Défauts courants des borniers
Le matériau isolant plastique et les parties conductrices des cosses de câble sont directement liés à la qualité de la borne, qui détermine respectivement son isolation et sa conductivité. Toute défaillance de la borne entraînera la défaillance de l'ensemble du système. Les leçons douloureuses apprises en Chine et à l'étranger à ce sujet sont très importantes.
La prévention est l'objectif, et l'analyse la base. En un sens, prévenir les pannes est plus important que les analyser. Son importance est plus pratique pour garantir la qualité et la fiabilité du terminal.
Du point de vue de l'utilisation, la fonction que doit remplir la borne est la suivante : les pièces de contact conductrices doivent l'être et le contact doit être fiable. Les pièces isolantes non conductrices doivent être isolées de manière fiable. Il existe trois types courants de défaillance fatale de la borne :
1. Mauvais contact
Le conducteur métallique à l'intérieur de la borne constitue son cœur. Il transmet la tension, le courant ou le signal du fil ou du câble externe au contact correspondant au connecteur. Par conséquent, le contact doit présenter une excellente structure, une rétention de contact stable et fiable, ainsi qu'une bonne conductivité. Une conception de la structure du contact inappropriée, un choix de matériau inapproprié, un moule instable, une tolérance excessive aux dimensions de traitement, une surface rugueuse, un traitement de surface inapproprié tel que le traitement thermique et la galvanoplastie, un assemblage incorrect, des conditions de stockage et d'utilisation inadéquates, ainsi qu'une utilisation et un fonctionnement inappropriés, peuvent entraîner un mauvais contact entre le contact et les pièces correspondantes.
2. Mauvaise isolation
La fonction de l'isolant est de maintenir le contact en position correcte et de l'isoler, ainsi que le contact et la coque. Par conséquent, les pièces isolantes doivent présenter d'excellentes propriétés électriques, mécaniques et de moulage. En particulier, avec la généralisation des borniers haute densité et miniaturisés, l'épaisseur effective des parois de l'isolant devient de plus en plus fine. Cela impose des exigences plus strictes en matière de matériaux isolants, de précision des moules d'injection et de procédés de moulage. En raison de la présence d'un excès de métal à la surface ou à l'intérieur de l'isolant, la poussière, le flux et autres polluants présents en surface, ainsi que l'humidité, les précipités de matières organiques et les films d'adsorption de gaz nocifs fusionnent avec le film d'eau de surface pour former un canal conducteur ionique. L'absorption d'humidité, la moisissure, le vieillissement des matériaux isolants, etc., peuvent entraîner des courts-circuits, des fuites, des claquages, une faible résistance d'isolement et d'autres phénomènes de mauvaise isolation.
3. Mauvaise fixation
Les isolateurs jouent non seulement un rôle isolant, mais assurent également un centrage précis et une protection des pièces de contact étendues. Ils assurent également le positionnement, le verrouillage et la fixation de l'équipement. Une fixation incorrecte affecte la fiabilité du contact et provoque une coupure de courant instantanée dans les cas les plus légers, et la désintégration du produit dans les cas les plus graves. La désintégration désigne une séparation anormale entre la fiche et la prise, et entre la broche et la prise, causée par une structure de borne non fiable (matériaux, conception, procédé, etc.) lorsque la borne est branchée. Cela peut entraîner de graves conséquences, telles que l'interruption de la transmission de puissance et du contrôle des signaux dans le système de commande. Une fixation incorrecte peut être due à une conception non fiable, à un mauvais choix de matériaux, à un procédé de moulage inadapté, à une mauvaise qualité des procédés tels que le traitement thermique, le moulage, l'assemblage, le soudage et un assemblage inadéquat.
De plus, un aspect dégradé dû à l'écaillage du placage, à la corrosion, aux éraflures, aux bavures de la coque en plastique, aux fissures, à l'usinage grossier des contacts, à la déformation, etc., une mauvaise interchangeabilité due à une tolérance de positionnement et de verrouillage, une mauvaise régularité de la qualité d'usinage et une force de séparation totale excessive sont également des problèmes courants et fréquents. Ces types de défauts peuvent généralement être détectés et corrigés à temps lors de l'inspection et de l'utilisation.
Test de fiabilité pour éviter les pannes
Afin d'assurer la qualité et la fiabilité des borniers et d'éviter l'apparition des défaillances fatales mentionnées ci-dessus, il est recommandé d'étudier et de formuler les exigences techniques de dépistage correspondantes en fonction des conditions techniques des produits, et d'effectuer les tests de fiabilité ciblés suivants pour éviter les défaillances.
1. Prévenir les mauvais contacts
1) Test de conductivité
En 2012, aucun élément de ce type n'était inclus dans les tests d'acceptation des produits des fabricants de borniers généraux, et les utilisateurs devaient généralement effectuer un test de continuité après l'installation. Il est donc recommandé aux fabricants d'augmenter à 100 % le nombre de tests de continuité point par point pour certains modèles clés.
2) Test de déconnexion momentanée
Certains borniers sont utilisés dans des environnements à vibrations dynamiques. Des expériences ont montré que la seule vérification de la résistance de contact statique qualifiée ne garantit pas un contact fiable en environnement dynamique. En effet, les connecteurs dont la résistance de contact est qualifiée subissent souvent des coupures de courant momentanées lors des tests de vibrations, d'impacts et autres simulations environnementales. Par conséquent, pour certains borniers exigeant une fiabilité élevée, il est préférable de réaliser des tests de vibrations dynamiques à 100 % afin d'évaluer la fiabilité des contacts.
3) Détection de la force de séparation d'un seul trou
La force de séparation d'un seul trou correspond à la force de séparation exercée lorsque la pièce de contact enfichée passe de statique à dynamique. Cette force permet de caractériser le contact entre la broche et la douille. Des expériences montrent qu'une force de séparation d'un seul trou trop faible peut entraîner une interruption momentanée du signal sous l'effet de vibrations et d'impacts. Il est plus efficace de mesurer la force de séparation d'un seul trou pour vérifier la fiabilité du contact que de mesurer la résistance de contact. Lorsque l'inspection révèle que la douille dont la force de séparation d'un seul trou dépasse la tolérance, la résistance de contact mesurée est souvent encore qualifiée. C'est pourquoi, outre le développement d'une nouvelle génération de contacts enfichables flexibles offrant un contact stable et fiable, le fabricant ne doit pas utiliser de testeur automatique de force de séparation pour les tests multipoints simultanés des modèles clés, mais doit effectuer un contrôle point par point complet de la force de séparation d'un seul trou sur le produit fini afin d'éviter toute interruption du signal due au desserrage des douilles individuelles.
2. Prévention d'une mauvaise isolation
1) Inspection des matériaux isolants
La qualité des matières premières influence grandement la performance d'isolation de l'isolant. Le choix du fabricant est donc particulièrement important. Évitez de réduire aveuglément les coûts et de compromettre la qualité des matériaux. Privilégiez des matériaux provenant de grandes usines réputées. Vérifiez soigneusement le numéro de lot, la certification des matériaux et autres informations importantes pour chaque lot de matériaux entrants. Assurez une traçabilité rigoureuse de l'utilisation des matériaux.
2) Contrôle de la résistance d'isolement des isolateurs
Jusqu'en 2012, les processus de certains fabricants stipulaient que les performances électriques devaient être testées après l'assemblage des produits finis. Par conséquent, la résistance d'isolement de l'isolateur lui-même n'était pas certifiée et l'ensemble du lot de produits finis devait être mis au rebut. Un processus raisonnable devrait consister à contrôler l'intégralité des composants de l'isolateur afin de garantir la conformité des performances électriques.
3. Prévenir une mauvaise fixation
1) Contrôle d'interchangeabilité
Le contrôle d'interchangeabilité est une inspection dynamique. Il exige que des fiches et des prises identiques puissent être branchées et connectées entre elles, et qu'il soit possible de détecter d'éventuels problèmes de branchement, de positionnement et de verrouillage des isolateurs et des contacts, notamment en raison de tolérances dimensionnelles, de pièces manquantes ou d'un assemblage inadéquat, voire de leur désintégration sous l'effet d'une force de rotation. L'inspection d'interchangeabilité a également pour fonction de détecter rapidement tout excès de métal affectant les performances d'isolation des connexions par enfichage, telles que les filetages et les joints à baïonnette. Par conséquent, l'intégralité des bornes de certains équipements importants doit être inspectée pour ce projet afin d'éviter de tels accidents mortels.
2) Contrôle de la résistance au couple
L'inspection de la résistance au couple est une méthode d'inspection très efficace pour évaluer la fiabilité structurelle des borniers. Par exemple, la norme militaire américaine MIL-L-39012 stipule que des échantillons doivent être prélevés pour chaque lot afin de détecter rapidement les problèmes.
3) Test de réussite des fils sertis
Lors d'une installation électrique, il arrive souvent que des fils sertis individuels ne puissent pas être livrés en place, ou ne puissent pas être verrouillés après leur mise en place, et que le contact soit instable. Cette analyse est due à la présence de bavures ou de saletés sur les filetages des trous de fixation. En particulier, lorsque les derniers trous de fixation d'une prise de courant ont été installés en usine, après la découverte de ce défaut, les fils sertis des autres trous doivent être retirés un par un et la prise de courant remplacée. De plus, un mauvais choix de diamètre de fil et de trou de sertissage, ou des erreurs de sertissage, peuvent entraîner des accidents de sertissage. C'est pourquoi le fabricant doit tester tous les trous de fixation des échantillons de prise de courant livrés avant la sortie d'usine du produit fini, c'est-à-dire utiliser des outils de chargement et de déchargement pour simuler les fils sertis avec des broches ou des douilles afin de vérifier leur verrouillage. Conformément aux spécifications techniques du produit, la force d'arrachement de chaque fil serti est vérifiée.
Sans terminaux fiables, pas d'ingénierie système fiable. Défaillance et fiabilité sont deux aspects d'un même corps contradictoire, étroitement liés. L'analyse de la fiabilité des terminaux permet d'identifier divers modes et mécanismes de défaillance, ce qui peut apporter de nombreux enseignements et éliminer divers dangers cachés, fournissant ainsi une base scientifique pour améliorer la conception, les processus, l'inspection et l'utilisation. Elle constitue également une base importante pour la révision et la formulation des conditions techniques des terminaux. L'objectif ultime de l'analyse des défaillances est de trouver des mesures pour prévenir les défaillances et de les transformer en fiabilité.
