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來(lái)源：DigiKey 作者：Bill Schweber 雖然我很喜歡焊接，制作美觀(guān)的高質(zhì)量焊點(diǎn)，但也明白焊接有時(shí)候并不是連接電線(xiàn)或將電線(xiàn)連接至端子的正確方法。最近，當我幫助一位朋友將他家的三區供暖系統從基本的非供電型簡(jiǎn)易恒溫器升級為支持 Wi-Fi 功能的智能設備時(shí)，我意識到了這一點(diǎn)。 我最初的安裝計劃是，在各種連接線(xiàn)（包括信號和電源接口繼電器）的末端簡(jiǎn)單地焊接未絕緣的鏟形接線(xiàn)片，然后將接線(xiàn)片連接到標準的帶絕緣片的螺紋端子排上（圖 1）。這樣可以簡(jiǎn)化物理連接，在以后排除故障或進(jìn)行維護時(shí)可以斷開(kāi)連接，并使得整個(gè)布局能夠長(cháng)期保持干凈、整潔。 
圖 1：帶絕緣片的螺紋端子排便于接線(xiàn)、操作和更換連接（方便測試）。（圖片來(lái)源：You-Do-It Electronics） 雖然我可以在我的工作臺上對有些電線(xiàn)和接線(xiàn)片進(jìn)行預先焊接，但許多電線(xiàn)和接線(xiàn)片都必須在地下室的加熱系統配電盤(pán)（一塊大膠合板）上現場(chǎng)完成。再仔細細一想，這并不是個(gè)好主意，因為在令人窒息的狹窄地下室將幾十根電線(xiàn)正確地焊接到鏟形接線(xiàn)片上絕非易事，而且會(huì )造成接線(xiàn)既不整齊，也不一致。 從焊接到壓接 這時(shí)我想起了一個(gè)替代方法。我的工具箱里有一件基本的手動(dòng)壓接工具，它讓我想到了另一種方案（圖 2）。你可能熟悉這件工具。這件工具看起來(lái)像一把大鉗子，鉗口頂端有一個(gè)專(zhuān)用部位，用來(lái)壓接具有三種尺寸的壓接管；此外，這件工具還可用來(lái)剝線(xiàn)和剪切螺絲。
圖 2：我的壓接鉗是多功能工具的一部分，還可用來(lái)剝線(xiàn)和剪切小螺絲。（圖片來(lái)源：Harbor Freight Tools） 什么是壓接？壓接是一種連接方法，使用時(shí)按照規定的壓制步驟將兩個(gè)部件連在一起。采用這種方法，可在導體和觸點(diǎn)之間形成牢固的連接，并能在許多情況下取代焊接工藝。壓接方法可用于多種連接器，包括導線(xiàn)端扣箍，然后將其插入配接插座或連接器中（圖 3）。這種壓接式線(xiàn)端扣箍有多種尺寸并帶有塑料環(huán)（有多種顏色），由于塑料環(huán)內部呈圓錐形，因此還可作為插入輔助件。該器件還能防止導體絕緣層的棱角卡在觸點(diǎn)的漏斗狀插入部分中。
圖 3：這種壓接式線(xiàn)端扣箍有多種尺寸并帶一個(gè)塑料環(huán)，由于塑料環(huán)內部呈圓錐形，因此還可作為插入輔助工具。（圖片來(lái)源：Weidmüller Interface GmbH & Co.） 即使您像我一樣是完美焊點(diǎn)的崇拜者，也會(huì )發(fā)現有很多使用壓接方法的理由。良好的壓接具有機械堅固性、電氣一致性，并能在導線(xiàn)和端子之間形成氣密性接觸，從而防止濕氣侵入并導致腐蝕發(fā)生。設置、臨時(shí)或完全停止都非�？旖莘奖�；不會(huì )產(chǎn)生有害煙霧或有害材料，也不會(huì )發(fā)熱使絕緣變形，更不會(huì )引起燃燒和火災。 因此，我買(mǎi)了一盒帶絕緣管的鏟形接線(xiàn)片，用了大約十個(gè)接線(xiàn)片進(jìn)行壓接練習，以確保能夠正確操作，然后才開(kāi)始正式安裝（圖 4）。安裝過(guò)程相當順利，在解決了一些布線(xiàn)方面的小問(wèn)題后，就啟動(dòng)系統了。盡管回路入口饋線(xiàn)顯得雜亂無(wú)章（已超出我的控制范圍），但實(shí)際的繼電器、互連線(xiàn)以及經(jīng)過(guò)壓接的鏟形接線(xiàn)片和帶絕緣片的端子排，都干凈、有序、清晰和可靠。
圖 4：盡管回路入口饋線(xiàn)顯得雜亂無(wú)章，但實(shí)際的繼電器、互連接線(xiàn)以及經(jīng)過(guò)壓接的鏟形接線(xiàn)片和帶絕緣片的端子排，都是干凈、有序、清晰和可靠。（圖片來(lái)源：Bill Schweber） 不過(guò)，在壓接鏟形接線(xiàn)片時(shí)，我發(fā)現要做到壓接統一是非常困難的，因為我采用的是手動(dòng)工具，沒(méi)有經(jīng)過(guò)校準，只能依靠使用者（此時(shí)是我自己）將鏟形接線(xiàn)片正確地放在鉗口中，并施加正確的壓力。這樣，就會(huì )很容易在最終壓接位置上偏離目標，也很容易用力過(guò)猛。例如，有些鏟形接線(xiàn)片套管壓接得太少，有些則壓接得太多，還有一些在壓接部位下方含有絕緣層。 我現在希望能有一件 Weidmüller PZ 6 ROTO ADJ 那樣的壓接工具（圖 5）。使用這款工具，可在 0.14 mm2 到 6 mm2（大約 26 AWG 到 10 AWG）的寬導線(xiàn)橫截面積范圍內可靠、穩定地壓接線(xiàn)端扣箍。這款工具適用于帶或不帶塑料圈的線(xiàn)端扣箍，這款工具的棘輪裝置可確保精確壓接，并在操作不當時(shí)方便釋放。
圖 5：Weidmüller PZ 6 ROTO ADJ 是一款可調壓接工具，壓接效果穩定，使用舒適，并可壓接各種不同的電線(xiàn)線(xiàn)徑和類(lèi)型。（圖片來(lái)源：Weidmüller Interface GmbH & Co.） 這款工具的特點(diǎn)還包括：手柄寬度可調，符合人體工學(xué)且操作時(shí)不會(huì )感到疲勞、重量?jì)H 425 g（15 盎司）、能適應各種安裝條件的可旋轉壓接模具。 技術(shù)性 由于其多功能性、便利性和潛在的性能，人們對壓接操作的物理和機械原理進(jìn)行了廣泛的研究。例如，Weidmüller 在其長(cháng)達 17 頁(yè)的白皮書(shū)《壓接：永久連接 》中首先討論了導線(xiàn)類(lèi)型、絞合和線(xiàn)徑、觸點(diǎn)類(lèi)型、扣箍和工具。 該白皮書(shū)詳細探討了梯形、方形和六角形等不同壓接形狀的利弊。該白皮書(shū)還介紹了電線(xiàn)制備工作，說(shuō)明如果電線(xiàn)切割不當（圖 6）或絕緣層剝離不當（圖 7）可能帶來(lái)的問(wèn)題。
圖 6：圖中展示了電線(xiàn)切割不當的三種情況，以及正確切割后的外觀(guān)。（圖片來(lái)源：Weidmüller Interface GmbH & Co.）
圖 7：所示為絕緣層剝離不當的三個(gè)示例以及正確剝離的電線(xiàn)。（圖片來(lái)源：Weidmüller Interface GmbH & Co.） 該白皮書(shū)還列舉了許多與壓接有關(guān)的 DIN 和 IEC 標準，例如導體（電線(xiàn)）等級、剝線(xiàn)誤差、工具壽命（以操作次數為單位）、模具連接器隔間尺寸與線(xiàn)徑的關(guān)系以及壓接力。 然后是測試 沒(méi)有簡(jiǎn)單的無(wú)損測試方法是采用壓接連接面臨的挑戰之一。這與設計人員在使用標準熱激活保險絲等許多其他元件時(shí)所面臨的困境相同：無(wú)法對其進(jìn)行測試，因此必須在設計和制造方面做到完美。由于壓接技術(shù)廣泛應用于無(wú)數的關(guān)鍵型任務(wù)中，這種測試局限性給確保質(zhì)量帶來(lái)了挑戰。 鑒于此，NASA 開(kāi)發(fā)出一種已獲專(zhuān)利的、基于超聲波的無(wú)損評估方法，可在壓接安裝處進(jìn)行實(shí)時(shí)評估。在這種方法中，通過(guò)向壓接組件發(fā)送聲波來(lái)確定連接器和電線(xiàn)之間的接觸質(zhì)量（圖 8）。隨著(zhù)施加壓力的增加和壓接端子在電線(xiàn)周?chē)淖冃�，穿過(guò)壓接部分的超聲波信號會(huì )發(fā)生改變。
圖 8：NASA 開(kāi)發(fā)的這種便攜式儀器可實(shí)時(shí)地進(jìn)行無(wú)損壓接好壞識別。（圖片來(lái)源：NASA） 該系統分析包括振幅和頻率在內的信號特征變化，作為電線(xiàn)和端子之間電氣、機械連接的品質(zhì)指標（圖 9）。
圖 9：NASA 系統使用超聲波衍生特征來(lái)識別壓接質(zhì)量和問(wèn)題。（圖片來(lái)源：NASA） 如壓接不足、電線(xiàn)缺失、導線(xiàn)插入不全、部分絕緣層脫落、電線(xiàn)規格不正確等各種不同的壓接問(wèn)題，都已采用這種技術(shù)進(jìn)行了測試。結果表明，該儀器能夠穩定一致地識別這些問(wèn)題并區分壓接好壞。 結束語(yǔ) 最后，對幾處我認為不合標準公認標準的壓接部位進(jìn)行了重新壓接，三區智能溫控器控制系統在之后的三個(gè)冬天都沒(méi)有出現任何問(wèn)題。使用未經(jīng)校準的壓接工具，其擠壓力的變化取決于用戶(hù)，這讓我再次意識到，要想獲得一致、正確的壓接效果，采用正確的工具是非常重要的一環(huán)。如果我還需要做類(lèi)似的工作，我一定會(huì )求助、借用或購買(mǎi)所需的工具。 |
