排針,是連接器的一種,英文名稱:Pin Header。這種連接器廣泛應(yīng)用于電子、電器、儀表中的PCB電路板中,有萬(wàn)能連接器的美名。

首先提出核心問(wèn)題:排針連接器在生產(chǎn)時(shí),需要將金屬插針(排針)用塑料基座(通常是工程塑料如PBT、PA、LCP等)包裹固定針腳的絕緣部分。這個(gè)過(guò)程叫“注塑加工”。如果注塑機(jī)或模具的溫度過(guò)高,會(huì)帶來(lái)一系列不良后果。
接下來(lái)長(zhǎng)江連接器將通過(guò)更為通俗的說(shuō)法解析溫度過(guò)高帶來(lái)的四大影響:
1. 塑料“基座”變形、老化、降低密封性能及其壽命,導(dǎo)致泄露:
排針?biāo)芰系鬃缬龈邷鼐拖耖L(zhǎng)時(shí)間暴曬的橡膠水管,會(huì)讓這些橡膠變軟、失去彈性甚至開(kāi)裂。
橡膠失效了,連接器就失去了密封作用。想象一下手機(jī)充電口如果密封不好進(jìn)水,排針連接器用在設(shè)備里,如果密封失效,灰塵、水汽進(jìn)去,就可能短路或腐蝕,導(dǎo)致設(shè)備故障。高溫可能直接讓注塑的塑料底座變形,導(dǎo)致與金屬針結(jié)合不緊密,同樣影響密封或固定。
2. 金屬針腳“卡死”、動(dòng)作不靈(使機(jī)械產(chǎn)生熱變形):
排針是由一排金屬針腳組成的。注塑時(shí),高溫塑料液體包圍著這些針腳冷卻定型。如果溫度太高,塑料膨脹擠壓,塑料受熱膨脹比金屬厲害得多。過(guò)高的溫度會(huì)讓塑料在冷卻前過(guò)度膨脹,把金屬針腳緊緊地“箍住”。冷卻后,塑料收縮,但可能收縮過(guò)度或收縮不均勻,導(dǎo)致留給針腳活動(dòng)的空間(配合間隙)變得非常小甚至消失。
想象一下穿一雙尺碼剛好的鞋,腳腫了(金屬膨脹)或者鞋子受熱縮水了(塑料過(guò)度收縮),腳就會(huì)被卡住。排針的針腳如果被塑料底座卡得太緊,在后續(xù)組裝(插到排母里)或使用中插拔時(shí),要么插不進(jìn)去/拔不出來(lái),要么導(dǎo)致針腳彎曲變形,甚至塑料底座開(kāi)裂。這直接影響了連接器的可靠性和壽命。
3. 塑料“燒焦”、堵孔、性能變差(加速油液氧化變質(zhì)):
注塑原料(塑料顆粒)在注塑機(jī)筒里被加熱融化。溫度過(guò)高,超過(guò)了塑料能承受的極限則會(huì)導(dǎo)致如下情況:
塑料分解: 塑料會(huì)被“燒焦”,就像炒菜火太大糊鍋一樣。燒焦的塑料會(huì)分解,產(chǎn)生一些像瀝青一樣的黑色雜質(zhì)(析出瀝青物質(zhì))。
雜質(zhì)堵塞: 這些雜質(zhì)非常微小、粘稠。當(dāng)融化的塑料被高壓注射進(jìn)模具包裹針腳時(shí),這些雜質(zhì)可能會(huì)堵塞模具上非常微小的排氣孔或者流道(想象成血管被堵塞)。更嚴(yán)重的是,如果排針結(jié)構(gòu)中有特別微小的孔洞或縫隙(比如某些精密設(shè)計(jì)),這些雜質(zhì)可能就堵在里面了。
模具被堵,會(huì)影響后續(xù)產(chǎn)品的注塑質(zhì)量(如缺料、表面有瑕疵)。產(chǎn)品內(nèi)部如果有堵塞,會(huì)直接影響連接器的電氣性能(比如信號(hào)傳輸不暢)或機(jī)械性能(比如活動(dòng)部件卡滯)。而且,“燒焦”的塑料本身強(qiáng)度、絕緣性等都會(huì)下降,導(dǎo)致做出來(lái)的排針質(zhì)量差、壽命短。這就像用燒糊的面粉做面條,口感、韌性肯定不行。
4. 塑料“變稀”、漏料、磨損加?。ㄊ褂偷恼扯冉档停?/p>
塑料融化后需要有一定的粘稠度(粘度)。溫度太高塑料會(huì)變得像水一樣?。ㄕ扯冉档停?。
漏料(“泄漏”): 融化的塑料太稀,在高壓注射時(shí)就更容易從模具的縫隙中擠出來(lái),形成多余的薄片(飛邊毛刺)。這需要后續(xù)人工修剪,增加成本,修剪不好還可能劃手或影響裝配。
包裹不緊: 塑料太稀,流動(dòng)性可能變好,但包裹金屬針腳的力可能不夠,或者冷卻收縮更大(參考第2點(diǎn))。
潤(rùn)滑膜破裂: 在注塑機(jī)內(nèi)部,塑料熔體在螺桿和料筒之間運(yùn)動(dòng),需要一定的粘度形成潤(rùn)滑膜。太稀的塑料,這層“油膜”就變薄甚至破裂,導(dǎo)致金屬零件(螺桿、料筒)之間直接摩擦。
想象一下熬糖漿,火候剛好時(shí)粘稠適中能裹住堅(jiān)果;火太大糖漿就變成糖水,不僅裹不住堅(jiān)果(包裹針腳不緊),還流的到處都是(漏料產(chǎn)生毛刺)。同時(shí),糖水對(duì)鍋鏟(螺桿)的保護(hù)也差了,鍋鏟更容易磨損(注塑機(jī)磨損加?。?。結(jié)果就是產(chǎn)品外觀不良、強(qiáng)度不足,生產(chǎn)設(shè)備還損耗快,維修成本高。
補(bǔ)充重要信息解析(市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)部分):
市面上有許多“從電鍍(仿金)及材質(zhì)(青包鋼,合金等)上入手降低成本”:
電鍍仿金: 排針針腳通常需要鍍一層真金(或金合金)以保證優(yōu)良的導(dǎo)電性和耐腐蝕性(不生銹、接觸好)?!胺陆稹蓖ǔJ清円粚颖阋说?、看起來(lái)像金的合金(如銅合金),或者鍍層很薄。這會(huì)導(dǎo)致針腳更容易氧化生銹、接觸電阻變大(信號(hào)傳輸差、發(fā)熱)、插拔壽命短。
材質(zhì)(青包鋼、合金等): 正規(guī)排針針腳通常使用磷青銅或黃銅,它們彈性好、導(dǎo)電好、耐腐蝕。“青包鋼”可能是指鐵針鍍銅(鐵芯銅皮),或者廉價(jià)的鐵合金/鋼合金。鐵或鋼導(dǎo)電性差、容易生銹、彈性不如銅合金。用這些材料,排針容易接觸不良、插拔幾次就變形或斷裂、生銹導(dǎo)致失效。
“降低了產(chǎn)品的使用特性及壽命”: 這些降低成本的方法,犧牲的是連接器最核心的性能:可靠的導(dǎo)電性、良好的接觸、足夠的插拔次數(shù)(壽命)、耐環(huán)境腐蝕性(防銹)。 使用這種廉價(jià)排針的設(shè)備,可能出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定、設(shè)備間歇性故障、接口容易損壞等問(wèn)題,最終損害的是終端產(chǎn)品的口碑和可靠性。
而市場(chǎng)上一些廠家通過(guò)降低針腳材質(zhì)(鐵鍍銅,合金等)和鍍層質(zhì)量(用薄鍍層或仿金代替真金)來(lái)省錢,結(jié)果是做出來(lái)的排針更容易生銹、接觸不良、用不了多久就壞,最終坑的是買家和設(shè)備使用者。
因此,控制好注塑溫度(以及選用合格的材料和鍍層工藝)是生產(chǎn)出可靠、耐用、高性能排針連接器的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高溫圖一時(shí)之快(可能想加快生產(chǎn)速度),最終會(huì)帶來(lái)各種質(zhì)量問(wèn)題,得不償失。
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