Měřiče Mark-10: test krimpování vodiče tahem v leteckém průmyslu

V průmyslu obranného i civilního letectví se kabelové svazky běžně používají v trupech letadel, letecké elektrotechnice, motorech, v pozemním řídicím zařízení, a dalších produktech. Aby byla zajištěna správná funkce kabelových svazků a každodenní bezpečnost milionů lidí, má kontrola kvality koncovek lemovaného drátu nejvyšší důležitost.

U kabelových svazků se běžně očekává, že po konečné instalaci nedojde k jejich odpojení, takže simulace mechanické poruchy může být docela užitečná. Je možno to provést měřením velikosti síly potřebné ke stažení koncovky z drátu, obecně stažením koncovky z drátu v axiálním směru.

Zkušební normy

Zkušební normy byly vyvinuty hlavními agenturami, aby pokrývaly koncovky krimpovaného drátu. ISO, ASTM, SAE, NASA, MIL, DIN, BS a další agentury specifikují minimální síly potřebné k odtržení, měřené v jednotkách lbF, N nebo kgF pro dané síly drátu. Řada těchto norem vyžaduje konstantní rychlost odtržení, aby byla zajištěna konzistence mezi testy a různými operátory. Ačkoli většina norem má destruktivní povahu, protože se jedná o fyzické odstranění koncovky z drátu, některé další normy, např. UL486A/B, jsou nedestruktivní. Tato norma vyžaduje specifickou sílu aplikovanou po stanovenou dobu. Jestliže koncovka zůstane po dobu působení zátěže připevněna k drátu, lze vzorek považovat za přijatelný.

Test krimpování drátu tahem lze provést následujícími třemi způsoby, seřazenými vzestupně podle propracovanosti:

1. Manuální test s měřičem síly

Měřič síly je přenosný integrovaný přístroj obsahující snímač síly, elektroniku a displej. Měřiče síly obecně dokáží zobrazit několik jednotek měření a zachytit špičkové síly. K dispozici jsou i jiné funkce, jako např. výstupy dat, indikátory vyhovuje/nevyhovuje a datové paměti. Při testu pomocí měřiče síly se jeden konec vzorku drátu připevní ke kotevnímu bodu, podobně jako do svěráku. Druhý konec vzorku se upevní do svorky připojené k měřiči síly. Uživatel táhne rukou až do stažení koncovky. Maximální síla potřebná k odtržení se měří a porovnává s normou.

Přednosti: Metoda je levná a konfigurace jednoduchá.

Nevýhody: Metoda je omezena na aplikace s malou silou. Je náchylná k variacím mezi jednotlivými testy a mezi operátory, protože směr axiálního tahu a rychlost testu nelze spolehlivě ovládat.

2. Použití testeru ovládaného pákou nebo ručním kolem

Vzorek se připevní k testeru síly ovládanému kolem nebo pákou. Některé testery jsou integrovány do jednoho pouzdra se snímačem síly, elektronikou, displejem a svorkami. Tento systém je možno konfigurovat výběrem měřičů síly, univerzálních zkušebních stojanů a svorek. Ve všech konfiguracích se vzorek připevní tak, aby byl zajištěn konzistentní axiální směr tahu. Výsledná síly se porovnává s normou.

Přednosti: Relativně levná metoda, vyrovnání vzorku zajištěno. Konfigurovatelné systémy lze upravit tak, aby vyhovovaly dalším aplikacím pro měření síly, jako je např. zkouška tahem, odlupovací a tlaková zkouška.

Nevýhody: Rychlost testu nelze spolehlivě regulovat, což vede k různým zkušebním výsledkům.

3. Použití motorizovaného testeru

K dispozici jsou motorizované verze výše uvedených manuálních testerů, a to jak v integrovaných, tak konfigurovatelných formátech. Kromě axiálního vyrovnání lze u motorizovaných testerů programovat specifikovanou rychlost, a na některých testerech je možno spouštět zátěžovou sekvenci. U specializovaných aplikací, jež vyžadují výstup síly v závislosti na vzdálenosti, mohou některé motorizované testery měřit vzdálenost.

Přednosti: Programovatelná rychlost a zátěžová funkce zajišťující konzistenci testu, což vede k přesnějšímu porovnávání výsledků. Tato zkušební metoda je doporučována kvůli shodě s většinou norem. Konfigurovatelné systémy je možno navíc upravovat tak, aby vyhovovaly jiným aplikacím měření síly.

Nevýhody: Vyšší náklady a nutnost hlubšího proškolení operátora.

Upínání drátu

Vzhledem k širokému rozsahu silových požadavků, průměrů drátu a tvarů a velikosti koncovek je k dispozici několik způsobů upnutí. U aplikací s montáží měřiče síly mají svorky tendenci pracovat s menšími průměry drátu a odpovídajícími silami. Obecně se našroubují na zátěžovou hřídel měřiče síly. U aplikací s montáží snímače síly a velkého testovacího rámu mají svorky tendenci pracovat s většími průměry drátu a odpovídajícími silami. Obecně se montují pomocí koncového oka s pinem, což běžně používají četní profesionálové v oboru řízení kvality v aplikacích testování materiálů. V integrovaných testerech drátových vývodů jsou svorky součástí systému, takže montážní požadavky jsou irelevantní.

U koncovek tvaru praporku a lopatky je tělo koncovky zpravidla připevněno k povrchu s drážkou pro volný konec drátu. K dispozici je obvykle několik šířek, aby bylo možno vyhovět širokému sortimentu měřičů. Obvykle se používá svorka věžovitého typu, která má kolečko s několika šířkami drážky. Další možnosti, jako jsou svěrákové svorky a klínové svorky, zajišťují koncovku upínacím tlakem.

U koncovek tvaru očka, háčku, třmínku aj. může být efektivní přípravek. Tento se však nedoporučuje pro aplikace s větší silou, protože taková síla může přesáhnout pevnost materiálu v tahu, což má za následek předčasnou poruchu.

U drátu s volným koncem bývají účinné vačkové a klínové svorky. Samosvorný účinek těchto mechanismů pomáhá, protože se izolace drátu a svazek kabelů může během zkoušky stlačit.

Interpretace výsledků

Silová data lze přenášet do počítače nebo tiskárny prostřednictvím USB nebo RS-232 kvůli tabelaci a další analýze. Pro mnoho profesionálů v oboru kontroly kvality je nejzajímavější hodnotou maximální (špičková) síla. Jiné důmyslnější aplikace vyžadují křivku síly v závislosti na čase nebo síly v závislosti na vzdálenosti kvůli lepší analýze, což se odehrává v zákulisí.

Je-li výsledek zkoušky mimo toleranci, je nutno přijmout nápravné opatření. Sklouzly dráty z koncovky? Nebo se dráty v bodě lemování zlomily? Jaký jiný druh závady se mohl vyskytnout? Odpovědi na tyto otázky mohou pomoci zúžit příčinu výrobní vady, jež může zahrnovat nastavení lemovacího nástroje, tahové vlastnosti drátu a izolačních materiálů, nebo samotný výrobní proces.

Kalibrace

Stejně jako u většiny měřicích přístrojů, i zde je pravidelné kalibrování měřiče síly nebo siloměru důležité. Proces kalibrace může být docela jednoduchý a rychlý, často zvládnutelný patřičně doma vyškolenými pracovníky. Přístroje k měření síly se obecně kalibrují pomocí mrtvé váhy nebo snímače síly, obvykle v několika bodech mezi 0 a plným rozsahem. Pro velké uživatele zařízení k měření síly může kalibrační zřízení v domě vést k významným nákladovým úsporám ve srovnání s využíváním služeb. Nicméně kalibrační laboratoře a výrobci silových zařízení jsou k dispozici jak na místě, tak mimo místo provozu.

Test krimpování drátu tahem je důležitým krokem při zajišťování řádné funkce produktů v leteckém průmyslu. Protože bezpečnost má nejvyšší důležitost, je rozhodující, aby výrobci součástek, výrobci kabelových svazků a původní výrobci zařízení věnovali těmto testům velkou pozornost s cílem vyhodnotit a zajistit kvalitu produktu.
 

Katalog produktů

	Testovací stojany pro měření síly a momentu
	Siloměry Mark-10
	Testery vodičů a drátů
	Svěrky a úchopy

Mohlo by vás zajímat

	Videa o Mark-10 na YouTube
	Další články o Mark-10
	Příklady aplikací Mark-10 v průmyslu a laboratořích