Terminais de crimpagem tipo U – A geometria Open-U define a crimpagem

Um terminal de crimpagem tipo U não é um cilindro fechado no qual o fio é inserido. É um U aberto – o fio cai no canal por cima e uma matriz superior e inferior comprimem as duas paredes ao redor dos fios. A largura da abertura em U, a profundidade em U e a espessura do material determinam como as paredes se dobram, como os fios são capturados e se a crimpagem se mantém sob força de tração.

Os terminais do tipo U são usados ​​onde o fio é colocado lateralmente – terminais de aterramento, juntas de cabos, conexões de barramento e blocos de terminais. Eles são julgados pela crimpagem, não pela estampagem – e a crimpagem depende da geometria U, do perfil da matriz e da altura pós-crimpagem.

Na Nuote Metals, produzimos terminais de crimpagem tipo U com geometria de abertura em U e altura pós-crimpagem verificada de acordo com IEC 60352-2. Este artigo aborda a geometria U, a crimpagem da matriz superior/inferior, a seleção do material e o que verificar antes de aceitar uma remessa.

A Geometria U – Três Dimensões que Determinam a Crimpagem

O U é definido por três dimensões – e cada uma determina como as paredes se dobram em torno do fio.

Abertura em U larguradeve passar pelo feixe de arame, mas não ser tão largo que as paredes não possam dobrar em torno dele. Muito estreito - o fio não cai. Muito largo - as paredes dobram-se sem capturar os fios e a força de tração falha.

Profundidade Udetermina quanto da circunferência do fio é capturada. Um U raso captura menos da metade do fio – a crimpagem é fraca. Um U mais profundo captura mais – mas se for muito profundo, as paredes podem se sobrepor na parte inferior e rachar.

Espessura do materialdetermina a rigidez da parede e o caminho atual. Uma parede fina dobra-se facilmente, mas transporta menos corrente. Uma parede espessa transporta mais corrente, mas requer maior força de crimpagem – e pode rachar na dobra se o raio da matriz for muito agudo.

Para terminais do tipo U, a geometria U é a especificação de crimpagem – não o contorno do terminal. Um terminal que mede corretamente no contorno, mas tem a profundidade U errada, falhará no teste de força de tração.

Referência padrão:A qualidade da crimpagem é verificada de acordo com IEC 60352-2 e UL 486A. As dimensões da abertura em U seguem DIN 46234 (terminais em U abertos) onde especificado.

A matriz superior e inferior – Por que U Crimp não é Barrel Crimp

Uma crimpagem de barril usa uma matriz de quatro travessões ou hexagonal - o barril é comprimido por todos os lados. Uma crimpagem em U usa uma matriz superior e inferior - as paredes em U são dobradas para dentro em ambos os lados. O perfil da matriz determina como as paredes se dobram.

O dado superioré normalmente um perfil côncavo ou em forma de V. Ele empurra as duas paredes para dentro e para baixo – as paredes dobram-se sobre os fios de arame.

A matriz inferior é normalmente uma bigorna plana ou ligeiramente côncava. Ele suporta o fundo em U – as paredes dobram-se contra ele, não através dele.

O raio da matrizé a dimensão crítica. Um raio agudo dobra a parede com muita força – o material racha na dobra. Um raio generoso dobra a parede suavemente – os fios são capturados sem rachar.

Como controlamos isso:Especificamos o perfil da matriz para a largura U e a espessura do material – não uma matriz padrão para todos os terminais. Para terminais U de cobre, o raio da matriz é de 0,3–0,5 mm. Para latão, 0,5–0,8 mm – o latão é mais duro e racha em um raio mais nítido. O perfil da matriz é verificado seccionando uma amostra de crimpagem e medindo o raio de dobra e a compressão do fio.

Para terminais de crimpagem tipo U, a matriz faz parte da especificação do terminal – não é uma ferramenta genérica. Um terminal que é crimpado corretamente em uma matriz pode falhar em outra.

Seleção de material – Cobre vs. Latão para crimpagem em U

Os terminais de crimpagem são feitos de cobre ou latão – e o material determina a força de crimpagem, o comportamento de dobra e a capacidade de corrente.

Cobre (C11000)é o padrão para terminais U de aterramento e alimentação – maior condutividade, mais macio, dobra-se facilmente. Mas ele endurece durante a crimpagem – a junta crimpada é mais forte que o terminal recozido.

Latão (C26000, C26800)é mais difícil - transporta menos corrente que o cobre, mas resiste melhor ao relaxamento do estresse. Utilizado em blocos terminais e conexões de painéis de controle onde a temperatura é moderada.

A compensação:O cobre é facilmente frisado e conduz melhor, mas relaxa em temperaturas elevadas. O latão resiste ao relaxamento, mas requer uma força de crimpagem maior e um raio de matriz maior. Para um terminal de crimpagem tipo U, o material é selecionado para a corrente nominal e a temperatura de aplicação – não apenas para a estampagem.

Chapeamento:Estanhamento em 5–10μm, verificado por XRF. Um revestimento muito grosso racha na dobra; muito fino, ele se desgasta durante a crimpagem.

Um exemplo real – Falha na força de tração devido à profundidade U muito rasa

Um fabricante alemão de equipamentos de aterramento precisava de um terminal de cobre tipo U para um fio de 6mm², com força de tração mínima de 200N. Seu fornecedor anterior usava uma profundidade U de 4,5 mm – o fio não foi capturado com profundidade suficiente e 10% das crimpagens falharam no teste de força de tração.

O que fizemos de diferente:

• Aumentou a profundidade U para 5,5 mm – 1,5× o diâmetro do fio de 6 mm².
• Ajustou o perfil superior da matriz para dobrar as paredes sobre os fios – não planos.
• Força de tração verificada em uma amostra de cada lote – média de 220N.
• Corte transversal de uma amostra de crimpagem - compressão uniforme do fio, sem rachaduras na dobra.

Limitação:Esta profundidade U é validada para fio de 4–10 mm². Abaixo de 4mm², a profundidade U deve ser reduzida e o perfil da matriz requalificado.

Foram expedidos 1,2 milhão de terminais com zero falhas de força de tração. Isto é o que os terminais de crimpagem do tipo U devem fornecer: não apenas um U que libera o fio, mas um U que captura os fios – porque a geometria da abertura e o perfil da matriz foram combinados com o fio, e não com a conveniência da estampagem.

Perguntas frequentes

Q1: Como escolho a largura correta da abertura em U para o meu fio?

R: Combine a largura da abertura em U com o diâmetro do feixe de arame mais 0,2–0,5 mm - o suficiente para que o arame caia, não tão largo que as paredes não possam dobrar em torno dele. Combine a profundidade U com 1,2–2,0× o diâmetro do fio – mais profundo captura mais fios, mas muito profundo pode fazer com que as paredes se sobreponham e quebrem. Para terminais de crimpagem tipo U, a bitola do fio é a primeira especificação – não o contorno do terminal.

Q2: Qual é a diferença entre crimpagem em U e crimpagem em barril?

R: Uma crimpagem de cano usa um cilindro fechado e uma matriz de quatro travessões ou hexagonal - o cano é comprimido por todos os lados. Uma crimpagem em U usa um U aberto e uma matriz superior/inferior – as paredes são dobradas para dentro em ambos os lados. A crimpagem em U é usada onde o fio é colocado lateralmente - terminais de aterramento, juntas de cabos, conexões de barramento. O perfil da matriz e a geometria em U são diferentes – o resultado da crimpagem não é intercambiável.

Q3: Por que a espessura do material é importante para terminais de crimpagem tipo U?

R: A espessura do material determina a rigidez da parede e o caminho da corrente. Uma parede fina dobra-se facilmente, mas transporta menos corrente – aquece em plena carga. Uma parede espessa transporta mais corrente, mas requer uma força de crimpagem maior – e pode rachar na dobra se o raio da matriz for muito agudo. Para terminais de crimpagem tipo U, a espessura corresponde à classificação da corrente e ao perfil da matriz - não à conveniência de estampagem.

Q4: Você pode fornecer relatórios de força de tração e seções transversais com a remessa?

R: Sim. Cada lote é enviado com um relatório de força de tração conforme IEC 60352-2 e fotos da seção transversal de crimpagem, mostrando a compressão do fio e o raio de dobra. Para aplicações de aterramento e energia, a seção transversal confirma que as paredes dobradas em torno dos fios não são planas. O relatório faz parte do pacote PPAP quando necessário.