Коннекторы и кримперы: что важно знать про опрессовку кабельных наконечников?

Что такое опрессовка кабельных наконечников

Обжим (обжим, обжатие, обжим) — способ неразъемного соединения провода (кабеля) с разъемом, при котором проводник вставляется в корпус разъема, который затем обжимается вокруг провода, образуя прочное соединение. Или по-простому — это установка коннектора с помощью кримпера.

Технически проводник и контакт деформируются при таком высоком давлении, что материалы как бы сплавляются между собой, разрушаются оксидные слои и достигается качественное газонепроницаемое соединение, механические и электрические свойства которого превосходят свойства самого провода.

Побочным и важным эффектом этого процесса плавления (холодного плавления) является то, что механическая прочность и электропроводность увеличиваются при сжатии. Но только до определенного момента. На графике представлена ​​зависимость прочности и электропроводности материала от сжатия:

Зависимость электропроводности и прочности от усилия сжатия кабельного наконечника

Как правило, механическая прочность соединения максимальна, когда общая площадь поперечного сечения меди уменьшается на 10 %. При меньшем сжатии провод может выскочить из разъема. При слишком сильном сжатии нити проволоки имеют тенденцию деформироваться и ломаться. Эксперименты показали, что максимальная проводимость возникает при сжатии ок. 30%.

Это связано с более эффективным разрушением оксидных слоев между клеммой и проводом, происходящим при более сильной деформации. Однако при таком сжатии механическая прочность материалов сильно ухудшается. Оптимальная усадка – это компромисс между электрическими требованиями и механическими характеристиками.

На графике видно, что оптимальное сжатие для многих типов муфт находится в пределах 10-20% от исходной детали. Прочность обжима и профиль должны быть рассчитаны на обеспечение оптимальных электрических и механических характеристик, необходимых для конкретного применения.

Метод опрессовки имеет преимущества перед винтовым креплением и пайкой. Кто хоть раз соединял оголенные провода с винтовыми клеммами, понимает, что это не лучший метод. Провода часто пережимаются и ломаются, или недожимаются и выпадают! Пайка требует определенных условий, навыков и как минимум доступа к сети 220 вольт, что не всегда возможно.

Для решения этих проблем в прошлом веке были разработаны кабельные наконечники, обеспечивающие правильное электрическое соединение. На сегодняшний день обжим является основным методом крепления разъема к проводу или кабелю. На самом деле, термоусадочная пленка относительно дешева по сравнению с другими вариантами и проверена, испытана и проверена.

Преимущества печати:

• Проверено и проверено — используется во всех отраслях промышленности по всему миру.
• Недорогие соединители и установка — массовое производство позволило снизить стоимость деталей и инструментов.
• Надежность — проверено более 100 лет.
• Быстрота — новейшие конструкции обжимных инструментов обеспечивают превосходную скорость сборки.
• Доступность — соединители изготавливаются практически для любого применения.
• Простой контроль и проверка — от визуальных до лабораторных методов.
• Не требует тепла или химикатов — более безопасный метод.
• Не требует высокой квалификации – современные обжимные станки минимизируют риск человеческой ошибки.
• Экологичность – не выделяются вредные газы, как при пайке.

Типы кабельных наконечников (по профилю опрессовки)

• Трубчатые неизолированные кабельные наконечники
• Трубчатые изолированные кабельные наконечники
• Гильза и концевой кабельный наконечник:
• Штекерные разъемы с точеным штифтом (D-Sub)
• Кабельный наконечник клеммы (открытый цилиндр)
• Коаксиальные разъемы
• Волоконно-оптические соединители
• Модульные заглушки для интерфейсов RJ45, RJ11, RJ14, RJ25

Клеммные кабельные наконечники типа «открытый цилиндр»

Этот тип разъема часто называют автоматическими клеммами или клеммными зажимами. Оригинальное название этих контактов — «открытая бочка» («открытая бочка» или «открытый цилиндр»).

Свое название они получили из-за внешнего вида их монтажного стержня, который имеет вид разрезанной трубки с вывернутыми наружу стенками-лепестками, напоминающими крылья бабочки. Существует множество форм муфт с открытым цилиндрическим валом. Они используются в автомобилях, бытовой технике, Hi-Fi технике и так далее

Обжимной профиль обычно имеет поперечное сечение B-образной формы со штырями, которые вгрызаются в изоляцию и проводники.

Эти звенья относительно дешевы в изготовлении, и поскольку они могут поставляться в виде цепи (соединенной вместе), они идеально подходят для крупносерийного производства с использованием полностью автоматических режущих лент и концевых машин.

Однако сама форма обжима является одной из самых сложных для обжима, особенно при использовании ручных инструментов. Только высококачественные ручные обжимные клещи могут обеспечить воспроизводимый и стабильный обжим клеммных соединителей.

Втулочные кабельные наконечники

Они могут быть или не быть изолированы. Применяются для улучшения проводимости, защиты и надежности крепления проводников. Обеспечивает прочное соединение с клеммными колодками и винтовыми соединениями. В таких наконечниках обжимается не стержень, а передняя часть разъема. Термоусадочные профили: трапеция, квадрат, шестигранник, додекаэдр.

Гильзовые и неизолированные кабельные наконечники для опрессовки

Обжимные профили

Инструменты для опрессовки кабельных наконечников (прессы и обжимные клещи)

Трубчатые неизолированные кабельные наконечники

Их изготавливают из листов или трубок меди и латуни. Швы на соединительной трубе могут быть спаяны между собой для лучшей усадки рукава. Матрица пресс-штанги обычно имеет выступающий зуб для втягивания трубы или может иметь шестигранный профиль для больших сечений.

Особенностью неизолированных трубчатых соединителей является то, что они должны быть правильно соосны при опрессовке. Шов трубы должен быть по центру вверху, иначе он может быть поврежден.

Кабельные наконечники из луженой меди для опрессовки

Обжимные профили

1. кольцевой луженый медный наконечник
2. вилка с луженым медным наконечником
3. плоский луженый медный наконечник
4. мужской луженый медный наконечник

Инструмент для обжима трубчатых неизолированных кабельных наконечников (прессы и обжимные клещи)

Трубчатые изолированные кабельные наконечники

Трубчатые наконечники с изолирующим покрытием. Профиль обжима обычно овальный или овальный. Изоляция имеет цветовую маркировку, указывающую размер совместимого провода: красный 0,5–1,5 мм2, синий 1,5–2,5 мм2 и желтый 4,0–6,0 мм2.

Внутренние края изоляции часто загнуты наружу, чтобы облегчить вставку провода в розетку. Особенностью изолированных бочкообразных соединителей является то, что при обжатии они должны быть правильно выровнены (шов посередине вверху), чтобы не повредить паяный шов.

Трубчатые изолированные кабельные наконечники для опрессовки

1. Штекерный изолированный штекерный разъем
2. Изолированный мужской контакт
3. Кольцевой изолированный контакт
4. Плоский, полностью изолированный гнездовой разъем
5. Гнездовой разъем с плоской изоляцией
6. Плоский изолированный штекерный соединитель
7. Гнездовой разъем с изоляцией «папа
8. Соединительная труба изолирована
9. Соединительная труба изолирована термоусадкой

Штыревые Turned Pin контакты (D-SUB)

Штыревые разъемы имеют очень высокое качество и ценность. Выпускается в конфигурациях «мама» и «папа». Используется в модульных вилках и розетках высокой плотности. Профиль обжима обычно квадратный. Из-за небольшого размера этих соединителей обжимные станки обычно имеют специальные держатели для фиксации соединителя.

Вилка поворотного штифта / разъемы D-Sub

Обжимной профиль

Инструмент для обжима точеных контактов и разъемов D-SUB (кримперы и обжимной инструмент)

Коаксиальные разъёмы под опрессовку BNC, TNC, SMA, SMB, SMC, F

ВЧ коаксиальный разъем (РЧ разъем, Радиочастотный разъем) — предназначен для подключения коаксиального кабеля к оборудованию и для соединения двух коаксиальных кабелей между собой. Разъемы бывают двух типов: вилки (папа, «папа») и розетки (мама, «мама»).

Для коаксиальных соединителей обычно требуется два обжима: один на центральном контакте и один на плетеном наконечнике.

BNC коннектор (Bayonet Neill-Concelman)

Наиболее распространенный, широко используемый в видео- и радиочастотных (РЧ) приложениях для сетей 2,4 ГГц,
10BASE2 Ethernet, кабельные соединения, сетевые карты и счетчики. Разъемы BNC устанавливаются на коаксиальный кабель диаметром до 8 мм (RG59, RG58, RG-6, RG-51).

Обжимные коаксиальные разъемы BNC

TNC коннектор (Threaded Neill-Concelman)

Резьбовая версия разъема BNC. Работает на частотах до 12 ГГц. Используется в антеннах.

Обжимные коаксиальные соединители типа TNC

SMA коннектор (Sub-miniature version A)

Один из самых распространенных ВЧ/СВЧ коннекторов. Работает до 12,4 ГГц и, возможно, до 18 или 24 ГГц. Используется в авионике, радиолокации и микроволновой связи. Штекер (штекерный разъем) имеет шестигранную гайку 7,925 мм, внутреннюю резьбу и выступающий разъем.

Разъемы SMA рассчитаны на 500 циклов включения/выключения при правильном затягивании гайки. Для правильной затяжки требуется динамометрический ключ (0,3–0,6 Н•м для медных соединений и 0,8–1 Н•м для стальных).

Обжимные коаксиальные соединители типа SMA

SMB коннектор (Sub-miniature version B)

Они представляют собой уменьшенную версию SMC, а также меньше, чем SMA. Имеет защелкивающееся сцепление. Предназначен для частот от 2-4 ГГц, но может работать и до 10 ГГц. SMB монтируется на кабелях: 3 мм/1,7 мм (внешний/внутренний диаметр) и 2,2 мм/1,0 мм (внешний/внутренний диаметр).

Обжимные коаксиальные соединители типа SMB

SMC коннектор (Sub-miniature version C)

Это версия SMA с маленьким винтом. Используется до 10 ГГц, в основном в микроволновом окружении. Фиксируется ниткой. Разъемы могут быть покрыты золотом, никелем, серебром или другими металлами.

Применяются для подключения Wi-Fi оборудования с антеннами и в блоках СВЧ с повышенными требованиями к виброзащите. Совместимый диаметр коаксиального кабеля: от 2 мм до 3 мм.

Обжимные коаксиальные соединители типа SMC

F — коннектор

Предназначен для телевизионного оборудования. Самый дешевый высокочастотный разъем, доступный на сегодняшний день. Рабочая частота до 2150 МГц. Разъемы F-типа обычно устанавливаются на коаксиальный кабель диаметром до 7 мм. Соединители для кабелей диаметром до 11 мм используют специальную вставку и насадку на центральную жилу.

Обжимные коаксиальные соединители F-типа

Обжимные профили

Инструмент для обжима коаксиальных разъемов BNC, TNC, SMA, SMB, SMC, F (щипцы и обжимные клещи)

Инструмент для опрессовки разъемов BNC/RCA/F на коаксиальном кабеле

Коаксиальные кабели и их характеристики

Марка кабеля	Диаметр кабеля, и т.д.	Сопротивление волна, Ом	Проходимость, пФ/м
РГ-С	8.4	52,5	93,5
РГ-СБ	8.4	50	96,78
РГ-6А	8.4	75	65,62
РГ-8А	10.3	50	100.07
РГ-9	10,7	51	98,42
РГ-9Б	10,8	50	100.07
РГ-10А	12.1	50	100.07
РГ-11А	10.3	75	67,26
РГ-12А	12.1	75	67,26
РГ-13А	10,8	75	67,26
РГ-14А	13,8	50	98,42
РГ-16	16	52	96,78
РГ-17А	23	50	98,42
РГ-18А	24	50	100.07
РГ-19А	28,4	50	100.07
РГ-20А	30,4	50	100.07
РГ-21А	8.4	50	98,42
РГ-29	4.7	53,5	93,5
РГ-34А	16	75	67,26
РГ-34Б	16	75	70,54
РГ-3СА	24	74	67,26
РГ-54А	6.4	58	86,94
РГ-5СА	5,5	50	96,78
РГ-55Б	5.2	53	93,5
РГ-С8	пять	53,5	93,5
РГ-58С	пять	50	98,42
РГ-59А	6.1	75	67,26
РГ-С9Б	6.1	75	68,9
РГ-62А	6.1	93	44,29
РГ-74А	15,6	50	98,42
РГ-83	10.3	35	144,36
РГ-213	10.3	50	96,78
РГ-218	23	50	96,78
РГ-220	28,4	50	96,78

Читайте также: Номинальное поперечное сечение кабеля это

Оптоволоконные клеевые коннекторы с опрессовкой

Надлежащее обжатие оптоволоконного коннектора гарантирует, что усилие растяжения передается на коннектор, а не на стекловолокно.

Процесс обжима включает корпус оптического соединителя, металлическую термоусадочную втулку и арамидную нить (также известную как Kevlar®), которая является армирующим элементом кабеля. Кримперы делятся на два основных типа: первый для разъемов FC, SC, ST и второй для разъемов LC.

Клеевые оптические коннекторы для опрессовки

Обжимной профиль

Инструменты для обжима оптических коннекторов (кримперы и обжимные клещи)

Модульные вилки для интерфейсов RJ45, RJ11, RJ14, RJ25

Зарегистрированный разъем (RJ) — стандартизированный физический сетевой интерфейс, включающий штекер и гнездо порта. Используется для подключения телекоммуникационного оборудования. Хотя передний край этих разъемов в значительной степени стандартизирован международными спецификациями, сам разъем может отличаться от производителя к производителю.

Эти соединители на самом деле не обжимные соединители, а соединители IDC (соединители смещения изоляции). Разъемы IDC имеют острые штырьки, которые при пробитии провода сдирают изоляцию и контактируют с проводником.

Модульные разъемы RJ9, RJ11/RJ12*, RJ45*

Стандарты и слэнговые названия коннекторов RJ:

RJ9*	4П4С (4П2С)	Используется для подключения трубки к машине. Ширина 7,5 мм
RJ11	6П2С	Используется для соединения телефонов с двумя проводами.
RJ12*	6П6С	Предназначен для подключения шестипроводных телефонов
RJ14	6П4С	Предназначен для подключения к телефонам с четырьмя проводами
RJ22*	4П4С (4П2С)	Используется для подключения трубки к машине. Ширина 7,5 мм
RJ25	6П6С	Предназначен для подключения шестипроводных телефонов
RJ45*	8П8С	Используется для построения локальных сетей (LAN)
RJ45S	8P4C с ключом	Используется для подключения модемов.

P — количество мест для проводников.
C – количество проводников в контакте.
* Стандарта RJ-9 не существует, это общее название разъемов 4P4C и 4P2C
* Стандарта RJ-12 не существует, это общепринятое название стандарта RJ-25 (6P6C)
* Стандарта RJ-22 не существует, это общее название разъемов 4P4C и 4P2C
* Стандарта RJ-45 не существует, это общепринятое название 8-проводного разъема 8P8C

Обжимной инструмент для модульных разъемов RJ (обжимные и обжимные клещи)

Площадь поперечного сечения провода (ППС)

Для качественной установки наконечника провод должен быть нужного типа и сечения, также важно его правильно подготовить. Заявленное и фактическое сечение проводника не всегда совпадают!

Номинальная площадь поперечного сечения (CSA) имеет мало общего с самой CSA. Это связано с тем, что указанный калибр (например, 0,75 мм2, 1,5 мм2, 2,5 мм2 и т д.) основан на проводимости стандартного медного проводника для этого калибра, но такой же медный провод с высокой проводимостью будет иметь более низкий TRC.

Кроме того, внешний диаметр провода в изоляции может варьироваться в широких пределах.

Пример: указанный размер провода в примерах A, B, C, D = 18 AWG (0,8 мм2). При этом мы наблюдаем следующее:

• Площадь поперечного сечения проводников В и С на 18% больше, чем у А
• Эффективный наружный диаметр проводников D на 38 % больше, чем A
• Внешний диаметр В в 2 раза больше диаметра С.

Перевод AWG в мм и мм2

AWG	Диаметр (Д), мм	Сечение (S), мм2	Соответствие ГОСТу, мм2	Сопротивление (R), Ом/км
один	7348	42,4		0,4066
2	6544	33,6	35	0,5127
3	5827	26,7	25	0,6465
4	5189	21,2		0,8152
5	4621	16,8	16	1028
6	4.115	13.3		1296
7	3665	10,5	10	1634
8	3264	8,37		2061
9	2906	6,63	6	2599
10	2588	5.26		3277
11	2.305	4.17	4	4.132
12	2053	3.31		5.211
1. 3	1828	2,62	2,5	6 571
14	1628	2.08		8 286
15	1,45	1,65	1,5	10.45
16	1291	1,31		13.17
17	1,15	1,04	1	16,61
18	1024	0,823	0,75	20,95
19	0,912	0,653		26.42
20	0,812	0,518	0,5	33.31
21	0,723	0,41		42
22	0,644	0,326	0,32	52,96
23	0,573	0,258	0,25	66,79
24	0,511	0,205	0,2	84,22
25	0,455	0,162		106,2
26	0,405	0,129	0,14	133,9
27	0,361	0,102	0,1	168,9
28	0,321	0,081		212,9
29	0,286	0,0642		268,5
30	0,255	0,0509	0,05	338,6
31	0,227	0,0404		426,9
32	0,202	0,032		538,3
33	0,18	0,0254		678,8
34	0,16	0,0201		856
35	0,143	0,016		1079
36	0,127	0,0127		1361
37	0,113	0,01		1716
38	0,101	0,00797		2164
39	0,0897	0,00632		2729
40	0,0799	0,00501		3441