De geleider is niet 'één massieve draad' - Hij is gemaakt van meerdere ultra-fijne koperdraden
Als je ooit een gewone elektrische draad in huis hebt opengeknipt, heb je het misschien gezieneen enkele massieve koperen kern-stijf en stijf, en zal waarschijnlijk breken nadat het meerdere keren is gebogen.
Maar de geleider die wordt gebruikt in hoogwaardige- diagnostische kabelassemblages is dat welcompleet anders.
Het is niet "één massieve draad"; in plaats daarvan bestaat het uit meerdere ultra-fijne koperen strengen die in elkaar zijn gedraaid-, net zoals het vlechten van een touw.
Een dikke koperdraad wordt vervangen door tientallen of zelfs honderdenextreem fijne koperdraden. De diameter van elke afzonderlijke streng is doorgaans minder dan 0,2 mm, terwijl kabels van hoge-kwaliteit gebruik kunnen maken van strengen zo fijn als0,05–0,10 mm. Deze strengen zijn danspiraalvormig gedraaidsamen om een geleider met meerdere- strengen te vormen.
Dit "gevlochten" ontwerp lost één fundamenteel probleem op: flexibiliteit.
Wanneer een massieve koperdraad wordt gebogen, wordt de buitenkant uitgerekt terwijl de binnenkant wordt samengedrukt, waardoor de spanning zich concentreert op het buigpunt.-na herhaaldelijk buigen kan de draad uiteindelijk breken.
Met meerdere fijne koperstrengen in elkaar gedraaid, elke afzonderlijke strengkan enigszins bewegen ten opzichte van de anderentijdens het buigen. Externe krachten worden verdeeld over de afzonderlijke strengen in plaats van geconcentreerd te zijn in één dikke koperdraad.
Het is alsof je een bundel eetstokjes vergelijkt met een enkel eetstokje:een enkel eetstokje kan gemakkelijk breken als het wordt gebogen, terwijl een bundel eetstokjes veel moeilijker te breken is. Hetzelfde principe is van toepassing op meer- fijne koperen geleiders:hoe meer strengen er zijn en hoe fijner ze zijn, hoe zachter en beter bestand tegen vermoeidheid-de totale kabel.
Testgegevens uit de sector laten duidelijk het verschil zien:
Kettingkabels met hoge-flexibiliteit-gebruik meer-dradige, ultra-fijne, fijndradige zuurstof-vrije koperen geleiders die voldoen aanKlasse 6-geleidervereisten onder DIN VDE 0295 of IEC 60288. In10 miljoen buigcycli, het breukpercentage van meer- koperen geleiders ismeer dan 90% lager dan die van stijve geleiders.
Stijve-geleiderkabelskan al na een paar jaar strengbreuk ervaren5 miljoen buigcycli.
Geleiders gebruiken0,08 / 0,10 / 0,12 mm ultra-fijne koperdradenkan weerstaanminimaal 1 miljoen heen en weer gaande buigcyclibij een standaard buigradius van 7,5 keer de buitendiameter van de kabel, zonder gebroken strengen of kapotte isolatie.
Producten met hogere-specificaties kunnen een buiglevensduur bereiken van6 à 8 miljoen cycli, of zelfs 20 miljoen cycli.
Hoe fijner de koperen strengen, hoe groter het aantal strengen, en hoe korter de steek van de strengen, hoe zachter en buigbestendiger- de kabel wordt.Dit is de reden waarom een hoogwaardige- diagnostische kabel herhaaldelijk kan worden opgerold, gebogen en opgeslagenzonder interne kernbreuk.
De elastomeermantel zorgt voor "zelf-herstel"
De dirigent zorgtflexibiliteit, maar flexibiliteit alleen is niet genoeg. Een kabel moet dat ook kunnenkeert na het buigen terug naar zijn oorspronkelijke vorm.
Dit is waar deelastomeer jasjekomt binnen.
PUR (polyurethaan)is eenthermoplastisch elastomeermet een unieke moleculaire structuur bestaande uit afwisselendharde segmentenEnzachte segmenten.
De harde segmenten zorgen voor sterkte en slijtvastheid, terwijl de zachte segmenten zorgen voor flexibiliteit en elastisch herstel.
Als de kabel gebogen is,de moleculaire ketens in de zachte segmenten roteren en strekken zich uit om vervormingsenergie te absorberen. Wanneer de externe kracht wordt verwijderd,de harde segmenten werken als veren en trekken de moleculaire ketens terug naar hun oorspronkelijke posities.
Testgegevens uit de echte-wereld maken het verschil nog duidelijker:
PUR-jassen kunnen eenrek bij breuk tot 400%, ver boven de ongeveer150%typisch voor conventionele PVC-materialen.
Na herhaald buigen kan PUR eenreboundpercentage van meer dan 95%.
Bij standaard slijtagetests volgensISO4649, PUR vertoont eenveel lager volumeverlies als gevolg van slijtagedan traditionele PVC- en rubbermaterialen.
Simpel gezegd,een PUR-jas is als een rubberen band van hoge-kwaliteit: rek het uit en het wordt langer; laat hem los en hij veert terug. Deze mogelijkheid voor "zelf- herstel" zorgt ervoor dat de kabelontwikkelt geen blijvende vervormingtijdens herhaald buigen, terwijl de buitenmantelkreukt, puilt of barst niet.
Als u geïnteresseerd bent in meer technische details over PUR-materialen, zie dan ons vorige artikel,"Waarom is een PUR-mantel het 'beschermende schild' van autokabelassemblages?"
Hoe de "SR Strain-Relief Boot" trekkracht overbrengt naar de behuizing in plaats van naar de interne soldeerverbindingen
Een flexibele geleider en een elastische mantel zijn belangrijk-maar de delen van een kabel die het meest kwetsbaar zijn voor storingen zijn eigenlijkniet in het midden, maar aan beide uiteinden.
De verbinding tussen deOBD-connector en de kabelis het overgangspunt tussen astijve component (de connector)en eenflexibel onderdeel (de kabel).
Elke keer dat de connector wordt aangesloten of losgekoppeld, of elke keer dat aan de kabel wordt getrokken,krachten concentreren zich op dit overgangspunt. Zonder de juiste bescherming worden de interne soldeerverbindingen herhaaldelijk onderworpen aan mechanische spanning, waardoor ze uiteindelijk loskomen enbreken.
Dit is precies het probleem waarvoor de SR-laars (Strain Relief) is ontworpen om op te lossen.
Het werkingsprincipe van de SR-trekontlasting-is behoorlijk slim: de kabel zorgt er niet voor dat de kabel de trekkracht "draagt"; in plaats daarvan zorgt het ervoor dat de trekkracht de interne soldeerverbindingen "omzeilt".
Wanneer een externe kracht aan de kabel trekt, wordt de SR-boot-een elastische structuur die integraal is gegoten aan de achterkant van de connector-komt in actie.
Stap 1: Grijpen
De SR-laarshoudt de buitenmantel van de kabel stevig vast, waardoor er vrijwel geen ruimte overblijft voor relatieve beweging.
De trekkracht wordt daarom op de laars uitgeoefend in plaats van rechtstreeks op de interne soldeerverbindingen te worden overgebracht.
Stap 2: Overdracht
De laarsbrengt de trekkracht over op de connectorbehuizing-de plastic behuizing of de metalen afscherming-in plaats van deze over te brengen naar de delicate interne soldeerverbindingen.
Het resultaat
Wanneer u krachtig aan de kabel trekt,de trekontlaster-onderschept de kracht, dus de interne soldeerverbindingenondervinden vrijwel geen trekbelasting.
Hoe effectief is dit ontwerp?
Volgens de stress-testvereisten van de internationale normIEC 60884-1, een stekker moet bestand zijn tegen a60 N trekkracht (circa 6 kg)toegepast100 keer met een frequentie van één keer per seconde.
Een kabel uitgerust met een gekwalificeerde SR-laars kangemakkelijk deze test doorstaan, waarbij de interne soldeerverbindingen intact blijven en de elektrische prestaties onaangetast blijven.
Wat gebeurt er zonder een SR-boot?
Na slechts enkele trekcycli kunnen de interne soldeerverbindingen loskomen, wat resulteert inintermitterende signalen, onderbroken ECU-programmering en uiteindelijk een volledig onbruikbare kabel.
Conclusie
| Onderdeel | Probleem opgelost | Hoe het werkt | Belangrijkste gegevens |
|---|---|---|---|
| Meer-getwiste geleider | Kernbreuk na herhaaldelijk buigen | Ultra-fijne koperdraden verdelen de mechanische spanning | 10 miljoen buigcycli; 90%+ lager breukpercentage van de strengen dan stijve geleiders |
| PUR-elastomeermantel | Blijvende vervorming en slecht herstel na buigen | De moleculaire structuur van het harde-segment + zachte-segment zorgt voor zelfherstel- | 400% rek bij breuk; 95%+ reboundpercentage |
| SR-rek-ontlastlaars | Soldeer-breuk van de verbinding veroorzaakt door aansluiten, loskoppelen en trekken | Brengt de trekkracht over op de behuizing en beschermt de soldeerverbindingen | Voldoet aan de trekkrachttest van 60 N × 100- |
"Hoge flexibiliteit" wordt niet bereikt door een enkel materiaal of een enkele component-het is het resultaat van de gecoördineerde interactie van technologie voor geleiderbekabeling, materiaalkunde van de mantel en het structurele ontwerp van connectoren.
Meer-strengige ultra-fijne koperen geleidersvoorkom kernbreuk tijdens miljoenen buigcycli;PUR-elastomeermantelslaat de kabel na elke bocht terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm; EnSR-rek-laarzen met ontlastingbescherm de interne soldeerverbindingen tegen de mechanische spanning veroorzaakt door herhaaldelijk aansluiten, loskoppelen en trekken.
Het is de combinatie van deze drie beschermingslagen die een werkelijk "hoge-flexibiliteit, trek-resistente" diagnostische kabelconstructie creëert.
Twee kabels kunnen er aan de buitenkant bijna identiek uitzien, maar aan de binnenkant zijn zeze kunnen drie generaties technische technologie verschillen.