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汽車線束端子:種類概覽、鍍層選擇及選取準則

發布時間:2024-03-22作者來源:線束工程師散漫瀏覽:2263


線束端子是汽車線束系統中至關重要的導電元件,它們包括插針和插孔兩種類型,主要承擔電氣連接的重要任務。這些端子通常由銅及其合金等優質導體材料制成,表面經過鍍銀、鍍金或鍍錫等處理工藝,旨在提高耐腐蝕、抗氧化和防銹性能。本文將重點介紹汽車線束端子的不同種類,探討其鍍層選擇的重要性,并闡述在選取線束端子時應遵循的原則。

1 端子種類

端子按形狀可分為片形系列、圓柱形系列、電線接頭系列。

1) 片形系列端子采用H65Y或H70Y材質, 料厚為0.3~0.5。部分元件示意圖見圖2。

2)圓柱形系列端子采用H65Y或Qsn6.5-0.1材質, 料厚為0.3~0.4。部分元件示意圖見圖3。

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3) 電線接頭系列端子又分為U形、叉形及孔式3種形式。

① U 形端子采用H62Y2、H65Y、H68Y 或Qsn6.5-0.1材質, 料厚0.4~0.6, 部分元件示意圖見圖4a;

②叉形端子又稱為Y型端子, Y型端子采用H62Y2材質, 料厚0.4~0.6, 部分表面進行鍍鎳處理, 導電性能良好, 部分元件示意圖見圖4b;

③孔式端子一般采用H65Y、H65Y2為基材, 料厚0.5~1.0, 部分元件示意圖見圖4c。

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2 線束端子鍍層的類型


常見的線束端子鍍層為鍍銀、鍍金或鍍錫。端子鍍層既可以減少端子材料表面的腐蝕, 也可以改善[敏感詞]力狀態。

由于端子的功能不盡相同, 使用環境不同(高溫、熱循環、潮濕、沖擊、振動、灰塵等), 所以選取的端子鍍層也各種各樣, 通常通過最大持續溫度、鍍層厚度、成本、對配端適合的鍍層選用不同鍍層的端子來滿足電器功能的穩定性。鍍層的不同類型見表1。

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3 端子鍍層的比較


3.1 鍍錫端子

鍍錫一般有良好的環境穩定性和較低的成本, 所以應用較為廣泛, 應用不同方面的鍍錫層較多, 暗錫、亮錫、熱沾錫等。與其他鍍層比較, 耐磨性較差, 要少于10個插接匹配循環, 而且接觸性能會隨時間溫度降低, 一般用在低于125℃環境工況。鍍錫端子設計時, 需考慮高接觸力及微小位移才能保證接觸的穩定性。

3.2 鍍銀端子

鍍銀一般具有良好的點接觸性能, 可用在150℃持續使用工況, 成本較貴, 在硫及氯存在的空氣中易于生銹, 比鍍錫硬, 其電阻系數略高于或相當于錫, 潛在的電子遷移現象易導致插接件存在潛在風險。

3.3 鍍金端子

鍍金端子擁有良好的接觸性能與環境穩定性, 持續溫度可超過125℃, 且具有優異的耐摩擦性能。硬金的硬度較錫和銀都硬, 且耐摩擦性優異, 但其成本較高, 且并不是每個端子都需要鍍金, 接觸力較低會導致鍍錫層出現磨損時, 可改用鍍金端子。鍍層的不同類型對比見表2。

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 4 端子鍍層的匹配

“錫與錫”配合,以及“錫與金”、“錫與銀”配合都要關注微動腐蝕問題。失效率取決于接觸區的鍍層材料以及潤滑劑的狀態和類型。

在不加潤滑劑的表面和有防磨損潤滑劑兩種狀態下,“錫對金”的失效會比“錫對錫”嚴重很多。“錫對銀”的性能略好于“錫對錫”。不同鍍層之間的使用關系見下表。

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連接器應用工程師應該了解錫鍍層與金或銀配合時可能出現的問題。特別是在可能存在微動條件的應用時,將”錫對錫“的接觸界面中的公母端子中的一個換成另一種鍍層可能會使情況惡化。如果“錫與金”的配合是不可避免的,那么防微動腐蝕潤滑劑則是一種必要的但是并不完美的解決方案。

5 端子的選取原則

需根據不同的插接件和不同的需求選擇不同鍍層的端子。對于要求性能較高的設備, 如安全氣囊、ABS、ECU等用的端子, 應優先選用鍍金件以保證安全可靠性, 但出于成本考慮, 在滿足性能要求的前提下可選擇局部鍍金處理。

具體的選取原則為:

①保證端子與所選的插接件的合理匹配。

②針對所壓接電線的線徑選擇合適的端子。

③對于單孔防水插接件, 要選擇尾部能壓接防水栓的端子。

④確保連接的可靠性。端子選取時要保證與電器件、對插件的良好接觸, 使接觸電阻降為[敏感詞], 提高可靠性。如:面接觸要優于點接觸, 針孔式要優于片簧式。在設計時要優先選用雙彈簧式壓緊結構(接觸電阻非常小) 的插接件。

⑤阻抗匹配。有些信號有阻抗匹配要求, 尤其是射頻信號, 對阻抗匹配要求更為嚴格, 阻抗不匹配時會引起信號反射, 從而影響信號傳輸。所以在選取端子時, 一定要選擇阻抗匹配的端子。

這里, 歸納了日系端子可承載電流與適用線徑對應關系, 防水型端子可承載電流與適用線徑統計見表5。

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