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汽車連接器電接觸失效原因分析

connra ? 來源:connra ? 作者:connra ? 2022-08-19 14:02 ? 次閱讀

(1)電接觸壓力不足。

連接器通過插針和插孔之間的接觸來導電。插孔是一種彈性元件,其質量對電氣連接的可靠性非常重要。銷釘插入千斤頂,千斤頂產生彈性變形,進而對銷釘產生接觸壓力。接觸壓力的不穩定或降低會影響接觸電阻的不穩定。在一定的振動和沖擊應力的作用下,振動、沖擊應力足夠大,作用時間足夠長,就會造成瞬斷故障。插針插座長期受到作用力和反作用力,插座的彈性元件逐漸永久變形,出現應力疲勞松弛現象。 小,接觸電阻增加。

(2) 接觸磨損。

插拔磨損:汽車連接器在插拔時,在插針與插座之間一定的接觸壓力的作用下,由于相對運動而產生摩擦。在摩擦過程中,接觸面的表面光潔度會被破壞,幾何形狀會發生變化。劃痕、粘連、磨屑的產生、材料轉移等,還伴隨有發熱。隨著插拔次數的增加,插針座表面的鍍層金屬被磨損,露出賤金屬,并在周圍環境的作用下腐蝕,導致接觸不良。接觸副表面的磨損程度與接觸壓力的大小、接觸摩擦部位的表面光潔度、接觸副表面涂層的種類、硬度、質量、接觸副導向件的圓角是否光滑,以及千斤頂接觸部分的幾何形狀。插針插孔長期受作用力和反作用力,插孔彈性元件逐漸產生永久性變形,出現應力疲勞松弛現象,尤其在接觸點及環境溫度的作用下,插孔會出現蠕變現象,接觸壓力減小,接觸電阻增大。

微動磨損:微動磨損是在兩個振動相對較小的表面上發生的磨損現象,振幅為1-100um,主要是由于溫度循環和背景振動引起的熱脹冷縮,汽車連接器。由于工作條件下同時存在振動和熱沖擊,因此經常發生微動。例如,電連接器以5°C/h波動,循環20次,插針(黃銅材質)的熱膨脹系數為2x10-5/°C,插針長度為5mm,微 幅度可達5um。試驗表明,微振動達到數百萬次后,可能會嚴重影響電接觸的可靠性。例如,汽車運行5小時,振動頻率為1000Hz,相當于1800萬次微振。

1994年美國邁克爾·布萊恩特提出以下微動失效模型,并將失效分為七個階段。

(1) 清潔的微觀突起的接觸;

(2)微振動運動使微小突起暴露在銹蝕作用下,形成銹膜;

(3)微振的反向運動刮擦膜層,一部分落入“谷”,一部分壓入接觸部分;

(4)一步微振再次使接觸部位生銹;

(5)微振動運動使微小突起發生塑性變形,破壞銹膜層,使碎片與突起的金屬混合:

(6)微觀突起逐漸被銹蝕污染,接觸電阻增大;

(7)最后,銹屑填滿“谷”,兩個接觸面之間形成至少20nm厚的絕緣層,連接完全失效。

相比之下,在電子連接器的低壓、小電流工作條件下,微動過程中接觸面的絕緣對材料的危害更大,在大功率的電源電路中,絕緣物可能由于電沖擊而被去除,對電路的影響。

審核編輯:湯梓紅

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