結果は、次の 3 つの入力に依存します。

1. ターミナル -素材の厚さ、メッキ、バレルの形状、鋸歯状の形状。

2. ワイヤー― 導体面積、素線数、素線径、被覆、絶縁体径、材質、硬度。

3.ツーリング― アプリケーター、パンチ、アンビル、プレス条件およびセットアップ。

同じ AWG 指定を持つ 2 本のワイヤは、異なる素線数と絶縁体直径を使用する場合があります。彼らは生産しないかもしれない同じ端子の同じ圧着形状または引っ張り力。

生産前に、承認された組み合わせを作業指示書で定義します。

アイテム	記録が必要です
ターミナル	メーカー、品番、材質、メッキ
ワイヤー	部品番号、AWG/mm²、より線構造および絶縁体外径
ツーリング	アプリケーター、パンチ、アンビル、プレスの識別
導体圧着	承認された仕様からのターゲットの高さと公差
絶縁圧着	ワイヤー絶縁体の承認された外観または高さ
引っ張る力	適用端末/お客様仕様からの最小値
検査	視覚的基準、断面積周波数および電気的チェック

カバシを閲覧する冷間圧着端子利用可能な端子とワイヤの範囲については、こちらをご覧ください。

クリンプハイトは主要なプロセス管理寸法です

導体のクリンプ高さは、形成された導体のクリンプの上部から下部の半径方向表面まで測定されます。これは高速で非破壊的な測定であり、プレスと工具が承認された圧縮を継続的に生成しているかどうかを監視するために一般的に使用されます。

導体のクリンプハイトが高すぎると、バレルが素線を十分に圧縮できない可能性があります。過剰な空隙や金属間の接触が不十分であると、保持力が低下し、抵抗が増加する可能性があります。

導体のクリンプハイトが低すぎると、端子が過度に圧縮されたり、導体のストランドが切断されたりする可能性があります。引っ張り力は許容できるように見えますが、導体面積と疲労寿命が低下する可能性があります。

見た目が似ている端子からクリンプハイトをコピーしないでください。端子、ワイヤ、工具の正確な組み合わせに対して承認された値を使用してください。ベルマウスや突出点から離れた、導体の圧着の中心を測定します。

wire terminal cross sections showing high correct and low crimp height

引張試験前の目視検査

破壊試験の前に目視検査を完了する必要があります。次の機能を確認してください。

ベルマウス

ベルマウスは、導体の圧着端にあるフレアです。ストランドをバレル内に導き、バレルの鋭いエッジでストランドを切断するリスクを軽減します。承認されたサイズは端末の仕様に基づいている必要があります。

導体ブラシ

導体ブラシは、接触側の導体圧着部を通過して見えるストランドで構成されています。指揮者であることを確認します圧着領域全体に到達します。ストランドは接触界面まで伸びてはなりません。

絶縁位置

絶縁体は、導体と絶縁体の圧着部分の間の移行部に位置する必要があります。導体圧着下の絶縁金属間の接触を減らします。導体が過度に露出すると、張力緩和が低下します。

絶縁圧着

絶縁圧着は、曲げ、衝撃、振動からワイヤをサポートします。断熱材を切り込むことなくグリップする必要があります導体のより線。絶縁体の厚さ、材質、硬さはさまざまであるため、実際の電線に対する適合性を承認する必要があります。

ストランドの状態

切れた、傷が入った、欠けている、折り返されている、または抜け落ちているストランドを拒否または調査します。これらの欠陥により、引張力が低下し、通電面積が減少する可能性があります。

終端状態

接触部、ロッキングランス、シール部、キャリアカットオフを確認してください。圧着作業では、嵌合部分や嵌合部分を変形させてはなりません。保持機能。

再現可能な引張力テストを実行する方法

さまざまな機械、サプライヤー、または生産ロットの値を比較するには、その前にテスト方法を修正する必要があります。

Molex 品質圧着ハンドブックには、オープンバレル圧着アプリケーションに関する次の一般的な手順が記載されています。

1. 長さ約150mmのワイヤーを用意します。

2. 絶縁グリップが導体圧着結果に影響を与えないように絶縁体を十分に剥がすか、グリップが得られないように絶縁圧着を緩めます。

3. 公称承認された導体圧着高さで端子を圧着します。

4. テスト前にベルマウス、導体ブラシ、およびより線を検査します。

5. 参照手順では、プルテスターを 254 mm/min に設定します。

6. 導体圧着自体をクランプせずに、電線と端子をしっかりとクランプします。

7. 急激な動きや横からの荷重を加えずに軸方向に引っ張ります。

8. 力と破損モードを記録します。

9. 最低の結果を承認された最小仕様と比較します。

モレックスでは、セットアップを確認するために少なくとも 5 回の測定を推奨し、プロセス能力を決定する場合には少なくとも 25 回の読み取りを推奨しています。これらの数値は、そのハンドブックのプロセスガイダンスに属します。顧客、端末、業界の要件によっては、別の方法が指定される場合があります。

製造図面または管理計画については、常に次のように述べてください。

引く速度。
サンプルの長さ。
断熱サポートが無効かどうか。
サンプルの量と頻度。
最小許容値。
必須の障害モード。
テスト前のコンディショニング。

これらの詳細がなければ、2 つのサプライヤーによる引張力の結果を比較できない可能性があります。

数値だけでなく故障モードを読み取る

ピーク荷重は、到達した荷重を示します。故障モードは、サンプルが荷重の保持を停止した理由を示します。

故障モード	それが示すもの	次のチェック
導体バレルからのワイヤの引き出し	圧着が高すぎる、ストリップが短い、導体ブラシが不十分、工具が間違っているか、端子が一致していない	クリンプハイト、ストリップ長さ、端子と電線の組み合わせ
弱い力で圧着付近で導体が断線する	ストランドに傷が入っている、圧着が低すぎる、ベルマウスが欠落している、または絶縁圧着がストランドを切断している	ストリップ工程・ベルマウス・断面図
端子が変形したり折れたりする	端子材質、圧着位置、テストクランプの問題	端子仕様と取付金具
導体が残ったまま絶縁体がずれてしまう	リアのストレインリリーフが効かない	絶縁圧着および曲げ試験
結果は合格だが抵抗が不安定	空隙、酸化物、ストランドの損傷、または微小な動き	断面および抵抗試験

導体の断線は自動的にパスになるわけではありません。測定された力、破断位置、製品仕様がすべて承認基準を満たしている場合にのみ許容されます。たとえ端子がワイヤを解放しなかったとしても、ストリッピングによる損傷によって引き起こされる弱い力による素線の切断は故障となります。

なぜ引っ張る力だけで電気的欠陥を見逃すのか

導体の圧着は、機械的保持と安定した低抵抗の電気経路の両方を作成する必要があります。適切な圧縮により、非導電性表面フィルムが突き破られ、ストランドと端子バレルの間に金属間の接触が形成されます。

圧着が不十分だと、ボイドが生じたり、接触面積が不十分になったりする可能性があります。過剰な圧着は導体面積を減らしたり、より線を損傷したりする可能性があります。

視覚的な外観や引っ張り値が許容範囲に見える場合でも、どちらの条件も抵抗に影響を与える可能性があります。

KABASI トレーニングドキュメントコネクタの 100 の理由には、圧着深さを規定の設計値 1.2 mm から 1.1 mm に変更したことにより、引っ張り力がケースの要件である少なくとも 150 N から 80 N に減少した 16 AWG のケースが含まれています。これは、その端子とテスト設定に関連付けられたトレーニングケースであり、普遍的な 16 AWG の許容値ではありません。

同じ情報源には、引張荷重が持続すると界面の微動が発生し、接触抵抗が上昇する 18 AWG のケースについて説明されています。繰り返しますが、値はケースデータであり、一般的な仕様ではありません。有益な工学的教訓は、完全な引き抜きが発生する前に、機械的負荷により電気接触が劣化する可能性があるということです。

高電流、低信号レベル、振動または安全上のリスクがあるアプリケーションの場合は、抵抗または電圧降下のテストを追加してください。承認計画。

断面解析により引張試験では分からないことが判明

研磨された圧着断面からは、次のことがわかります。

バレル内のストランド分布。
残りの空隙。
バレルウィングの対称性。
ストランドの損傷または切断。
底の厚みと圧縮形状。
すべてのストランドがキャプチャされているかどうか。

端子設計には断面要件を定義する必要があります。視覚的に魅力的な外部圧着であっても、内部空隙や不均一な圧縮が含まれる場合があります。

初期プロセス評価中、工具の修理または交換後、ワイヤまたは端子の大幅な変更後、および明らかな原因なしに引張力またはクリンプハイトのデータが変化した場合には常に断面を使用します。

approved crimp cross section compared with under-crimped terminal voids

実用的な圧着品質計画

堅牢な生産計画では、さまざまな目的に応じてさまざまなチェックが使用されます。

チェック	検出するもの	破壊的ですか？	一般的な使用方法
目視検査	ポジション、ベルマウス、ブラシ、ルースストランド、絶縁サポート	いいえ	あらゆるセットアップと日常的な生産
導体のクリンプハイト	圧縮の一貫性とツールのドリフト	いいえ	セットアップと定期的なプロセス管理
引張力試験	機械的保持と重大なプロセス欠陥	はい	セットアップの確認とサンプル製作
断面解析	内部圧縮、空隙、ストランド捕捉および対称性	はい	資格と問題の分析
抵抗・電圧降下	電気インターフェースの品質	通常はありません	資格と重要なアプリケーション
曲げ/屈曲試験	ストレインリリーフ性能	アプリケーションに依存	ケーブル移動用途

合格したプル値が、不合格の外観、寸法、断面、または電気要件を上書きすることを許可しないでください。該当するすべての合格基準に合格する必要があります。

単一の良好なサンプルよりもプロセス管理が重要

1 回の良好なプルテストは、生産ロット全体が安定していることを証明するものではありません。変動は以下を介して侵入する可能性があります。

端子のロットと材料の厚さ。
ワイヤの撚り数、コーティング、導体面積。
絶縁体の直径と硬度。
ストリップの長さとストランドの損傷。
工具の磨耗、緩み、または汚れ。
プレスシャットの高さとアプリケーターのセットアップ。
オペレーターワイヤーの配置。
測定方法と治具の位置合わせ。

迅速かつ非破壊で行えるため、製造中に導体のクリンプ高さを追跡します。プルテストを使用して、セットアップを確認し、プロセスの問題を検出します。ツールのメンテナンス、端子のロット、およびワイヤのロットを記録して、シフトを追跡できるようにします。

モレックスでは、新しいツールをリリースする前に、特定の製造ワイヤを使用して機能を検討することをお勧めします。また、測定のばらつきが公差の大きな部分を占める可能性があるため、小さな端子や小さなワイヤでは厳密なクリンプハイト管理が必要であることも指摘しています。

一般的な圧着欠陥と修正措置

欠陥	考えられる原因	是正措置
引っ張り力が低い。ワイヤーが抜ける	圧着が高すぎる、ブラシが短い、ベルマウスが多すぎる、端子/工具が間違っている	仕様、ストリップの長さ、工具、圧着高さを確認してください
引っ張り力が低い。ストランドが切れる	剥離損傷、圧着が低すぎる、ベルマウスの欠落	正しいストリッピングと工具のセットアップ
導体圧着下の絶縁	ストリップの長さが短すぎるか、ワイヤの停止位置が正しくありません	正しいストリップの長さとワイヤの位置
ロング導体ブラシ	ストリップの長さが長すぎるか、位置が正しくありません	ストリップの長さを短くし、ワイヤーストップをリセットします
導体ブラシなし	ストリップの長さが短すぎる	仕様内でストリップの長さを長くしてください
過剰なバリ/押し出し	工具の磨耗/位置ずれ、または過剰な圧着	パンチ/アンビルとクリンプハイトの設定を検査します
絶縁圧着により導体が切断される	絶縁体の圧着がきつすぎる	実線の絶縁圧着調整
高いクリンプハイトのバリエーション	ワイヤ/端子のばらつき、工具の緩み、または測定誤差	入荷した材料、工具、ゲージの機能を検査します

どの引張力値を図面に記載する必要がありますか?

次の権限の順序を使用します。

1. 顧客の図面または契約要件。

2. 正確な端子とワイヤに関する端子メーカーのアプリケーション仕様。

3. 承認された業界標準とプロジェクトによって指定された改訂。

4. 外部要件が存在しない場合、テストデータによってサポートされる内部修飾値。

導体サイズのみで値を選定しないでください。ワイヤ構造、端子設計、メッキ、工具、テスト方法も影響します結果。

内部要件が作成された場合は、完全な根拠を記録します。

端子品番：
ワイヤー部品番号と構造:
承認されたツール:
導体のクリンプハイト:
プルテスト速度:
サンプル量:
最小引っ張り力:
必要な障害モード:
電気的許容:
環境の事前調整:

大電流クローズドバレル端子については、既存の端子を参照してください。自動車用高圧ワイヤーハーネス圧着プロセス。

ワイヤーハーネスの RFQ で送信する情報

検証可能な圧着を定義するには、以下を指定します。

1. コネクタおよび端子のメーカーおよび部品番号。

2. ワイヤ部品番号、AWG または mm²、素線数、導体コーティング。

3. 断熱材と外径。

4. 回路電流、電圧、許容電圧降下。

5. 引張力の要件とソースの仕様。

6. 必要なクリンプハイト記録。

7. 断面サンプルと合格要件。

8. 抵抗または電圧降下テストの要件。

9. 環境調整: 振動、温度、湿度、塩水噴霧、または屈曲。

10. 検査報告書、トレーサビリティおよびサンプル保持要件。

顧客が「確実に圧着する」だけを指定した場合、合格基準は不完全です。工具の承認とパイロット生産の前に、測定可能な要件について合意します。

KABASI は、端子、配線、およびテスト要件をレビューできます。カスタムワイヤーハーネスサンプリングの前に。

よくある質問

引っ張り力が大きいほど、常に圧着が優れていることを意味しますか?

いいえ、過剰な圧縮は保持力を高める一方で、ストランドに損傷を与えたり、導体面積を減少させたりする可能性があります。引っ張り力は、クリンプハイト、視覚的状態、断面および電気的性能とともに評価する必要があります。

圧着端子の適正な引張力はどれくらいですか?

正確な端子、ワイヤ、およびテスト方法については、承認された要件を使用してください。この値は、顧客の図面、端末メーカーのアプリケーション仕様、契約で指定された業界標準、または認定された内部プロセスから得られる場合があります。同じ AWG のすべての端子に 1 つの汎用値を使用しないでください。

導体引張試験中に絶縁圧着をアクティブにする必要がありますか?

導体圧着保持力を測定することが目的の場合、絶縁サポートが結果に影響を与えてはなりません。該当する端末または顧客のテスト手順では、それを無効または除外する方法を定義する必要があります。

プルテストには何個のサンプルが必要ですか?

該当する製品または顧客の仕様に従ってください。一般的な Molex ハンドブックのガイダンスとして、セットアップを確認するために少なくとも 5 つの測定値が使用され、プロセス能力分析には少なくとも 25 の測定値が使用されます。これらはプロセスに関する推奨事項であり、普遍的な受け入れルールではありません。

クリンプハイトはどこで測定すればよいですか?

指定された圧着マイクロメーターと方法を使用して、ベルマウスおよび押し出しポイントから離れた導体の圧着の中心を測定します。

なぜ抜く前にワイヤーが切れてしまったのでしょうか？

考えられる原因としては、許容範囲内での保持力、ストランドの傷、過度の圧縮、ベルマウスの欠落、絶縁圧着による導体の切断などが挙げられます。測定された力と破断位置の両方を評価する必要があります。ワイヤーの断線だけでは合格とは証明されません。

目視検査は断面分析に代わるものでしょうか?

いいえ。目視検査では外部の欠陥が見つかり、断面分析では内部のストランドの分布、空隙、対称性、圧縮が明らかになります。適格性評価と問題分析には断面を使用します。

プルテストで長期的な電気的信頼性を予測できますか?

それ自体ではありません。振動、温度サイクル、湿度、腐食、持続的な負荷により、時間の経過とともにインターフェースが変化する可能性があります。重要な用途では、引っ張り力に加えて、抵抗、電圧降下、および環境テストが必要な場合があります。