Příčiny, pozorování a měření problémů s konektory, např. vadné kontinuity
U konektorů, po kterých je dnes velká poptávka a dodávají se v nejrůznějších typech, je nezbytná vysoká kvalita. Tato část vysvětluje příčiny problémů s konektory, jako koroze, oxidace, opotřebení, ulpění cizích částic, vady svarů, whiskery cínu nebo migrace, které mohou vést k vadné kontinuitě, vadné izolaci a poruchám kontaktů konektoru. Dále jsou zde vysvětlena řešení těchto problémů.
V této části jsou také uvedeny příklady použití nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu společnosti KEYENCE, řešícího problémy konvenčních mikroskopů, které jsou u analýzy závad a kontroly kvality nezanedbatelné, a umožňujícího rychle a s jednoduchou obsluhou provádět přehledné pozorování, 3D měření a kvantitativní hodnocení trojrozměrných konektorů.
- Různé typy konektorů a důležitost kvality
- Typické problémy s konektory, jejich příčiny a řešení
- Problémy pozorování a posuzování konektorů a příklady použití digitálního 4K mikroskopu
- Pozorování svorek průmyslových konektorů ve vysokém rozlišení
- Vyhodnocování tvarů pinů konektorů
- Pozorování konektorů a svorek ve velké hloubce
- Pozorování pokovených krimpovacích svorek a pinů konektorů
- Vyhodnocování vzorků průřezů pinů konektorů zalitých v pryskyřici
- Pozorování otlaků na pokovených površích
- Měření a kvantitativní hodnocení vad pájení na elektrodách konektorů
- Optimální mikroskop pro pozorování, měření a posuzování tvarů 3D konektorů
Různé typy konektorů a důležitost kvality
Nedávný rozmach používání digitálních a komunikačních zařízení vedlo k rostoucí poptávce po konektorech. Zvyšuje se i počet typů konektorů a způsobů jejich použití.
Typickým příkladem konektoru je konektor USB, u kterého existuje řada typů a který se široce používá například k připojování periferních zařízení počítače nebo výměně přenosných zařízení. Pro komunikaci jsou k dispozici konektor RJ-45, který slouží k propojování LAN, a konektory LC/SC, které se používají ve spojeních s optickými vlákny. Mezi další konektory patří XLR, telefonní konektory a konektory RCA, které se už dlouho používají k přenosu analogových zvukových signálů, a konektory HDMI a VGA, které se staly samozřejmostí u přenosu digitálních videosignálů na displeje a monitory.
Kromě konektorů pro spotřebitelské použití existuje i řada konektorů pro obecné i specializované použití v různých průmyslových odvětvích. Poruchy kontaktů, vadná kontinuita a vadná izolace způsobené vadnými konektory mohou vést nejen k reklamacím od spotřebitelů, ale mohou také expertům znemožnit provedení jejich úkolů.
Konektory se dále používají ve speciálních elektrických částech, například kabelových svazcích automobilů, kde se důležité komponenty stále častěji kontrolují elektronicky. Jakékoli závady nebo koroze takových konektorů mohou způsobit nehodu. Proto je u vyráběných konektorů vyžadována vysoká kvalita a spolehlivost.
Typické problémy s konektory, jejich příčiny a řešení
Níže jsou uvedeny typické problémy s konektory, které mohou vést k poruchám kontaktů, vadné kontinuitě a vadné izolaci a tím i ke zhoršení kvality a výkonu konektorů, a dále řešení těchto problémů.
- Koroze/oxidace
- Jev: Tento problém nastává, když dojde ke korozi niklu, mědi nebo jiného kovu v podkladu a k jeho separaci, která vede ke vzniku usazeniny na povrchu.
Možné příčiny: Vysoká teplota, vysoká vlhkost a korozivní plyny
Opatření: Konektory pozlatit nebo na ně nanést protikorozní a protioxidační ochranu.
- Opotřebení
- Jev: Tento problém nastává, když se dotýkající se části v důsledku vibrací nebo nárazů posouvají a tím opotřebovávají.
Možné příčiny: Vibrace, nárazy, příliš časté zasouvání a vytahování
Opatření: Použít konektor s vysokým kontaktním tlakem a širokým kontaktním povrchem.
- Ulpívání cizorodých částic
- Jev: Tento problém nastává, když na konektoru ulpí cizí částice a brání elektrickému vedení.
Možné příčiny: Vniknutí plynu nebo nepatrných částic do konektoru
Opatření: Zlepšit těsnění a zvýšit vzduchotěsnost.
- Vady pájení
- Jev: Tento obecný termín se týká vadné izolace nebo vadné kontinuity způsobené nesprávným nanesením pájedla.
Možné příčiny: Zlomení nebo praskliny pájedla, kuličky, můstky a další závady
Opatření: Zkontrolovat teplotu ohřevu a dobu pájení.
- Cín
- Jev: Tento problém nastává, když cín v pokovení krystalizuje ve formě whiskerů a narůstá. Whiskery cínu způsobují selhání izolace, což se projeví zkratem.
Možné příčiny: Vnitřní pnutí kovu
Opatření: Konektory pozlatit.
- Migrace
- Jev: Tento problém nastává, když se kovové součásti posouvají po izolátoru a způsobují dielektrický průraz.
Možné příčiny: Vysoká teplota, vysoká vlhkost
Opatření: Nanést ochranu proti vlhkosti, např. vrstvičku fluoru.
Problémy pozorování a posuzování konektorů a příklady použití digitálního 4K mikroskopu
V posledních letech se konektory stále zmenšovaly a diverzifikovaly a jejich funkčnost se rozšiřovala, ale některé produkty velmi rychle získávají popularitu a zároveň zastarávají. Poptávka po určitém typu konektoru se například může velmi rychle změnit, když se daný typ začne nebo přestane používat v některém populárním výrobku. Aby bylo možné na takto rychlé změny poptávky reagovat, začalo být kromě výzkumu a vývoje nových produktů důležité zavést v mnoha případech ověřené výrobní postupy a přesné a rychlé kontroly a zajištění kvality.
Společnost KEYENCE již více než 30 let opakovaně zdokonaluje a modernizuje své produkty v oboru digitálních mikroskopů využitím informací od zákazníků na základě jejich zkušeností z pracoviště.
Výsledkem tohoto procesu je digitální 4K mikroskop řady VHX s vysokým rozlišením, který má další vlastnosti a funkce sloužící ke zlepšení efektivity pracovního postupu.
V této části jsou představeny nejnovější příklady pozorování, analýzy, měření a vyhodnocování konektorů pomocí mikroskopů řady VHX.
Pozorování svorek průmyslových konektorů ve vysokém rozlišení
Digitální 4K mikroskop řady VHX využívá vysoké rozlišení podporující snímky s rozlišením 4K, objektiv s vysokým rozlišením a velkou hloubkou ostrosti a 4K senzor CMOS s vysokým rozlišením a nízkým šumem.
To umožňuje uživatelům zachycovat ve vysokém rozlišení snímky plně zaostřené na svorky konektorů se složitými trojrozměrnými tvary. Prostřednictvím jasných snímků lze pozorovat a analyzovat dříve neviditelné detaily.
Vyhodnocování tvarů pinů konektorů
Digitální 4K mikroskop řady VHX umí okamžitě vytvořit plně zaostřený snímek trojrozměrného konektoru s více piny tak, že poskládá několik snímků s různými polohami zaostření.
Při zobrazení ve 3D lze tvary pinů takového trojrozměrného konektoru libovolně pozorovat z nejrůznějších úhlů. Snímek se zobrazuje i s velmi přesnou barevnou výškovou mapou, která jednoduše vizualizuje 3D tvary a umožňuje měření profilů v dané oblasti.
U řady VHX navíc postačuje jediná jednotka k rychlému provedení celé řady pracovních operací, od pozorování při zvětšení a 3D měření pro kvantitativní vyhodnocení tvarů pinů až po automatické vytváření zpráv na základě pozorovaných snímků a naměřených hodnot pomocí šablon. To zjednodušuje konvenční postupy kontroly a výrazně zkracuje potřebný čas.
Pozorování konektorů a svorek ve velké hloubce
Některé průmyslové konektory v dlouhém pouzdře nebo krytu mají piny a svorky v prohlubních.
Digitální 4K mikroskop řady VHX používá objektiv s velkou hloubkou ostrosti a hloubkovou kompozicí bez ostření, což umožňuje provádět plně zaostřené zobrazování i u trojrozměrných objektů. To zvyšuje efektivitu kontrolního postupu a eliminuje slepá místa.
Použití pozorovacího stojanu pro práci pod jakýmkoliv úhlem navíc umožňuje pozorování s náklonem z libovolného úhlu bez nutnosti měnit umístění objektu na stolku. I dlouhé konektory lze rychle pozorovat pod optimálním úhlem.
Pozorování pokovených krimpovacích svorek a pinů konektorů
Některé piny a svorky konektorů jsou pozlacené, aby nedocházelo k poruchám kontinuity a izolace způsobeným korozí, oxidací nebo whiskery cínu. Odrazivé a lesklé pokovené povrchy však často tvoří odlesky, které ztěžují pozorování a správné vyhodnocení stavu povrchu.
Digitální 4K mikroskop řady VHX je vybaven funkcemi pro odstranění odlesků a kruhových odlesků. Stav povrchu pokovených pinů konektorů a stavu krimpování drátů jádra svorky je možné jasně pozorovat, i když jsou vysoce odrazivé a je zde mnoho nepatrných dílů pohromadě.
Dole: po odstranění odlesků a kruhových odlesků
vpravo: po odstranění odlesků a kruhových odlesků (200×)
Vyhodnocování vzorků průřezů pinů konektorů zalitých v pryskyřici
Digitální 4K mikroskop řady VHX vytváří snímky s vysokým rozlišením na široké oblasti s až 50 000 × 50 000 pixely prostřednictvím vysokorychlostního spojování obrazu. Snímky s velkým zvětšením se automaticky spojí bez jakýchkoli chyb zarovnání pouhým stiskem tlačítka spojování obrazu.
Pokud se na průřezu vzorku vyskytnou nepravidelnosti povrchu způsobené nedostatečným leštěním po zapuštění do pryskyřice, hloubková kompozice zajistí plně zaostřený obraz z nadhledu. To umožňuje uživatelům pozorovat a vyhodnocovat detaily objektu na snímku s vysokým rozlišením ve velkém zvětšení a zároveň sledovat měřicí body v celém rozsahu snímku.
Pozorování otlaků na pokovených površích
Konektor se skládá z různých materiálů, například kovu a pryskyřice. Určit podmínky osvětlení pro oblast obsahující vysoce odrazivé části jako pokovené povrchy nebo pásky z měděné fólie bývá obtížné, protože odlesky z těchto lesklých povrchů narušují pozorování otlaků a dalších vad.
Digitální 4K mikroskop řady VHX je vybaven funkcí vícenásobného osvětlení, která umožňuje pouhým stiskem tlačítka automaticky získat data řady snímků s osvětlením ze všech směrů. Z pořízených snímků lze potom vybrat snímek nejvhodnější pro pozorování, což výrazně zlepšuje efektivitu práce a přesnost pozorování. Snadno tak lze pozorovat i otlaky, u kterých bývalo obtížné určit pozorovací podmínky osvětlení.
Po výběru snímku k pozorování jsou navíc automaticky uložena data snímků s různým osvětlením, takže lze v případě potřeby okamžitě nahrát další snímky s jinými světelnými podmínkami. Tato možnost nahrávat další snímky eliminuje potřebu umisťovat vzorek na stolek znovu a opakovat nastavení, když je potřeba provést pozorování z jiného pohledu.
Měření a kvantitativní hodnocení vad pájení na elektrodách konektorů
Vady pájení, například důlky a praskliny, na elektrodách konektorů mohou nejen způsobit poruchy kontinuity, ale také na vadných místech zvýšit odpor. Zvýšený odpor pak může vést k vzniku Joulova tepla, které na vadných místech může způsobit ohřev a zápal. Konvenční metody však neumožňují kvantitativně vyhodnotit vady způsobené odlesky od pájedla.
Digitální 4K mikroskop řady VHX je vybaven funkcemi pro odstranění odlesků a kruhových odlesků, což umožňuje pozorovat vadné oblasti na jasných snímcích bez odlesků. Zachycené snímky použité k pozorování lze také využít k vysoce přesnému 3D měření tvarů a profilů na dané oblasti. Taková měření umožňují vysoce efektivní kvantitativní měření a vyhodnocování vadných oblastí.
Optimální mikroskop pro pozorování, měření a posuzování tvarů 3D konektorů
Digitální 4K mikroskop řady VHX zlepšuje vaši práci pomocí přehledného pozorování 3D tvarů, například konektorů a částí jejich komponentů a vnitřních struktur, a jejich snadného a rychlého přesného měření.
Další skvělou funkcí je velmi dobře použitelné rozhraní a vysoce efektivní ovládání vyvinuté s využitím informací od zákazníků na základě jejich zkušeností z pracoviště. Mikroskopy řady VHX nepotřebují časově náročnou přípravu vzorků pro pozorování a analýzu povrchů.
Kromě zde popsaných je řada VHX vybavena i mnoha dalšími funkcemi. Podrobné informace o produktech získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže. V případě dotazů klikněte níže na druhé tlačítko umožňující kontaktování společnosti KEYENCE.
