Modul in care s-a procedat intotdeauna pentru conectare

Există lucruri pe care le facem pur și simplu pentru că așa le-am făcut întotdeauna?

Chiar și în unele dintre cele mai inovatoare industrii, cunoscute pentru promovarea tehnologiei într-o gamă largă de aplicații – inginerii folosesc tehnici vechi de zeci de ani. Există o mulțime de motive excelente pentru a urma abordarea încercată și de încredere. Există un sentiment de securitate care vine odată cu utilizarea tehnologiei care este de mult stabilită. Produsele cu un istoric lung de siguranță și performanță își fac o reputație excelentă pentru fiabilitate. Cu toate acestea, doar pentru că produsul a funcționat bine în trecut nu înseamnă că această soluția este de viitor. De aceea se naște o întrebare: ne costă bani păstrarea modului de lucru?

Costul conectărilor 

Să analizăm cum se realizează conectarea conductoarelor. De zeci de ani, atunci când un cablu trebuie fixat în spatele unui comutator, releu sau conector, a existat o gamă de soluții.

Lipirea a fost un element de bază al industriei de zeci de ani. Lipitura în sine constă de obicei dintr-un aliaj de staniu și plumb, iar lipirea modernă fără plumb folosește alte elemente, cum ar fi antimoniul și argintul. Aliajul de lipire este topit și curge în jurul firului și terminalului, răcindu-se pentru a forma o îmbinare metalică solidă. Lipirea este favorită printre ingineri, deoarece oferă siguranță și are avantajul de a fi reprelucrabilă – se poate face retopire, iar firul poate fi ajustat înainte de a se răci și a se solidifica din nou. 

Deși este evident, trebuie menționat că lipirea necesită aplicarea de căldură. Multe terminale sunt găzduite în plastic pentru a asigura o izolație adecvată. Cu câteva excepții, plasticul este vulnerabil la căldură, iar manipularea neatentă a instrumentului de lipit are potențialul de a provoca daune ireparabile firelor și componentelor scumpe. În plus, există instalații în care poate fi de-a dreptul periculos să manevrezi unelte care au o temperatură în vârf de peste 200°C. Ca rezultat, în unele situații, crearea unei îmbinări bune prin lipire, păstrând operarea în siguranță, necesită un operator experimentat, ceea ce adaugă cheltuieli considerabile oricărei instalări.

Trebuie avut în vedere mai multe aspecte

Există o altă problemă metalurgică ce nu poate fi neglijată, în special în conexiunile care utilizează lipirea tradițională de staniu-plumb. Multe terminale sunt placate cu aur, o practică bine stabilită care oferă o conductivitate și o protecție excelentă pentru metalul de bază. Cu toate acestea, aurul se dizolvă ușor în operația de lipire, ceea ce înseamnă că este posibil ca staniul și aurul placajului să formeze un strat intermetalic în jurul aliajului de lipire.

Acest strat intermetalic slăbește legătura dintre terminal și fir, reducând fiabilitatea terminației electrice. Dacă este supus la șocuri și vibrații, este posibil ca această terminație defectuoasă să se slăbească și să nască probleme. Acesta este motivul pentru care NASA și alte organizații solicită ca aurul să fie scos de pe un terminal înainte ca firul să fie fixat. Oricare dintre metodele de rezolvare  adaugă cheltuieli considerabile costului de conectare.

Sertizarea ca alternativă

Sertizarea oferă o alternativă fiabilă la lipire. Sertizarea necesită comprimarea metalului firului pentru a forma o etanșare puternică. Forța exactă necesară va varia în funcție de construcția firului și de designul terminalului, dar trebuie menținut un echilibru între prea puțină compresie, care are ca rezultat o îmbinare mecanică slabă, și prea multă care riscă să deterioreze firul. Vestea bună este că o unealtă de sertizare, odată setată corect pentru combinația de conductor și terminal, produce îmbinări repetabile și fiabile, cu puțină abilitate necesară de la operator. Vestea proastă este că uneltele de sertizare nu sunt în general ieftine.

Majoritatea terminalelor de sertizare sunt montate pe fir înainte de introducerea într-un conector. Și acest lucru are avantaje și dezavantaje. Terminalele libere sunt mici și pot fi ușor scăpate și pierdute dacă lucrarea este efectuată într-un spațiu incomod. Uneori este mai bine ca sertizarea să fie făcută în avans într-un mediu mai potrivit, ceea ce generează o economie considerabilă de timp la finalizarea unei instalări la fața locului. Cu toate acestea, există un cost inițial relativ ridicat asociat echipamentului de sertizare.

Nu ar fi grozav dacă ar exista o metodă care să nu aibă nevoie de unelte sau de instruire costisitoare, care să nu necesite manipularea terminalelor care se pot pierde sau lipirea la cald cu problemele sale de siguranță? Există! Se numește conectare (terminație) cu șurub.

Alternativă simplă?

Pentru dispozitivele mai mari, cum ar fi întrerupătoare și relee, este posibil să alegeți această metodă de terminare care nu necesită nimic mai mult decât o șurubelniță. Cu această alegere, eliminăm toate inconvenientele lipirii sau costul sertizării prin simpla utilizare a unei cleme cu șurub. Problema noastră este rezolvată.

Din păcate, o problemă este înlocuită cu altele. Înșurubarea unui fir într-un terminal poate fi un proces lent. Câteva secunde pe terminal ar putea să nu pară prea multe, dar, pe parcursul unei întregi instalări, se va adăuga o perioadă semnificativă de timp cu costul asociat.

Există, de asemenea, problema confortului și a fiabilității. Instalarea unui fir într-un terminal cu șurub este de obicei o sarcină cu două mâini - o mână este folosită pentru a ține firul pe loc, iar cealaltă va întoarce șurubelnița până când firul este fixat sigur. Și acest lucru încă nu rezolvă întrebarea cât de mult să strângeți șurubul. Ar trebui să fie suficient de strâns pentru a rezista la o tracțiune ușoară sau ar trebui ca instalatorul să continue să rotească șurubelnița până când ,,scârțâie”? Majoritatea producătorilor vor publica o valoare recomandată a cuplului la care ar trebui strâns șurubul, dar câți instalatori urmează aceste instrucțiuni la litera? Cât de repetabile sunt terminațiile cu șuruburi?

Într-o prezentare succintă, am putut vedea că tehnicile de conectare conductor – conector pe care le-am analizat, aduc întotdeauna și limitări. Unele necesită pregătire de specialitate și pot prezenta chiar probleme de siguranță, altele necesită investiții semnificative în scule. Chiar și tehnica ce utilizează unelte de mână simple oferă un pachet mixt de beneficii și provocări.

Tehnologia Push-In – terminații fără unelte

De mulți ani, producătorii au căutat metoda perfectă de instalare fără unelte. Scopul este de a crea o soluție care se instalează rapid, fără pregătire prealabilă și poate fi realizată fără unelte specializate, toate creând o terminație de fir fiabilă, repetabilă și reparabilă. 

Oferă atât de multe avantaje față de tehnicile de sertizare, lipire și înșurubare! Chiar dacă prețul este puțin mai mare – ceea ce nu este întotdeauna cazul – costul redus de instalare oferă mult mai multă valoare. Prin reducerea timpului necesar de instalare, terminalele push-in eliberează operatorii calificați de sarcini repetitive, putându-se preocupa de acele sarcini care oferă cele mai multe beneficii.

În aceste condiții, de ce tehnologia push-in nu a fost preluată peste tot? Trebuie spus că terminalele push-in tind să fie puțin mai mari decât alte tipuri, dar pentru aplicații mari de construcții de mașini, acest lucru poate fi de mică importanță.

Mai există un posibil răspuns, și anume că lipsa de pătrundere mai mare a tehnologiei push-in în industrie este o chestiune de percepție. Unii ingineri s-ar putea să nu aibă încredere într-o terminație pe care nu au înșurubat-o sau sertizat-o. Deoarece le lipsește feedback-ul fizic pe care îl primesc din tehnica „întoarce șurubul până când scârțâie”, ei pot simți că o îmbinare prin împingere nu este deosebit de sigură.

De fapt, designul terminalelor moderne push-in, cum ar fi noul S3 de la IDEC, le face să se potrivească ideal pentru mediile dure întâlnite frecvent la nivelul fabricii. Contactele cu arc utilizate în bornele push-in oferă un contact pozitiv și o rezistență excelentă la vibrații, iar viteza procesului de instalare vorbește de la sine.

Modul în care am făcut întotdeauna ceva, deși familiar și de încredere, ne poate ține pe loc. Data viitoare când trebuie să finalizați o instalare, faceți un pas înapoi și luați în considerare dacă vechea metodă este încă cea mai bună. Poate că este timpul pentru o schimbare!

În cele ce urmează sunt prezentate câteva produse cu posibilitate de utilizare în industrie:

Bloc de contact Idec Seria HW, 1NO
            
Idec HW-P10R este un bloc de contact cu un singur pol cu contact normal deschis cu terminale de tip push-in. Domeniul temperaturii de operare neiluminat este de –25 .. +60°C (fără gheață), iar cu iluminare cu LED de –25 .. +55°C (fără gheață). Interval de umiditate de operare de la 45 la 85% RH (fără condens). Temperatura de stocare: –40 .. +80°C. Rezistență de contact maxim 50 mΩ.

Comanda

Bloc de contact Idec Seria CW, 1NO
             
Seria CW de la Idec dispune de comutatoare și dispozitive pilot elegante, compacte și care economisesc spațiu. Pârghia de blocare în două trepte, integrată cu protecție oferă un nivel mai ridicat de siguranță, reducând și posibilitatea activării neașteptate.Toate dispozitivele din serie încorporează  pârghii de blocare de siguranță, asigurând instalarea corecta  în siguranța în aplicații cu vibrații ridicate.  

Comanda

Bloc de contact Idec Seria CW, 2NO
              
Seria YW de blocuri de contact de la IDEC este proiectată pentru a oferi o componentă de contact robustă, dar ușor de înlocuit, a panoului din spate, perfectă pentru utilizare în medii industriale dure. Blocurile de contact au un nivel de protecție IP20 la pătrundere pentru capacele terminalelor.Potrivit pentru utilizarea cu seriile de butoane și întrerupătoare YW și CW. 

Comanda