Comment faire un joint serti de qualité

Bien que bien comprise par les fabricants de harnais professionnels, l'application correcte des sertissages est quelque chose qui ne semble pas être aussi largement compris dans les cercles de bricolage avec beaucoup d'informations disponibles allant de peu approfondies à tout à fait tort; Un de mes amis a reçu une fois le conseil d'un employé dans un magasin de haute fidélité automobile de tenir le sertissage sur le câble avec du ruban isolant et rien d'autre ....... Le sertissage est une technique qui peut produire une longue durée de vie fiable joint, efficacement et facilement avec très peu de formation.

Il existe une vaste gamme de sertissages sur le marché - les utilisateurs industriels de sertissages ont un bon accès aux informations des fabricants de sertissage et d'outillage, donc je n'entrerai pas dans les détails de ces applications. Au lieu de cela, dans cet Instructable, j'espère donner quelques conseils sur l'utilisation des sertissages que vous êtes susceptible de rencontrer lors de l'installation d'accessoires ou de la réparation de votre voiture, bateau ou caravane ou dans des projets à la maison.

Une grande partie de cet Instructable se concentrera sur les matériaux et les outils, je vais donc diviser cela en détail dans trois domaines principaux et garder les matériaux d'introduction simples:

Matériaux

Bornes à sertir de bonne qualité pour s'adapter à l'application

Fil toronné de spécification connue (pas à âme pleine)

Thermorétractable

Outils

Pinces à dénuder de bonne qualité

Outil de sertissage adapté aux bornes

Étape 1: choisir le fil

Choisir le fil

Selon votre application, vous pouvez ou non avoir le choix du fil à utiliser. Tout d'abord, n'utilisez pas de fil fourré solide, et si vous voulez un travail fiable, évitez fortement les `` fils de conduit '' (quelques brins plus gros destinés aux réseaux enterrés dans des conduits). Des types spécifiques de sertissages sont nécessaires pour utiliser ce type de fil de manière fiable. Le meilleur fil pour une utilisation générale sera celui avec de nombreux brins.

Déterminez ensuite la taille du fil - Cela peut être répertorié de plusieurs façons, les plus courantes étant AWG (American Wire Gauge) (par exemple 16AWG), la section transversale en mm carré (par exemple 1 m2) ou le nombre de brins et de diamètre (par exemple 32 / 0, 2). Il existe de nombreuses tables autour pour vous aider à convertir entre les tailles courantes.

Si vous achetez un nouveau fil, la taille sera indiquée sur la bobine ou le paquet. Si vous modifiez une installation existante, il peut être plus difficile à déterminer. De nombreux fils sont maintenant imprimés ou moulés dans l'isolation avec ces informations répétées sur toute la longueur, il sera donc préférable de vérifier si vous pouvez les trouver.

Si vous ne trouvez pas cette information, vous devrez vous rabattre sur la mesure et un peu de calcul. Dénudez une longueur d'isolant, puis comptez le nombre de brins de fil individuels et mesurez le diamètre de l'un avec un pied à coulisse micrométrique ou vernier. Vous pouvez ensuite vous référer à un tableau ou calculer l'aire de la section transversale en multipliant le nombre de brins par l'aire d'un brin calculée par πr2.

Le diamètre d'isolation est important pour les sertissages les plus fiables car il affecte la façon dont l'arrière du sertissage saisit le fil, mais tant que vous utilisez des fils standard, cela ne devrait pas vous poser de problème important. Il est cependant important de tenir compte du fait que vous utilisez un sertissage dans une application professionnelle.

Étape 2: choisir le terminal à sertir

Choix du terminal à sertir

Maintenant que vous savez quelle taille de fil vous avez, vous devrez également déterminer à quoi vous devez vous connecter. Il existe de très nombreuses variantes de sertissage, mais il y en a quelques-unes très courantes, la plupart illustrées sur l'image. Les sertissages conçus pour s'adapter aux fixations filetées peuvent être simplement spécifiés par la taille du boulon (par exemple M4 / ¼ ”). D'autres peuvent avoir des noms différents selon l'industrie et le fabricant (par exemple, lucar, faston, lame de ¼ ”). La qualité du sertissage est essentielle pour obtenir un bon joint - il est difficile d'obtenir un bon joint durable avec une borne de sertissage de mauvaise qualité.

Placage
Les bornes sont disponibles avec un certain nombre d'options de placage différentes pour offrir une protection contre la corrosion et pour d'autres raisons techniques (telles qu'une faible résistance de contact). J'éviterais tout sertissage (si possible) qui n'a pas de placage afin que vous n'ayez pas à le visiter à l'avenir pour le nettoyer de la corrosion. Cela sera particulièrement important dans l'atmosphère plus corrosive comme celles que l'on trouve sur un bateau. Le placage disponible le plus courant est l'étain, et il conviendra à la plupart des besoins. L'argent et l'or sont également courants dans certaines applications, mais sont généralement utilisés dans les applications à faible courant / signal où une résistance minimale à travers le joint est nécessaire.

Sertissages pré-isolés
Si vous utilisez des bornes pré-isolées, les connecteurs de meilleure qualité ont un manchon métallique pour saisir l'isolation du fil, les pièces de qualité inférieure ne l'ont pas. L'image des sertissages sectionnés montrés le rend évident, mais pour le déterminer lorsqu'ils ne sont pas sectionnés, regardez le canon du sertissage depuis l'extrémité d'entrée du fil. Vous verrez du métal presque jusqu'au bout du sertissage dans une pièce de qualité, mais il s'arrêtera court dans les pièces moins chères.

Tous les terminaux seront vendus avec une plage de taille de fil définie - cela devrait être indiqué sur le paquet, mais si ce n'est pas le cas et que vous utilisez des pièces pré-isolées, vous pouvez le voir par la couleur de la gaine. La norme généralement adoptée est:

Isolation rouge 0, 5-1, 5 mm2 / 22-16 AWG

Isolation bleue 1, 5-2, 5 mm2 / 16-14 AWG

Isolation jaune 4.0-6.0mm2 / 12-10 AWG

Il existe d'autres couleurs, mais il est peu probable que vous les rencontriez à moins que vous n'effectuiez des travaux industriels, aérospatiaux ou militaires.

Sertissages non isolés à baril fermé
Ces pièces sont fabriquées de l'une des deux manières suivantes: embouts en forme de feuille ou en tube. Les feuilles formées sont fabriquées en découpant le matériau dans une feuille plate, puis en formant pour former un tube à une extrémité. Ceux de meilleure qualité de ce type auront un matériau plus épais et la couture brasée. Les bornes de tube sont fabriquées en coupant un tube en morceaux à la longueur, en aplatissant une extrémité et en perforant un trou. Le type de tube a tendance à être plus lourd et est donc plus courant dans les grandes tailles - par exemple, vous pouvez les rencontrer sur une alimentation de démarreur.

Sertissages non isolés à baril ouvert
Ce type de sertissage présente de loin la plus grande variation qui tend à être le type utilisé dans les boîtiers de connecteurs. Parmi les milliers disponibles, de loin les plus courants que vous rencontrerez sont du type à lame, parmi ceux-ci, la lame de ¼ ”est la plus courante avec 1/8” (3, 2 mm) et 3/16 ”(4, 8 mm) également fréquemment rencontrés. Vous trouverez ces connecteurs largement utilisés dans les voitures, les appareils électroménagers, les équipements Hi-Fi, etc.

Vous pouvez bien trouver différents types sur votre voiture pour d'autres applications.Si vous devez remplacer ces bons fournisseurs auto-électriques, vous pouvez souvent vous fournir un kit de pièces. Ces types auront souvent besoin d'un outil très spécifique pour sertir correctement.

Pin tourné
Ceux-ci sont le plus souvent rencontrés dans les connecteurs militaires, mais peuvent également être rencontrés dans les connecteurs industriels, les connecteurs RF et les D-Types de haute qualité. Ils sont fabriqués en tournant les pièces à partir de la tige et sont donc presque toujours ronds.

Autres types
Il existe de nombreux autres types de sertissage, dont la plupart ont des applications spécifiques et il est donc peu probable que vous les rencontriez dans la vie quotidienne.

Emballage
Une grande partie des sertissages sont disponibles sous une forme qui permet le sertissage automatique sur des machines spécialisées - normalement une bande ou un support fourni sur une bobine. Ceux-ci peuvent être sertis avec des outils à main, mais devront être retirés ou coupés d'une bande de support. Les autres terminaux sont fournis en «pièces détachées» - des pièces individuelles fournies généralement dans des sacs ou des boîtes.

Étape 3: choisir un outil

Choisir un outil

Comme avec tout autre outil, il existe une grande variété d'options disponibles, couvrant une vaste gamme de prix et de qualité. Un outil générique bon marché peut commencer à 2 £ avec des outils à main calibrés de bonne qualité dépassant souvent 400 £ et un équipement automatisé pouvant atteindre des dizaines de milliers de livres ou plus.

En règle générale, j'essayerais d'éviter tout outil qui n'a pas de fonction à cliquet - bien que parfois ce n'est tout simplement pas possible, il est préférable de faire le choix en sachant pourquoi.

Les outils de type pince ne disposent que rarement d'une méthode pour garantir le bon sertissage d'un sertissage, comme le fera un outil à cliquet. Vous pouvez donc garantir qu'un sertissage a été correctement formé (si vous avez sélectionné le sertissage et le fil appropriés pour la matrice). De même, les outils de type marteau ont le même problème. Plus d'informations à ce sujet plus tard.

Pour obtenir les meilleurs résultats, l'outil doit être sélectionné en fonction du terminal - la meilleure façon de le faire serait d'acheter l'outil recommandé par le fabricant pour chaque sertissage que vous utilisez, mais cela n'est probablement pas pratique pour le bricoleur pour des raisons évidentes. . Les fiches techniques du fabricant répertorient généralement le numéro de pièce de l'outil approprié. Pour les sertissages les plus courants, il existe des outils génériques disponibles à des prix raisonnables qui fonctionnent correctement. En réalité, il existe un nombre très limité de fabricants de ces outils dans le monde, donc si vous achetez un outil basique et bon marché, il est probable que ce sera la même pièce. Le principal fabricant de ceux-ci est une société appelée OPT à Taiwan- //www.opttools.com/. Par expérience personnelle, ce sont de bons outils fonctionnels pour les terminaux isolés, les terminaux à lames et les terminaux à baril fermé non isolés, et sont disponibles à des prix raisonnables.

Les autres principaux fabricants d'outils à main pour les grands fournisseurs de sertissage que je connais sont:
//www.wezag.de/index.php?lang=en_US
//www.pressmaster.com/
//www.rostratool.com/
//www.dmctools.com/
//www.astrotool.com/

Ceux-ci se vendent tous sous leur propre nom ainsi que «l'ingénierie des badges» pour les autres. Vous devrez cependant vous rendre chez un revendeur / distributeur pour acheter leurs pièces car elles ne vendent toutes qu'au commerce.

Étape 4: Faire le sertissage

Faire le sertissage

Si vous utilisez un sertissage non isolé et que vous devez le manchonner, placez une gaine appropriée sur le fil. Typiquement un rapport de rétrécissement de 3: 1, un rétrécissement thermique doublé d'adhésif garantirait un bon support du fil et du sertissage. Une longueur d'au moins 2 fois le barillet à sertir donnera généralement une bonne adhérence. D'autres gaines peuvent être utilisées, en particulier les manches en néoprène (Hellermann Sleeves) fonctionnent également bien.

Avant d'effectuer beaucoup de sertissages, il vaut probablement la peine de faire un test de sertissage sur des fils et des bornes représentatifs pour vous assurer que les réglages sont corrects.

Une fois que vous avez déterminé la longueur du fil, dénudez l'extrémité en faisant attention de ne pas endommager les conducteurs. La longueur à dénuder peut être indiquée sur l'emballage du sertissage, mais si ce n'est pas le cas, de sorte que lorsque le fil est inséré dans le sertissage, 1-2 mm en sortent. Insérez le fil dans le sertissage, en vous assurant que tous les brins sont bien en place et qu'aucun ne s'égare. Il n'est pas recommandé de tordre les brins ensemble.

Placez soigneusement le sertissage dans le fil dans l'outil (vous pouvez trouver plus facile de mettre le sertissage dans l'outil avant le fil avec quelques sertissages) et assurez-vous que le fil est bien en place. Faites fonctionner l'outil - s'il s'agit d'un outil à cliquet, jusqu'à ce que l'outil se libère. Retirez et inspectez le sertissage - assurez-vous que le fil est dans la bonne position et que l'isolation est correctement saisie. Donnez un petit remorqueur pour assurer un sertissage complet.

Si vous utilisez certains des outils les moins chers / sans cliquet, vous devrez peut-être sertir chaque borne deux fois, éventuellement avec deux paramètres sur l'outil. Si vous devez le faire, sertissez d'abord l'extrémité conductrice du sertissage, puis l'isolation.

Si vous utilisez du thermorétractable ou une autre gaine. Monter le manchon et éventuellement chauffer pour rétrécir. Utilisez une source de chaleur appropriée - idéalement un pistolet à air chaud, mais les articles tels que les fers à souder peuvent être utilisés avec beaucoup de soin. Avant de rétrécir, assurez-vous que la gaine est au bon endroit, sans obstruer l'extrémité terminale du sertissage.

Étape 5: Informations supplémentaires

Plus d'informations
Un peu de science et de contrôle de la qualité

Il est à la fois possible de sur et sous sertir un terminal;

Les systèmes de sertissage sont conçus pour compacter les brins de fil ensemble à un niveau défini afin qu'aucun espace interstitiel (espaces) ne soit laissé entre les brins. Cela empêche l'humidité et l'oxygène de pénétrer dans le sertissage et empêche ainsi la corrosion de se produire. Si cela est correctement effectué, le soudage de l'arrière d'un sertissage (comme certaines personnes le recommanderont) n'aura aucun effet sur la résistance à la corrosion du joint car il n'y aura pas d'espace pour que la soudure entre. En fin de compte, le processus de sertissage vise à déformer le fil et à sertir à un niveau prédéfini, à éliminer les espaces ainsi qu'à travailler à froid le fil à un niveau prédéterminé.

Le sous-sertissage qui peut être obtenu en utilisant le mauvais outil ou la matrice pour le sertissage, en ne faisant pas tourner l'outil pour le fermer complètement, en utilisant des outils de type pince ou en sélectionnant incorrectement le sertissage et le fil, laissera ces espaces interstitiels ouverts, permettant l'humidité et l'oxygène d'entrer, permettant finalement la corrosion et donc un joint à haute résistance, ou une défaillance mécanique. S'il est sous-serti, le joint aura également une résistance mécanique réduite et, à un niveau extrême, se retirera avec une force très faible. Bien que la résistance à la traction du joint ne soit pas un test idéal (en raison des problèmes de sertissage décrits ci-dessous), il s'agit d'un test commun qui est rapide à appliquer dans un environnement d'usine et est donc couramment utilisé comme contrôle de qualité.

Un sertissage excessif du joint peut avoir des résultats tout aussi désastreux: à un niveau extrême, la contrainte imposée aux fils peut entraîner une défaillance complète, ce qui est probablement évident. Un problème moins évident est une plus grande sensibilité à la fatigue, qui se produira dans des endroits soumis à des vibrations où la défaillance peut ne pas devenir apparente pendant un certain temps. Ce type d'échec est analogue à ce qui se passe lorsque vous continuez à fléchir un trombone - le travail du matériau durcit puis finit par échouer. Un sertissage excessif est plus difficile à détecter car un simple test de traction ne ramènera pas nécessairement le problème, car d'autres techniques de contrôle de la qualité ont tendance à être utilisées, bien qu'aucune de celles-ci ne soit pratique pour le bricoleur;

Microsection - il s'agit d'un test destructif qui est la seule méthode complètement définitive pour déterminer la qualité d'un sertissage - Il est donc souvent utilisé dans l'industrie pour garantir que la conception / l'étalonnage et la configuration des machines à sertir sont correctes, où des échantillons peuvent être prélevés et analysé. Le processus consiste à couper un joint serti à travers la zone sertie, à monter et à polir la section et à inspecter et mesurer avec un microscope. Les critères pour un bon joint sont principalement de déterminer si une consolidation correcte a eu lieu, c'est-à-dire pas d'espaces vides, pas d'inclusions de matières étrangères ou d'oxydes et des sections approximativement hexagonales des brins de fils frisés.

Essais de traction - à la main, cela peut être une légère traction sur un joint, mais dans un environnement de production, un testeur calibré est généralement utilisé pour appliquer une force jusqu'à ce que le joint tombe en panne, en notant la force d'élasticité atteinte. Cela peut être une vérification rapide en cours qui détectera un sous-sertissage, mais pas nécessairement un sur-sertissage.

Hauteur de sertissage - La mesure de la hauteur du fil terminé dans la zone de sertissage est une bonne méthode pour le contrôle de la qualité car elle n'est pas destructrice et peut ramasser simplement sur et sous le sertissage.

Force de sertissage - de nombreux outils de sertissage automatisés mesurent la force appliquée pendant le processus de sertissage. Il s'agit d'une autre méthode fiable pour obtenir une indication de la qualité du sertissage, et présente l'avantage qu'il s'agit d'une vérification en cours - pas besoin d'arrêter les machines ou de retirer des échantillons.

Soudure - vous pouvez voir des recommandations pour souder des sertissages ailleurs. Il n'est absolument pas nécessaire de souder de sertissage. En fait, vous pouvez réduire la fiabilité du sertissage en procédant ainsi. Les sertissages sont conçus pour contrôler la flexion du câble au point d'entrée. La soudure peut rigidifier le joint et entraîner une défaillance prématurée.

Outils ésotériques - En raison des dangers de sur-sertissage décrits ci-dessus et de la difficulté de le détecter, je déconseille fortement d'utiliser un outil de type marteau, ou toute autre chose qui n'est pas spécifiquement conçue pour le type de sertissage. Cela inclut de serrer dans un étau, de serrer avec un étau avec un clou pour mettre en retrait, d'utiliser une pince moulue, de le frapper avec un marteau ou toute autre méthode brutale qui pourrait vous venir à l'esprit. Vous pourriez obtenir un résultat raisonnable, mais il y a un risque très élevé que vous ne le fassiez pas et l'articulation échouera prématurément.

Lectures complémentaires
Malheureusement, il y a très peu d'informations largement disponibles sur la technologie du sertissage, et de loin le meilleur livre est actuellement épuisé;

Manuel sur les connecteurs électriques: technologie et applications (série sur l'emballage et l'interconnexion électroniques), Robert S Mroczkowski, ISBN 978-0070414013

La plupart des principaux fabricants de sertissage produisent cependant une sorte de guide, les exemples suivants sont de bons exemples. D'autres sont disponibles;

//tooling.te.com/pdf/US_crimpposter.pdf
//tooling.te.com/europe/pdf/crimp-connections-english-german-3-1773444-1.pdf
//www.molex.com/pdm_docs/ats/TM-638000029.pdf
//www.molex.com/pdm_docs/ats/TM-640160065.pdf

Étape 6: meilleurs conseils

Meilleures astuces

Enfin, mes meilleurs conseils pour un joint serti solide et fiable sont;

Acheter des cosses à sertir de bonne qualité
Faites correspondre le bon sertissage à la bonne taille de fil
Faites attention en dénudant le fil de ne pas l'endommager
Utilisez un outil de sertissage à cliquet de bonne qualité
Ne pas souder le sertissage
Utiliser un tube thermorétractable pour fournir une décharge de traction ou une isolation si nécessaire

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