【摘要】
随着制造成本的降低以及技术的提升,越来越多的电子化和自动化设备在车辆上得到普及,不再是豪华轿车的专属。不少传统的机械化汽车配置正慢慢地电子化和自动化,电子化和自动化设备为普罗大众带来便利性和实用性的同时,也面临着可靠性和安全性的考验。
作为连接各传感器、终端设备及电源的线束承担着重中之重的责任。
慢速弯曲就是为了验证线束可靠性而设计出的一项试验。其目的是考察导线和压接区域间的连接,评估压接件在温度变化、循环运动等多重条件长期下的可靠性和稳定性。
1.范围
适用于4mm²以下的单芯线。
2.定义
2.1 环境条件RT
所有的测试均在室温条件下进行,室温条件如下:
温度:T=23℃,
相对湿度:RH=50% 或者 不控制
所有的测量必须在经过认证的烘箱或者环境箱中进行,否则,必须记录环境箱的温度和相对湿度。
2.2 精度
电阻测量设备,或者电压、电流测量设备的测量精度必须小于测量样品阻值的十分之一。
2.3 记录测量数据
2.3.1 测试结果的提交
测试步骤,包括测量的方法,运动方向,样品量,样品照片;
每个样品的描述;
— 测试结果:“合格”或者“不合格”;
— 有效的测试报告中体现端子和导线信息,如厂商,导线设计等;
— 测试流程;
— 工艺规范,包括压接参数;
— 精确的压接参数,如压接高度和宽度;
— 压接电阻的测量值,以下数值必须体现在表格中,如初始电阻值,结束电阻值,电阻*大值,*小值,平均值等;
— 所有的测试必须包含:
测量参数,环境参数和设备参数;
用适当的标尺体现纵坐标(默认范围0-50mΩ);
每个测试组一个切片。
3.慢速运动测试
3.1 测试样件和批次
测试目的是测量端子和导线连接位置的电阻。
测试范围:
—样品数量:10
—工艺规范中规定所有压接形状;
—对于导线:所有的线径,Type B铜线结构,所有的表面和所有的绝缘材料(PVC 105℃,其他导线)
测试条件:
—靠近上限值的压接高度(*小的压缩率);
—导线运动方向:水平方向(端子横截面的水平方向),如下图
为了确认测试步骤,每个测量周期至少有一个参考样品用于测量。参考样品和测试样品有相同的条件,相同的标识号,相同的连接,相同的导线长度等,另外,导线和端子间是焊接的方式。
3.2 阻值的测量和数据存储
3.2.1 测量步骤
确保四线法的实施(见附件A.1)。电压接触点和电流输入点必须不是同一个点(焊接点)。
电阻值用mΩ表示,电阻值必须用电压降和测量的电流(通过稳流器)进行计算。
设置
测试步骤必须按照图2和图3进行设置。焊点不能太靠近压接区。导线上的第一个焊点不能比I1和I2更近,焊点必须包含所有的铜线。点4位置的导线要剥皮,不能切断,剥皮是不能损伤到铜丝。
图2 四线法(概述)
1 表示齿状的PCB板,顶端和底部有铜导体
图3 四线法(详细)
备注:
如果不使用齿状PCB板(如端子是圆形的),电压测量线必须用胶水(导电胶)粘合在端子本体上,不能焊接(不允许在端子端有焊接)。对于粘胶连接,章节3.2.4部分的测量必须在顺序测试开始和结束均执行。
对于夹具连接,必须使用开尔文夹具(替代齿状PCB板)。
图4 两侧表面均有涂层的齿状PCB板
图4参数
材料:普通的齿状PCB板,无空隙镀金层,且带有铜导线
PCB厚度:必须和待测端子的厚度匹配(典型厚度:0.6mm或者0.8mm)。不需要符合端子设计规范上的尺寸偏差。常规的厚度必须达到,包括Cu层的导线厚度。
Grid 尺寸:Grid尺寸必须和测试使用的端子连接器尺寸匹配(如2.54mm)。
3.2.2 数据的捕捉和过滤
数据获取阶段,在测试开始前(室温,无弯曲)和负载加载后,包括预处理和慢速弯曲测试,确保每次数据记录30min。必须使用连续的电阻数据,以便在测试前和测试后得到电阻限值。原始数据和过滤后的数据必须进行区分。
— 原始数据:样品的电阻持续采集频率1Hz。通以持续的电流,无中断,无循环,原始数据必须记录。
— 过滤数据(选择的):原始数据可能增加过滤和存储(MMM数据:*大值、平均值、*小值)。在这个过程中,这三个数据从三分钟的原始数据中选取:
三分钟内*大值;
三分钟内平均值;
三分钟内*小值;
如,9分钟内的原始数据产生9个数据。
3.2.3 测量数据的存储
预处理和慢速弯曲测试的数据必须存储。
只有测试结束后,才能出具MMM数据,建议保留原始数据。
3.2.4 *后测量
所有的测试过程结束后,所有的串联电路和电压使用两线法重新测量一次并记录。测量设备移除并且用电阻测量设备来代替。
3.3 温度冲击预处理
预处理过程中,必须测量电阻值。
预处理使用*终的成品件进行测试(如,安装在连接器里的端子,所有的测量线已连接,运动点已固定等)
温度冲击参数:
*大温度:Tmax=125℃;
*低温度:Tmin=-40℃;
温度转换时间:<10s;
温度保持时间:tmax=tmin=30min;
循环数量:100
3.4 慢速弯曲测试
慢速弯曲测试和温度交变叠加。
测试装置的设计必须能在温度箱内调整,以保证运动循环能在不同的环境下测试。测量线必须能从温度箱导出。
3.4.1 慢速弯曲测试
成品的预处理和测量线可带可不带运动单元。每次测试的目的是尽量无应力安装(没有负载施加到端子上)。端子不能从连接器里移除。
在测试过程中,成品不能承受任何额外的机械应力,包括晃动、摇动,和端子、导线的接触也不允许。
测试装置
整个测试的装置必须由轻质材料构成,使其在温度变化过程中,能以*短的时间达到温度稳定状态。
端子必须安装在连接器中,端子有密封圈的,必须使用合适的单孔密封圈。
图5 装置原理
参 数
3.4.2 温度循环
以下温度循环叠加至慢速弯曲循环测试
温度循环:Tmin=RT,tmin=1h;
Tmax=80℃,tmax=3.5h
温变率:1.33k/min,45min的转换时间,一个温度循环持续6h;
测试循环数:30
图6 温度循环
3.5 限值
有三种限值接收标准,如图7到图9.
4.参考标准
VW 60306 单芯无屏蔽低压电缆