堅(jiān)固耐用的連接器可保護(hù)不利條件下的電源和數(shù)據(jù)

幾乎每個(gè)行業(yè)都有比較嚴(yán)苛的工作環(huán)境——航空航天、軍事、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車等等。 雖然每一個(gè)行業(yè)都有自己獨(dú)特的特征，但它們都有一個(gè)共同點(diǎn)：揮發(fā)性環(huán)境可能會(huì)對(duì)設(shè)備及其連接造成嚴(yán)重破壞。

制造用于這些環(huán)境的設(shè)備公司通常會(huì)加固其設(shè)計(jì)，從而限制故障的可能性。 連接器也必須這樣做，因?yàn)槿绻B接受到損壞，振動(dòng)、極端溫度/輻射、磨蝕性/腐蝕性化學(xué)物質(zhì)和液體可能導(dǎo)致任何設(shè)備或電力和數(shù)據(jù)流變得無用。

了解各種條件將有助于確定保持電氣連續(xù)性所需的連接器類型，從而確保數(shù)據(jù)和電源的連續(xù)流動(dòng)。

在理想的情況下，所有堅(jiān)固耐用的連接器都是通用、緊湊、密封、易于使用的，并且制造成本低廉。不幸的是，沒有一個(gè)設(shè)計(jì)能夠適合全部需求，不同類型的連接器幾乎與惡劣環(huán)境一樣多。

什么使它們堅(jiān)固？

堅(jiān)固耐用的連接器在其設(shè)計(jì)中集成了多種功能，以防止環(huán)境問題。最值得注意的是端子、連接器類型、密封件、外殼和鎖定機(jī)構(gòu)。任何設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的部分之一是端子，因?yàn)樗鼈儽挥糜趥鬏斝盘?hào)，這使得其成為連接的重要組成部分。如果信號(hào)的連續(xù)性丟失或中斷，則應(yīng)用和系統(tǒng)可能會(huì)失敗。

為確保連接器能夠滿足不同應(yīng)用的不同要求，制造商會(huì)根據(jù)其應(yīng)用工作環(huán)境采用各種材料。

大多數(shù)堅(jiān)固耐用的連接器均采用高等級(jí)耐腐蝕金屬或熱塑性外殼制造，從而使其能夠在多年的曝露中抵御環(huán)境因素。例如，金屬連接器的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠承受強(qiáng)烈的壓力和沖擊，而熱塑性外殼具有耐熱性和耐化學(xué)性。兩者還應(yīng)具備安全鎖定保持系統(tǒng)或機(jī)制，使連接器即使在極端條件下也能保持正連接。

取決于操作要求，連接器外殼可以使用任意數(shù)量的金屬合金和熱塑性材料來制造。鋁是最早被廣泛使用的金屬材料，它以強(qiáng)度、重量輕、耐腐蝕性和低成本而聞名。因此，它是大多數(shù)惡劣環(huán)境互連應(yīng)用的首選。

為了增強(qiáng)耐腐蝕性，鋁可涂覆各種表面處理以增強(qiáng)耐腐蝕性，包括鎘（鹽水應(yīng)用的理想選擇）、鋅鎳/鋅鈷（提供耐鹽腐蝕性且比鎘更硬）、鎳/鎳-聚四氟乙烯（增加耐腐蝕性 且比鈷更堅(jiān)韌）以及陽極氧化。尤其，陽極氧化提供了具有最小耐腐蝕性的非導(dǎo)電表面。

在耐腐蝕性至關(guān)重要的位置，制造商通常轉(zhuǎn)而采用不銹鋼、黃銅和青銅作為連接器的外殼，所有這些外殼均具有耐腐蝕性，并且具有對(duì)某些化學(xué)品具有天然耐受性的附加優(yōu)勢(shì)。在重量很重要的應(yīng)用中，鈦經(jīng)常用于高溫應(yīng)用。但是，它是金屬類中最昂貴的材料。

非金屬

復(fù)合材料和塑料由于其重量輕、耐流體性和非導(dǎo)電性而備受贊譽(yù)。它們也可以經(jīng)過設(shè)計(jì)從而滿足耐熱極限，并進(jìn)行電鍍以提高耐用性。

TE Connectivity的HDP20和HD10復(fù)合熱塑性塑料外殼是這些材料的優(yōu)秀例子，這些材料是專門設(shè)計(jì)的，具有耐化學(xué)性，因?yàn)樗鼈兙哂协h(huán)境密封性并能抵抗工業(yè)應(yīng)用中的降解。

該領(lǐng)域使用最廣泛的復(fù)合材料和塑料材料包括PEET（聚醚醚酮）、PEI（聚乙烯亞胺）和PPS（聚乙烯硫化物）。這些是通常用作鋁的替代品的玻璃填充熱塑性塑料的變體，可以在光學(xué)和電氣應(yīng)用中找到。由于它們的高耐熱性，它們?cè)谑秃吞烊粴庑袠I(yè)也很受歡迎。尼龍是另一種廣泛使用的材料，這得益于它的耐磨性、耐化學(xué)性和抗紫外線性。

保護(hù)內(nèi)部

外殼（外殼）和外包裝不是惡劣環(huán)境連接器必須加固的唯一方面。內(nèi)部端子也必須提供某種形式的保護(hù)。端子通常是采用一對(duì)金屬而形成/加工——其中一個(gè)形成形狀，另一個(gè)充當(dāng)電鍍。兩者都需要耐腐蝕以及可靠的信號(hào)和電力傳輸。

用于標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的最常見金屬是帶鍍鎳的銅基底。對(duì)于低電壓和數(shù)據(jù)傳輸，最好在銅芯上鍍金。兩者在密封環(huán)境中都具有出色的穩(wěn)定性，可提供高效的導(dǎo)電性和耐用性。

端子通過內(nèi)部墊圈插座固定在外殼（可以支持多種連接器）內(nèi)。絕大多數(shù)墊圈均采用形狀貼合的非導(dǎo)電材料（如陶瓷、橡膠或硅）制成，并增加了另一層防止顆粒或液體的保護(hù)層，以確?？煽康牟僮?。

為了在苛刻的環(huán)境中為連接器提供額外的堅(jiān)固耐用性，制造商通常會(huì)使用防液體密封件來防止進(jìn)入殼體和連接點(diǎn)。這些可以有多種形式，包括O形圈、電線和接口密封。它們形成氣密、不透水的屏障以防止腐蝕和污染。大多數(shù)情況下，這些材料都由硅樹脂制成，因?yàn)檫@種材料在暴露于水和其他液體的地方具有高度的柔韌性、絕緣性和密封性。它們還能防止因溫度變化的開裂。

安裝在連接器內(nèi)的端子是通過使用非導(dǎo)電材料制成的墊圈進(jìn)行固定，從而為顆粒和液體提供了另一種級(jí)別的防護(hù)。

正確的端子布局是關(guān)鍵。大多數(shù)堅(jiān)固的連接器采用次級(jí)鎖，也稱為楔形鎖或終端位置保證鎖。這些類型的鎖卡入到每個(gè)連接器的配合面，并在耦合時(shí)幫助端子正確滑動(dòng)。

這些鎖在不利的環(huán)境下表現(xiàn)良好，并通過使用杠桿鎖、推鎖、螺紋連接器或通過擰緊螺旋千斤頂，來幫助提供與殼體和連接器的穩(wěn)定連接。堅(jiān)實(shí)的連接將有助于防止震動(dòng)和沖擊，同時(shí)在不利的條件下提供穩(wěn)定的連接接合。

評(píng)級(jí)是一切的關(guān)鍵

絕大多數(shù)惡劣環(huán)境中的連接器的每一部分都受到評(píng)級(jí)系統(tǒng)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的管制，以確保在任何給定環(huán)境下的可靠運(yùn)行。入口保護(hù)（IP）或國(guó)際保護(hù)標(biāo)記（IPM）系統(tǒng)對(duì)防塵等級(jí)、流體侵入和意外接觸進(jìn)行了分級(jí)/評(píng)級(jí)。該系統(tǒng)使用兩位數(shù)字代碼設(shè)計(jì)，使詳細(xì)信息易于解讀。第一個(gè)數(shù)字表示固體顆粒保護(hù)水平，而第二個(gè)數(shù)字表示防水等級(jí)。

例如，標(biāo)準(zhǔn)惡劣環(huán)境連接器的防護(hù)等級(jí)為IP67，這意味著它可以提供對(duì)灰塵和其他異物的全面保護(hù)，并且可以防止在定義的壓力和時(shí)間表下浸入液體。相比之下，Deutsch HD30連接器的防護(hù)等級(jí)為IP68，可提供完整的防塵保護(hù)，并可在工業(yè)環(huán)境中連續(xù)浸入3英尺深的水中。

專門用于最惡劣環(huán)境的連接器在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了易用性和在線現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。在工作環(huán)境中連接設(shè)備和服務(wù)連接器的能力至關(guān)重要，它應(yīng)該與制造級(jí)的工具和流程相同。此功能有助于減少現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)時(shí)間和服務(wù)時(shí)間，并促進(jìn)更高的設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)間。它還減少了組裝時(shí)間以及與新培訓(xùn)計(jì)劃相關(guān)的成本。

惡劣或嚴(yán)苛的環(huán)境給連接器帶來了無數(shù)的挑戰(zhàn)，并且其設(shè)計(jì)的各個(gè)方面都會(huì)受到其給定環(huán)境的影響而受到影響。就像關(guān)鍵設(shè)備的每一部分一樣，只需要一個(gè)組件就可以使整個(gè)機(jī)器發(fā)生故障或失效。我們很容易忽略一些看起來無關(guān)緊要的東西，因?yàn)樗皇顷P(guān)鍵硬件上的簡(jiǎn)單連接器。但是，在工業(yè)應(yīng)用中，這種重要的硬件在故障中停止運(yùn)行的情況比比皆是，比如電線短路、螺栓未對(duì)齊，甚至濕度增加。

這些小的方面往往在設(shè)備鏈中被忽視，并且通常由于損壞和停機(jī)時(shí)間而最終導(dǎo)最高的成本。惡劣環(huán)境中的連接器被設(shè)計(jì)用于保持設(shè)備的功能，無論是應(yīng)用還是可靠地執(zhí)行。

針對(duì)不同行業(yè)應(yīng)用的最新連接器設(shè)計(jì)可減少電氣/數(shù)據(jù)故障，最大限度地縮短停機(jī)時(shí)間，簡(jiǎn)化裝配，提高生產(chǎn)信心并減少保修索賠。如果沒有這些堅(jiān)固耐用的連接器，醫(yī)療、汽車、石油/天然氣、海洋、軍事和航空航天工業(yè)的發(fā)展將不不能達(dá)到現(xiàn)在的水平。