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文档简介

1、.連接器的規範和測試要求文:Knight Chen / CACT 工程部連接器依照其產品功能和使用環境,將規範要求分為四大部分。1. 電氣規範要求2. 機械規範要求3. 環境規範要求4. 環保要求一、電氣規範要求電氣特性是連接器實現連接功能的主要特性。確定連接器的電氣特性,以保證連接器滿足連接功能。連接器的電氣特性有:1. 接觸阻抗(Contact Resistance)目的:維持連接器在使用期限內的接觸阻抗,以減少信號和能量在傳輸過程中的損失或衰減。測試方法:EIA-364-23 (EIA-364-06) or MIL-STD-1344A,3004.1。測試要點:a. 測試電流/電壓100m

2、A20mV,被測試連接器(連接系統)無負載。 b. 測試電流為低電流是為了避免接觸阻抗受到端子(導體)熱電效應影響。 c. 測試電壓為低電壓是為了避免端子(導體)之間接觸界面絕緣薄膜被擊穿和熔化。規範要求: 一般要求50m(initial);100m(final,即在壽命測試或環境測試後)。定義接觸阻抗此參數是為了減少信號和能量在傳輸過程中的損失或衰減,電流就像水流一樣。阻力越小,能量的損失和衰減就越少。就連接器的接觸處而言,影響其阻抗大小的因素有正向力(對於彈性接觸結構而言),接觸環境,如端子(導體)的表面粗糙度,表面處理方式(如電鍍的金屬特性和緻密性),端子與端子(或其

3、他導體)的結合方式(是焊接or鉚合or彈性接觸等)。從電學理論角度來說,接觸阻抗為C點綠色圈接觸處的阻抗;在客人使用角度來說,連接器提供A點到B點的導通(連接),所以客人要的阻抗應包含從A點到B點的所有導體本身的阻抗和接觸處的阻抗(包括焊接、鉚合等接觸方式) 如圖一示。(圖一)2. 耐電壓(Withstanding Voltage)目的:確認兩導體(或兩回路)之間的絕緣介質(包含氣體)及其間距是否適合和足夠,以確保連接器在開關衝擊電壓或意外過載(一定時間內的過電壓)狀態下能維持正常功能,確保安全性。測試方法:EIA-364-20 or MIL-STD-1344A,3001.1。測試要點: a.

4、 一般,測量點放在距離最近的兩導體(或兩回路)之間,或指定兩導體(或兩回路),必要時測量每兩導體(或兩回路)。b. 測試電壓可用AC (60Hz; sine wave ; 有效值0.707*峰值)or DC。c. 負載速度:500V/second;持續時間:60second。d. 在要求測試電壓下出現擊穿(火花)或漏電流大於5mA為不良。規範要求:手機連接器一般為100VAC Min./minute。定義耐電壓此參數是確保連接器在過載電壓下的安全性。避免意外過載下產生短路,導致火災等意外事故。測試結果和許多因素有關,包括測試環境,如氣壓、濕度;測試時的作用壓力、作用頻率和持續時間、電極形式;測

5、試電壓的頻率波形;產品幾何結構(和應力作用);兩導體(或兩回路)間介質條件和間距等等。耐電壓值一般設定為工作額定電壓的3倍或為擊穿電壓的3/4, 針對手機連接器而言,100VAC Min./minute已能滿足要求。 3. 絕緣阻抗(Insulation Resistance)目的:確認連接器中兩導體(或兩回路)間維持足夠高的阻抗以防止產生足以影響信號(特別是高頻傳輸)和能量傳輸的弱電流。測試方法:EIA-364-21 or MIL-STD-1344A,3003.1。測試要點: a. 一般,測量點放在距離最近的兩導體(或兩回路)之間,或指定兩導體(或兩回路),必要時測量每兩導體(兩回

6、路)。b. 測試電壓等級有DC 100V,500V,1000V,1500 V;依產品功能需求確定 。c. 持續時間:2minutes(如果時間對結果有影響,則需確定測試持續時間) 。d. 必要時需對測試樣品進行清洗,烘烤後再做測試。e. 測試過程不得有火花或絕緣體被擊穿現象。規範要求:手機連接器一般為100M Min.。定義絕緣阻抗此參數是為了減少弱電流對信號能量傳輸的影響。絕緣阻抗在高阻抗回路影響特別大,藉以絕緣阻抗值可確定熱電效應、電磁感應等產生的弱電流。測試電壓一般為產品的工作額定電壓。測試環境如壓力、溫度、濕度會對結果有影響。4. 溫升測試(Temperature rise)目的:確認

7、連接器中導體(回路)的電流負載能力,確保連接器在長期負載下的安全性。測試方法:EIA-364-70。測試要點:a. 整個回路在負載電流下達到熱平衡方可開始測量溫度變化。 b. 測試電流/電壓為額定工作電流,工作電壓。  c. 加載電流電壓持續時間依照回路達到熱平衡所需時間。規範要求:在25攝氏度室溫,1個大氣壓的環境下,通過1.5A250VAC Min.的電流,系統導體(回路)任何一點的溫升不超過30攝氏度。溫升要求的目的是避免溫升帶來的不良效應(如熱電效應,加速彈性件蠕變等),維持連接器在持續負載下的功能和壽命,同時避免產品溫度升高對消費者的影響。例如:手機使用時間過長導

8、致手機表面溫度升高,使消費者感到不適。5. 電容(Contact Capacitance)目的:確定連接器導體間的電容值,避免電流或信號穿透而產生干擾。測試方法:EIA-364-30。測試要點:a. 測試頻率一般為1k Hz或1M Hz。b. 一般,測量點放在距離最近的兩導體(或兩回路)之間,或指定兩導體(或兩回路),必要時測量每兩導體(或兩回路)。 規範要求:電容值一般為2pF Max.。二、機械規範要求連接器在使用過程中會作用力產生,確定連接器的力量要求,保證連接器能穩固連接。連接器的機械特性有:1. 插拔力(Mating and Unmating force)目的:確認連接器在

9、使用過程中產生的力量足以維持連接器功能和適合消費者的手感。測試方法:EIA-364-13 or MIL-STD-1344A,2013.1。測試要點:a. 測試對像為整個連接器,full ass'y。 b. 測試作用軸為連接器正常使用的方向。c. 除非特別指定,測試速度定義為25.4mm/minute。規範要求:a. 插入力一般設定最大值。(35N Max.)。b. 拔出力一般設定最小值。(7N Min. initial;3N Min. Final),也有客戶要求設定最大值。定義插入力是為了適合消費者的手感,定義拔出力是為了保證連接器在收到意外力的狀況下保持連接,不產生因意外力

10、量使兩連接產品脫離而發生斷信。插入力為互相匹配的兩個連接器從完全分離到工作狀態所產生的力量;拔出力為互相匹配的兩個連接器從工作狀態到完全分離所產生的力量。插拔力是消費者在使用產品的時候產生,只是有對接端(io/plug,jack/plug)方會產生插拔力,一般無對接端的,如battery/sim conn.不定義插拔力。(參考圖二)測試過程產出的力量曲線圖包含很多資訊,可以從力量曲線圖上瞭解到連接系統在插拔過程中的應力狀況,找出異常點進行設計改善。(圖二)2. 鎖緊力(Locking force)目的:確認連接器在使用過程中受到意外狀況(力量)下,接觸界面不分離,以確保意外狀況(力量)下的功能

11、。測試方法:N/A。測試要點:a. 測試對像為整個連接器,full ass'y 。b. 測試作用軸為連接器正常使用的方向。c. 除非特別指定,測試速度定義為25.4mm/minute。規範要求:一般設定最小值(30N Min.)。鎖緊力為鎖緊機構仍在作用的狀況下硬使互相匹配的兩個連接器從工作狀態到完全分離所產生的力量 。此測試為破壞性測試,對於自鎖或半自鎖系統中的鎖緊力等同於拔出力。3. 保持力(Retention)目的:確保連接器在製造或使用過程中接觸端子(導體)的狀態(位置),避免外力(如製造過程焊線時的拉扯;SMT過程的熱變形力量;插拔時的力量,使用過程衝擊或振動產生的力等)使接

12、觸端子(導體)偏離工作位置,導致連接功能喪失。測試方法:EIA-364-29 (EIA-364-05)。測試要點:a. 測試對像為整個連接器,full ass'y b. 測試作用軸為連接器正常使用的方向(端子組裝的反方向)。c. 除非特別指定,速度為25.4mm/minute。 e. 為破壞性測試。 規範要求:一般設定最小值(4.9N Min.)。定義端子保持力是為了確保端子(導體)固定在塑膠內,已組裝在塑膠內的端子在製造過程中(如焊接/產品搬運過程中的拉扯SMT過程)和使用過程中(如公母對插過程,或產品受到振動和衝擊)均會收到外力作用,所以端子和塑膠的保

13、持力必須足夠,不會使端子在受到意外力後產生退 PIN,導致連接中斷,連接功能失效。(參考圖三)(圖三)4. 正向力(Normal force)目的:維持連接器在使用過程中的正向接觸應力,以確保連接器在使用過程中保持足夠低的接觸阻抗和磨擦;確保連接功能(不發生瞬斷)。測試方法:N/A。測試要點:a.系統中彈性接觸件在工作狀態下產生的正向接觸應力。 b.除非特別指定,速度為25.4mm/minute。規範要求:一般定義在60-150gf之間(工作期限內)。定義彈性端子正向力是為了維持足夠低的接觸阻抗和避免產品在使用過程中受到振動或其他意外力而產生斷信。正向力是指使彈性端子從初始狀態到工作狀態所需的

14、力量(參考圖四),必須確保連接器的正向力在壽命測試或環境測試前後保持足夠。端子正向力和接觸阻抗之關係,呈類倒數關係。正向力增大,接觸阻抗減少,當正向力增大到60gf時, 接觸阻抗減少的幅度變得非常小。另外,正向力越大,接觸過程產生的摩擦力就越大(f=F*u;f-摩擦力,F-正向力,u-摩擦係數),對接觸界面的磨損就越利害,因此一般正向力定義不超過150gf。(參考圖五)(圖四)(圖五)5. 壽命(Durability)目的:確認連接器在使用限期內滿足功能要求。測試方法:EIA-364-09 or MIL-STD-1344A,2016.1。測試要點:a. 測試作用軸為連接器正常使用的方向。b.

15、除非特別指定,速度一般為200-500cycles/H。c. 測試過程一般沒有電流負載。(除非額外要求)。規範要求:a. 測試過程和測試後需確定的參數:插拔力(或正向力)、接觸阻抗(端子or鐵殼)、絕緣阻抗、耐電壓、密封性等符合產品規範要求。b. 外觀檢查:磨損、鬆弛或疲勞、金屬碎片,端子移位或彎曲破壞等。壽命也叫耐用性(耐久性),指產品的使用期限。通常定義為使用次數,以評估連接器經連續使用(插拔或正壓)後,端子電鍍層的磨損狀況以及機械特性電氣特性在插拔前後的變化。在壽命測試過程產生的力量曲線圖可分析壽命前後插拔力量的變化和趨勢,以協助進行設計修正。壽命測試前需確認樣品經過完整的製程,例如:板

16、端類產品需先過SMT,方進入測試程序。6. Cable Pull-out目的:確保cable與connector聯結穩固,避免對cable的外力作用牽連到connector而使cable or connector遭破壞測試方法:EIA-364-38。測試要點:a. 加載速度:89 +/- 4 N/minute;負載時間:1H。b. 一般靜載荷40N for one minute(或依照Condition A-E)。規範要求:a.外觀檢查:cable外被破壞;connector絕緣體或導體破壞;cable clamp失效;cable脫離clamp或位移超出允許值;cable to connect

17、or的密封性破壞;connector金屬體扭曲變形等 b.功能檢查:阻抗;瞬斷等。Cable Pull-out此參數只針對含cable的plug ass'y,確認cable受到外力拉扯時候的外觀和功能。拉力方向有90度和180度,如客戶要特殊要求則按照客戶之要求。7. 外觀和尺寸檢驗(Visual and Dimensional Inspection)目的:確認產品(系統)外觀和尺寸品質。測試方法:EIA-364-18。測試要點:a. 外觀部分定義人員視力,光線環境,樣品擺放方式,目視距離和時間。 b. 尺寸部分定義測量儀器和測量方法,樣品的要求等(如成型塑件放置2

18、4H後測量等)。規範要求:a. 表面處理要求(如塑膠表面粗糙度;端子電鍍),外觀要求(如無壓傷;毛刺)。b. 尺寸符合圖面要求。其它的機械特性,連接器在使用過程涉及力量的部分,有配合穩固性(例如公母配合時上下左右的搖擺)和結合穩固性(例如成品上下外殼的抗摔性能)等等,當必要時需加入到產品規範內定義。在上篇討論了連接器的電氣規範要求和機械規範要求,接下來繼續討論環境規範要求和環保要求。三、環境規範要求        連接器在使用過程中會遭遇不同的環境狀況,確認不同使用環境下的電氣特性或機械特性,保證連接器在不同使用環境下的功能

19、。連接器的環境特性有:1. 物理衝擊(Mechanical Shock)         目的:確認連接器承受意外物理衝擊的能力。        測試方法:EIA-364-27  or  MIL-STD-1344A,2004            測試要點:a. 衝擊脈衝:half-sine or sawtooth(兩

20、者加速度峰值不一樣)                           b. 樣品已full wired and mated,並加有負載,負載:100mA Max.                       

21、; c. 三個互相垂直平面上六個方向各3次,共18次                        d. 一般在使用的脈衝,峰值加速度為30Gs,週期為11ms         規範要求: a. no discontinuities of one microsecond(不發生瞬斷)   

22、     物理衝擊是模擬消費者在加速運動負載下使用產品的狀況,確保在不同加速環境下的產品的連接功能。    2. 隨機振動(Random Vibration)         目的:確認連接器在使用過程中遇到振動狀況下的功能。        測試方法:EIA-364-28  or  MIL-STD-1344A,2005   &#

23、160;       測試要點:a. 樣品擺放方式;樣品需full ass'y or install(模擬使用狀況)                        b. 振動參數:加速度=9.81 m/s2,振幅1.52mm;變頻幅度時間&方式;持續時間,均需確定;       &#

24、160;                c.  樣品加有負載  負載:100 mA Max.        規範要求:a. no discontinuities of one microsecond(不發生瞬斷)                 &#

25、160;      b. other dimensional, and functional inspection(其他尺寸和功能檢查)        隨機振動是模擬消費者在振動條件下使用產品的狀況(例如:在開動的車上使用產品),確保在不同振動環境下產品的連接功能。    3. 碰撞(Impact)        目的:確保連接器抵抗碰撞的能力。以保證系統發生意外著地等碰撞時的

26、功能。        測試方法:EIA-364-42 (見圖1)            測試要點:a. 混凝土地板,H=0.1m Min.                           

27、0;b. 高度與次數(和產品要求等級有關)                          c. 跌落方位        規範要求:失效類型                    

28、;    a. 密封性喪失                        b. 電氣功能喪失                        c. 機械性能喪失(公母配合;零件結構)

29、        碰撞測試是模擬產品受到意外碰撞的狀況。確保連接器在受到如著地等意外碰撞時的連接功能。(圖1)    4. 溫度衝擊(Thermal Shock;Temperature Cycling)        目的:確保連接器在極端溫度(高溫or低溫)環境下的正常應用(儲存;運輸;使用)        測試方法:EIA-364-32 

30、; or  MIL-STD-1344A,1003.1             測試要點:a. 樣品需確定為mating or unmating                           b. 樣品在溫室內需有75%的外露面積,在兩溫室間轉換

31、過程需絕熱;測試的持續時間與樣品的重量有關。                        c.  溫室內的介質為液化氮,高溫測試條件為:8588攝氏度;低溫測試條件為:-55-58 攝氏                      

32、;  d. 持續時間一般為30分鐘;週期默認5cycles(依產品功能或客戶要求)        規範要求:a. 樣品尺寸變異狀況                        b. 構件被破壞或移位(密封件,電氣元件等)          

33、;              c. 樣品彈性件失效狀況                        d. 樣品的電氣特性和機械特性是否有改變                

34、60;       e. 有特定要求耐高溫或耐低溫的部分,依照客戶要求執行        溫度衝擊是模擬消費者在不同溫度條件下使用產品的狀況,例如:在赤度附近或在南極北極。確保連接器在不同溫度條件下能正常使用。    5. 濕度壽命(Humidity)        目的:確認連接器在高溫高濕環境下的功能     &#

35、160;  測試方法:EIA-364-31  or  MIL-STD-1344A,1002.2           測試要點:a. 避免樣品上產生冷凝物,測試前將樣品烘乾處理,烘乾條件:50,24H                      

36、0;                        b. 測試換氣速度:5倍於測試空間的體積/minute;風速:46m/minute Max.                          &#

37、160;    c. 測試時樣品負載:100VDC;                         d. 測試持續時間依照產品功能或客戶要求                   

38、          規範要求:a. 樣品尺寸變異狀況                        b. 構件被破壞或移位(密封件,電氣元件等)                  

39、      c. 樣品彈性件失效狀況                        d. 樣品的電氣特性和機械特性是否有改變                        

40、;e. 濕度測試前後的參數對比    6. 鹽霧測試(Salt Spray)        目的:確認連接器在鹽霧空氣下的功能。主要評估連接器特別是經過表面處理的五金件的耐腐蝕(電解腐蝕)能力。        測試方法:EIA-364-26  or  MIL-STD-1344A,1001.1        測試要點:a. 噴氣要求(氣體,

41、相對濕度,溫度,氣壓,相對濃度)                        b. 鹽溶液濃度:5 +/- 1 %  pH=6.5-7.2  溫度:35 +1/-2                       

42、0; c. 樣品擺放要求,測試過程不能積鹽水                        d. 測試時間一般鍍錫在8H以上,鍍金在12H以上(或依客戶要求)                    &

43、#160;                                                 &

44、#160;                  e. 測試後樣品先清洗與乾燥         規範要求:a. 腐蝕狀況(保護層被破壞程度)                      

45、  b. 尺寸變異                        c. 樣品的電氣特性和機械特性是否有改變    7. 可焊性(Solderability)        目的:確保連接器焊接區域滿足焊接需求。      

46、0; 測試方法:EIA-364-52          測試要點:a. 也叫吃錫性,用dip的方式測試 b. 通常不用於評估焊杯,焊接孔,手工焊,SMT              c. 評估是否合適SMT製程時注意溫度曲線        規範要求:a. 焊接區域95%吃錫   &

47、#160;               定義可焊性是為了確認產品焊接區域的焊接性能(即焊接質量的問題),還需定義耐焊性(即焊接持續時間的問題)。因為焊接過程會產生熱,熱會對塑膠和端子都產生影響,可能會使塑膠熔化導致端子保持力下降。    8. 可燃性(Flammability)        目的:確認連接器的阻燃特性(主要指塑膠部分)  

48、;      測試方法:UL 94-V0;V1;V2;HB or EIA-364-104          測試要點:a. 測試時樣品是水平放置還是垂直方式                        b. 樣品燃燒後遠離火源,燃燒會持續多長時間  

49、;      規範要求:a. 符合UL防火等級(一般是UL 94-V0)        阻燃等級由HB,V-2,V-1向V-0逐級遞增。         其中,HB樣品為水平放置,是UL94標準中的最低阻燃等級,要求對於313mm厚度的樣品,燃燒速度小於40mm/分鐘;小於3mm厚度的樣品,燃燒速度小於70mm/分鐘;或者在100mm的標誌前熄滅。V-2;對樣品進行兩次10秒的燃燒測試後,火焰在6

50、0秒內熄滅,可以有燃燒物掉下。V-1;對樣品進行兩次10秒的燃燒測試後,火焰在60秒內熄滅,不能有燃燒物掉下。V-0;對樣品進行兩次10秒的燃燒測試後,火焰在30秒內熄滅,不能有燃燒物掉下。四、環保要求        企業活動必須符合生產當地法律法規(如安全生產,廢氣/廢水/廢棄物/噪音等處理),銷售地的法律法規(如綠色產品要求)以及客戶要求。針對產品而言,企業必須彙集生產當地相關法律法規,銷售地的相關法律法規,客人的要求,並依此制定企業的綠色產品策略和相關流程,確保從供應商進料到廠內生產到出貨整個過程符合要求。連接器產品相

51、關的重要法律法規及客戶要求有:        1. WEEE,Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Directive (2002/96/EC) ,廢電氣及電子設備指令。為歐盟在2003年2月13日發佈並於2005年8月13日正式要求執行的指令。旨在降低全球越演越烈的廢電子電機物品對環境所帶來之危害,另外藉由重複利用、回收再製等操作降低廢棄電子電機物品的產生量以及處理量。同時欲提昇電子電機物品環境表現(包含電子電機物品生命週期中相關經濟體現)。2. RoHS,The

52、 Restriction of the use of certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment,在電子電氣設備中限制某些有害物質指令。為歐盟在2003年2月13日發佈並於2006年7月1日正式要求執行的指令。主要目標為限制使用於電子電機物品上之危害化學品促進電子電機物品廢棄後之資源化及最終處理。RoHS指令中要求的限用物質有鉛Pb(<1000ppm),鎘Cd(<100ppm),汞Hg(<1000ppm),六價鉻Cr6+(<1000ppm),多溴聯苯 PBB(<1000pp

53、m),多溴二苯醚PBDE(<1000ppm)        3. REACH,REGULATION concerning the Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals,化學品註冊,評估,許可和限制,為歐盟於2006年12月13日通過,並於2007年6月1日開始實施的指令,旨在保護人類健康和環境安全,保持和提高歐盟化學工業的競爭力,以及研發無毒無害化合物的創新能力,防止市場分裂,增加化學品使用的透明度,促進非動物實驗,追求

54、社會可持續發展等。        4. SONY SS-00259 ,為sony公司推行綠色夥伴計劃而制定的技術文件。包含定義各種有害物質的種類、含量及相關要求等級,旨在透過打造其綠色供應鏈,確保其產品符合法律法規要求,成為綠色產品,銷往全球。【技術與知識】連接器塑膠性能解釋文:Froos Fu / CACT 工程部要設計出符合功能要求的連接器,選材非常重要,而選材的基礎是要非常瞭解材料的性能,下面就連接器塑膠性能名詞進行解釋,希望對大家有所幫助。一、機械性能1. 衝擊強度(Impact Strength)衝擊強度是指塑膠受

55、外力衝擊時所能承受的最大能量。衝擊強度是物體受衝擊力時,所呈現的抵抗強度。它並不是以該材料破裂時的應力(Kg/cm2)來表示,而以破斷時所能承受的總能量(Kgf-cm)或試樣單位斷面積所吸收的破斷能(kgf-cm /cm2或J/m)來表示。試驗方法通常是參考ASTM D256,它的原理是利用懸臂梁的方式,讓擺錘落下撞擊單邊固定的有切口試片,然後計算其所消耗的能量(一般會規定溫度)。耐衝擊強度可以拿來當作不同塑膠間的韌性等級參考,一般來說,具有高衝擊強度的塑膠,表示其具有高的強度極高延性,也就是韌性高。  可是不建議把它拿來當作塑膠整體強度的指標,因為有些塑膠對切口的集中應力非常敏感,

56、可以在沒有切口時的強度表現還是非常好,如尼龍及乙縮醛類的塑膠,對於這類的塑膠,建議避開有銳角的設計,要盡量避免有應力集中的可能性。  另外有些塑膠粒的供應商也會提供無切口的衝擊測試值。2. 彎曲強度(Flexural Strength) 在彎曲試驗中,在規定撓度時或之前,載荷達到最大值的彎曲應力就叫做彎曲強度,單位為Mpa. 它與彎矩成正比與材料的抗彎截面模量成反比。測試的標準:ASTM D790。主要用來測定塑料耐折的能力,以每單位面積多少力來表示。一般塑料以PVC、美臘明樹脂、環氧樹脂及聚酯類彎曲強度為佳。玻璃纖維也常用來提升塑料的耐折性。彎曲彈性率是指將試片彎曲時(測試方法如彎

57、曲強度),在彈性範圍內,單位變形量所產生的彎曲應力。一般彎曲彈性率越大,則表示該塑膠材料的剛性越好。3. 彎曲模量(Flexural Modulus)式樣在彎曲過程中承受的最大彎曲應力,單位Mpa。模量=應力/應變,彎曲模量是彎曲應力比上彎曲產生的形變。4. 拉伸強度(Tensile Strength)也有人叫抗拉強度,指在測試塑膠時,拉伸至斷裂或屈服的過程中,最大的拉伸應力稱為拉伸強度,單位為Mpa。5. 拉伸伸長率(Tensile Elongation)也有人叫斷裂伸長率,指拉長的長度與原來長度的百分比.以百分率(%)表示6. 壓縮強度(Compression Strength)也有人叫抗

58、壓強度,指在測試塑膠時,壓縮至斷裂或屈服的過程中,最大的壓縮應力稱為壓縮強度,單位為Mpa。二、成型加工性能1. 流動性塑膠材料的流動性一般用熔融指數(MFI)來表示,熔融指數通常有兩種表達方式:Metl Mass-Flow Rate(MFR)熔體質量流動速率g/10min;Melt Volume-Flow Rate(MVR),熔體體積流動速率cm3/10min。熔融指數的定義:熱塑性塑料在一定溫度和壓力下,熔體在十分鐘內通過標準毛細管的重量或體積值,以(g/10min或cm3/10min)來表示。原料的熔體流動速率對產品的注塑成型效果有直接的影響,原料的流動性太好,會導致一些水分、氣體來不及

59、從模具中排出就成型了,會形成氣泡、空洞,影響塑膠成品強度;流動性太差則會導致較複雜的塑膠模具在成型時塑膠原料無法及時流動到邊角等較遠的區域,形成缺料。精確測定塑膠原料的熔體流動速率值,並加以掌控,對塑膠的注塑成型工藝至關重要。2. 成型收縮率(Mold Shrinkage)成型收縮率指的是注塑成型的製品與模具的對應體積相比時,所發生的縮小比率.塑料加熱熔化後,因受熱而產生膨脹。而在成型射出後,因射出壓力而受壓縮再行收縮。成型品在模具內因冷卻固化,又再度收縮,但是當離模後又因壓力的複原而再度產生若幹膨脹現象。總結的體積差,稱為成型收縮量。成型收縮率可以下式表示:成型收縮率=模具尺寸-成型品尺寸模

60、具尺寸成性收縮率以百分率(%)來表示特點:1. 樹脂流動方向的垂直方向收縮率較大,而流動方向的收縮律率較小。2. 結晶性樹脂(PET,PA,POM,PP)比非結晶性樹脂(PC,PVC,PS,PMMA)成型收縮率大。3. 非強化材料比強化材料的成型收縮率大。4. 即使是同一種材料,在不同的注塑條件下收縮率也有變化,非結晶性樹脂受壓力的影響,結晶性樹脂易受溫度條件的影響。影響成型收縮率的因素:1. 強化性因素影響成型收縮律率的因素很多,可分為抉定性和非抉定性因素。即使同一種材料,按強化因素區分,結果也大不相同。如尼龍-6材料,在非強化條件下,成型收縮率約為1.21.9%;若以玻璃縴維對其強化15%

61、,那麼收縮率為0.70.9%;強化30%,收縮率為0.50.7%;強化50%,收縮率為 0.40.5%。2. 注塑壓力即使同一種材料,注塑條件變化時收縮率也會變化,理解這一點對設計開發人員很有必要。注塑壓力增加時,模具內被注塑進去的樹脂的壓力增大。有更多的樹脂被填充進去,收縮率趨於減少。反之,若壓力過大,也影響模具的成型力,會產生毛邊,導致收縮率增大。3. 注塑溫度注塑成型溫度越高,樹脂也融化時的體積越大,冷卻時釋放的熱量也越多,因此會加速結晶現象使收縮率增大。如果溫度過低,會導致材料流動不暢,使製品產生殘留應力,影響其耐久性或產生阻隘力。4. 模具溫度與冷卻時間模具溫度增加時,樹脂進入模具的

62、阻力減少,收縮率也相應地趨於變化。但另一方面,模具的熱量也促使了結晶現象,因此更多的情況下導致收縮率增大。此時若延長冷卻時間,也可以起到減少收縮的作用。但會導致生產性下降,螺桿內樹脂隨之分解,物性隨之降低,所以應辯證地對待。5. 後收縮即使注塑成型時收縮率不大的製品,也會在自然冷卻時結晶,吸濕並徐徐收縮,尤其是結晶性樹脂,大都發生這種稱之為後收縮的現象.當然,後收縮的程度不如製品在模具內收縮的程度大。另外,有些樹脂(如NYLON)結晶現象影響而發生的膨脹效應超過了因吸濕而產生的收縮反應,外形尺寸反而邏有增加。三、電氣性能1. 體積電阻率(Volume Resistivity)又叫體積抵抗率,是

63、材料每單位立方體積的電阻,用歐姆-米表示。體積電阻率是絕緣材料抵抗體內漏洩電流的能力,體積電阻率越高, 漏洩電流越小, 材料的導電性能越差。2. 表面電阻率(Surface Resistivity)又叫表面抵抗率,用歐姆表示。表面電阻率是絕緣材料抵抗表面漏洩電流的能力,體積電阻率越高, 漏洩電流越小, 材料的導電性能越差。3. 介電強度(Dielectric Strength)也有人叫絕緣破壞強度,是指單位厚度的絕緣材料在擊穿之前能夠承受的最高電壓,即電場強度最大值,單位是kV/mm。塑膠的介電強度越大, 它作為絕緣體的質量越好。4. 介電常數(Dielectric Constant)又叫介質

64、常數,介電係數,電容率或誘電率,指介質在外加電場時會產生感應電荷而削弱電場,原外加電場(真空中)與最終介質中電場比值,用於衡量絕緣體儲存電能的性能,也表示絕緣能力特性的一個係數。5. 介電損耗(Dielectric Losses)又叫損耗因子,指絕緣材料在電壓作用下所引起的能量損耗,介電損耗愈小,絕緣材料的質量愈好,絕緣性能也愈好。四、熱性能1. 熱變形溫度(Heat Deflection Temperature)熱變形溫度是針對高分子材料而言的,是高分子材料開始發生熱變形的溫度。熱變形溫度的研究對像則是宏觀的高分子聚集態結構的性能,指的是按規定尺寸做的試驗樣條,在負載和升溫速率下,達到一定形

65、變所對應的溫度。2. 玻璃化轉變溫度(Glass Transition Temperature)玻璃化轉變溫度是高分子聚合物的特徵溫度之一。以玻璃化溫度為界,高分子聚合物呈現不同的物理性質:在玻璃化溫度以下,高分子材料為塑料;在玻璃化溫度以上,高分子材料為橡膠。從工程應用角度而言,玻璃化溫工程塑料使用溫度的上限,是橡膠或彈性體的使用下限。玻璃化轉變溫度對應於大分子鏈鏈段開始運動的溫度。玻璃化轉變溫度是高分子鏈段由不能運動到能運動的一個轉折溫度,嚴格來講該轉變是一個區域,稱為玻璃化轉變區域,其研究對象是微觀的鏈段,是站在高分子鏈結構上進行的研究。玻璃化轉變溫度是聚合物的非晶區出現玻璃態特性(脆性

66、、僵性和剛性)的溫度。3. 線膨脹係數(Linear Expansibility)溫度每變化1度材料長度變化的百分率。線膨脹係數一般指由於外界溫度、壓力(主要指溫度)變化時,物體的線性尺寸隨溫度、壓力(主要指溫度)的變化率。4. 維卡軟點溫度(Vicat Softening Temperature)也叫維卡軟化點,是評價塑料高溫變形趨勢的一種方法。是在等速升溫條件下,用一根帶有規定負荷、截面積為1mm2的平頂針放在試樣上,當平頂針刺入試樣1mm時的溫度,即為測得的維卡軟化溫度。維卡軟化點適用於控制聚合物品質和作為鑒定新品種熱性能的一個指標,不代表材料的使用溫度。五、其它性能1. 吸水性(Wat

67、er Absorption)  指塑膠在水中能吸收水分的性質,用吸水率表示。2. 吸濕性(Hydroscopic Property)指材料在空氣中能吸收水分的性質。這種性質和材料的化學組成與結構有關。對於無機非金屬材料出了和材料的表面的化學性質有關外,還和材料形成的微結構有關,如果多毛細孔,其吸濕能力就比較強,除此之外還和毛細孔的直徑與結構相關。對於有機高分子材料也是如此。金屬表面也有吸附水分子的性質,和金屬元素的性質以及表面結構狀態相關。吸濕性與吸水性相似,都是物理性質。3. 氧指數(Oxygen Index)氧指數(OI)是指在規定的條件下,材料在氧氮混合氣流中進行有焰

68、燃燒所需的最低氧濃度。以氧所佔的體積百分數的數值來表示。氧指數高表示材料不易燃燒,氧指數低表示材料容易燃燒是評價塑料及其他高分子材料相對燃燒性的一種表示方法,以此判斷材料在空氣中與火焰接觸時燃燒的難易程度非常有效。4. UL阻燃等級可燃性UL94等級是應用最廣泛的塑料材料可燃性能標準。它用來評價材料在被點燃後熄滅的能力。根據燃燒速度、燃燒時間、抗滴能力以及滴珠是否燃燒可有多種評判方法。每種被測材料根據顏色或厚度都可以得到許多值。當選定某個產品的材料時,其UL等級應滿足塑料零件壁部分的厚度要求。UL等級應與厚度值一起報告,只報告UL等級而沒有厚度是不夠的。塑料阻燃等級由HB,V-2,V-1向V-

69、0逐級遞增:HB:UL94標準中最底的阻燃等級。要求對於3到13 毫米厚的樣品,燃燒速度小於40毫米每分鐘;小於3毫米厚的樣品,燃燒速度小於70毫米每分鐘;或者在100毫米的標誌前熄滅。V-2:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試後,火焰在60秒內熄滅。可以有燃燒物掉下。V-1:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試後,火焰在60秒內熄滅。不能有燃燒物掉下。V-0:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試後,火焰在30秒內熄滅。不能有燃燒物掉下。【技術與知識】連接器金屬材料性能解釋及其對連接器的影響文:Froos Fu / CACT / 工程部要設計出符合功能要求的連接器,選材非常重要,而選材的基礎是要非常瞭解材料的性能,下面就連接器金屬材料性能名詞進行解釋,希望對大家有所幫助。一、化學成分連接器所用金屬材料一般為合金材料,很少用到單一金屬材料,合金顧名思義就是有多種金屬合成的物質,表明它有多種化學元素組成,比如:磷青銅:

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