Конектори та крімпери для бездоганного з'єднання! Різновиди кабельних наконечників.

Зміст:

1. Що таке опресовування наконечників і в чому її перевага
2. Типи кабельних наконечників
3. Клемні кабельні наконечники типу "відкритий циліндр"
4. Втулкові кабельні наконечники
5. Трубчасті неізольовані кабельні наконечники
6. Трубчасті ізольовані кабельні наконечники
7. Штирьові Turned Pin контакти (D-SUB)
8. Коаксіальні конектори BNC, TNC, SMA, SMB, SMC, F-типу
9. Оптоволоконні конектори
10. Модульні вилки RJ9, RJ11, RJ12, RJ14, RJ25, RJ45
11. Універсальний кримпер та змінні матриці для обтиску
12. Площа поперечного перерізу дроту, переклад AWG в мм і мм2

1. Що таке опресовування наконечників і в чому його перевага:

Опресування (обтиск, прес, кримп) — це метод постійного з'єднання дроту (кабелю) з роз'ємом. У процесі провідник вставляється в циліндр роз'єму, який потім стискається навколо дроту, утворюючи міцне з'єднання. Простими словами, це встановлення конектора за допомогою крімпера.

При опресуванні провідник і конектор деформуються під високим тиском, що дозволяє матеріалам "злитися" воєдино. Це руйнує оксидні шари і забезпечує високоякісне газонепроникне з'єднання, механічні та електричні властивості якого перевершують характеристики самого дроту. Важливим ефектом цього процесу є те, що механічна міцність та електрична провідність збільшуються разом із стисненням, але лише до певного моменту. На графіку показано залежність міцності та провідності матеріалів від стиснення:

Залежність провідності та міцності від сили стискання кабельного наконечника

Зазвичай механічна міцність з'єднання є найбільшою, коли загальна площа поперечного перерізу міді була зменшена на 10%. При меншому стисненні провід може вискочити з конектора. Якщо стиснення занадто сильне, то жили проводу мають тенденцію деформуватися і ламатися. Експерименти показали, що максимальна провідність досягається при стисненні приблизно на 30%. Це пов'язано з більш ефективним руйнуванням оксидних шарів між клемою і проводом, що виникає при більш інтенсивній деформації. Проте при такому стисненні механічна міцність матеріалів значно погіршується. Оптимальне опресування — це компроміс між електричними вимогами та механічними характеристиками. Графік показує, що оптимальне стиснення для багатьох типів роз'ємів лежить у межах 10-20% від початкового перерізу. Сила і профіль обтиску повинні бути розроблені таким чином, щоб забезпечити оптимальні електричні та механічні характеристики, необхідні для конкретного застосування.

Метод опресування має переваги в порівнянні з гвинтовим з'єднанням та пайкою. Кожен, хто коли-небудь з'єднував зачищені дроти гвинтовими клемами, знає, що це не найкращий метод. Дроти часто перетискаються і ламаються або недотискаються і випадають! Пайка вимагає певних умов, навичок та принаймні доступу до мережі 220 Вольт, що не завжди можливо. Для подолання цих проблем у минулому столітті були розроблені кабельні наконечники, які забезпечують правильне електричне з'єднання. Сьогодні обтиск — це основний метод кріплення роз'єму до проводу або кабелю. За суттю, опресування є відносно недорогим у порівнянні з іншими альтернативами, і цей метод перевірений, випробуваний і доведений.

Переваги опресування наконечників:

• Випробовано і перевірено - використовується у всіх галузях промисловості у всьому світі.
• Низька вартість з'єднувачів та установки - масове виробництво знизило вартість деталей та інструментів.
• Надійний – перевірено протягом більш ніж 100 років.
• Швидкий - нові конструкції обтискних інструментів забезпечують чудову швидкість монтажу.
• Доступний - рознімання виготовляються практично для будь-якої галузі застосування.
• Простий контроль та перевірка – від візуальних до лабораторних методів.
• Не потребує нагрівання чи хімікатів – більш безпечний метод.
• Не потребує високої кваліфікації – сучасні крімпери мінімізують ризик людської помилки.
• Екологічно чистий – шкідливі гази не виділяються, як у разі паяння.

2. Типи кабельних наконечників (за профілем опресування)

• Трубчасті неізольовані кабельні наконечники
• Трубчасті ізольовані кабельні наконечники
• Втулкові та кінцеві кабельні наконечники:
• Штирьові Turned Pin контакти (D-Sub)
• Клемні кабельні наконечники (відкритий циліндр)
• Коаксіальні роз'єми
• Оптоволоконні конектори
• Модульні вилки для інтерфейсів RJ45, RJ11, RJ14, RJ25

3. Клемні кабельні наконечники типу "відкритий циліндр"

Цей тип конектора часто називають автомобільними клемами або клеммними зажимами. Оригінальна назва цих з'єднувачів — «open barrel» (відкритий циліндр). Вона походить від зовнішнього вигляду їхнього фіксуючого хвостовика, що нагадує розрізану трубку з розгорнутими назовні стінками-лепестками, схожими на крила метелика. Існує безліч форм конекторів з хвостовиком типу відкритий циліндр. Вони використовуються в автомобілях, побутовій техніці, Hi-Fi обладнанні тощо.

Обжимний профіль у поперечному перерізі зазвичай має B-образну форму з лепестками, які вгризаються в ізоляцію та провідники. Ці з'єднувачі відносно дешеві у виробництві і можуть постачатися у вигляді ланцюга (з'єднані разом), що робить їх ідеальними для масового виробництва з використанням повністю автоматизованих відрізних стрічок і кінцевих станків. Проте сама форма обтиску є однією з найскладніших для обтиску, особливо при використанні ручного інструменту. Тільки якісні ручні прес-кліщі можуть забезпечити стабільний і повторюваний обтиск клемних роз'ємів.
Прес-кліщі для обтиску клемних кабельних наконечників..

Профіль обтиску.Клемні кабельні наконечники типу "відкритий циліндр" або "автоклеми".

4. Втулкові кабельні наконечники

Втулкові кабельні наконечники можуть бути ізольованими та ні. Використовуються для покращення провідності, захисту та надійності кріплення провідника. Забезпечує міцне з'єднання з клемними колодками та гвинтовими з'єднувачами. У таких наконечниках стискається не хвостовик, а передня частина конектора. Профілі обтиску: трапеція, квадрат, шестигранник, дванадцятигранник.
Кримпери для опресування втулкових кабельних наконечників..

 Профілі обтискання. Втулкові (торцеві) кабельні наконечники.

5. Трубчасті неізольовані кабельні наконечники (кільцеві, вилкові, плоскі, штирьові)

Виготовляються з листової або трубної міді та латуні. Шви трубки конектора можуть бути спаяні разом для забезпечення кращого опресування наконечника. Матриця прес-кліщів зазвичай має виступ-зуб для вдавлювання трубки або може мати шестигранний профіль для більших перерізів. Особливістю незольованих трубчастих з'єднувачів є те, що при опресуванні вони повинні бути правильно вирівняні. Шов трубки має знаходитися в центрі зверху; інакше він може бути пошкоджений.
Інструмент для обтиску трубчастих незольованих кабельних наконечників (кримпери та прес-кліщі)

 Профілі обтиску. Трубчасті неізольовані кабельні наконечники

1. кільцевий мідний луджений наконечник
2. вилковий мідний луджений наконечник
3. плоский мідний луджений наконечник
4. штирьовий мідний луджений наконечник

6. Трубчасті ізольовані кабельні наконечники

Трубчасті наконечники з ізоляційним покриттям. Обжимний профіль зазвичай овальний або нагадує овал. Ізоляція має кольорову маркування для позначення перерізу сумісного проводу: червоний — 0,5–1,5 мм², синій — 1,5–2,5 мм² і жовтий — 4,0–6,0 мм². Внутрішні краї ізоляції часто вигнуті назовні, щоб забезпечити легкий введення проводу в роз'єм. Особливістю ізольованих циліндричних з'єднувачів є те, що при опресуванні вони повинні бути правильно вирівняні (шов у центрі зверху), щоб гарантувати, що паяний шов не буде пошкоджений.
Інструмент для обтиску трубчастих ізольованих кабельних наконечників (кримпери та прес-кліщі)..

Профіль обтиску. Трубчасті ізольовані кабельні наконечники

1. Штекер ізольовані конектор "тато"
2. Виделковий ізольований конектор
3. Кільцевий ізольований конектор
4. Плоский повністю ізольований конектор "мама"
5. Плоский ізольованих конектор "мама"
6. Плоский ізольованих конектор "тато"
7. Штекерний ізольований конектор "мама"
8. Сполучна трубка ізольована
9. Сполучна трубка ізольована термозбіжна

7. Штирьові Turned Pin контакти (D-SUB)

Пін-конектори відрізняються високою якістю та вартістю. Вони доступні в конфігураціях «мама» і «тато» та використовуються в модульних вилках і розетках високої щільності. Профіль обтиску зазвичай квадратний. Через невеликий розмір цих роз'ємів на обжимних інструментах (кримперах) часто передбачені спеціальні утримувачі для фіксації роз'єму.
Інструмент для обтиску Turned Pin та D-SUB контактів (кримпери та прес-кліщі).

   Профіль обтиску. Штирьові Turned Pin / D-Sub контакти

8. Коаксіальні конектори BNC, TNC, SMA, SMB, SMC, F-типу

Коаксіальний радіочастотний роз'єм (RF-роз'єм, Radio frequency connector) призначений для з'єднання коаксіального кабелю з обладнанням або для з'єднання двох коаксіальних кабелів між собою. Роз'єми бувають двох типів: штекери (штирьова частина, «тато») і розетки (гніздова частина, «мама»). Для коаксіальних роз'ємів зазвичай потрібно два обтиски: один на центральному штифті, а інший — на обплітковій втулці.

BNC конектор (Bayonet Neill-Concelman)

Найбільш поширений, широко використовується у відео- і радіочастотних (RF) додатках для мереж 2,4 ГГц,
10BASE2 Ethernet, кабельних з'єднаннях, мережевих картах та вимірювальних приладах. Конектори BNC встановлюються на коаксіальний кабель діаметром 8 мм (RG59, RG58, RG-6, RG-51).

Обжимні коаксіальні конектори типу BNC

TNC конектор (Threaded Neill-Concelman)

Версія BNC конектора з різьбовим з'єднанням. Працює на частотах до 12 ГГц. Використовується в антенах.

Обжимні коаксіальні конектори типу TNC

SMA конектор (Sub-miniature version A)

Один із найбільш поширених радіочастотних/мікрохвильових роз'ємів. Працює до 12,4 ГГц, а можливо й до 18 або 24 ГГц. Використовується в авіоніці, радіолокації та мікрохвильовому зв'язку. Штекер (роз'єм типу «тато») має шестигранну гайку діаметром 7,925 мм, внутрішню різьбу та виступаючий контакт. Роз'єми SMA розраховані на 500 циклів підключення/відключення за умови правильного затягування гайки. Для правильної затяжки необхідний динамометричний ключ (0,3-0,6 Н·м для мідних роз'ємів і 0,8-1 Н·м для сталевих).

Обжимні коаксіальні конектори типу SMA

SMB конектор (Sub-miniature version B)

Це зменшена версія роз'єму SMC, причому вони менші за SMA. Має замикаючу муфту. Призначений для роботи на частотах від 2 до 4 ГГц, але може працювати до 10 ГГц. Роз'єми SMB встановлюються на кабелі з зовнішнім діаметром 3 мм і внутрішнім діаметром 1,7 мм, а також на кабелі з зовнішнім діаметром 2,2 мм і внутрішнім діаметром 1,0 мм.

Обжимні коаксіальні конектори типу SMB

SMC конектор (Sub-miniature version C)

Це компактна гвинтова версія роз'єму SMA. Використовується на частотах до 10 ГГц, переважно в мікрохвильових середовищах. Фіксується за допомогою різьби. На роз'єми може наноситися покриття із золота, нікелю, срібла або інших металів. Застосовуються для з'єднання Wi-Fi обладнання з антенами та в СВЧ-пристроях із підвищеними вимогами до захисту від вібрацій. Діаметр сумісного коаксіального кабелю: від 2 мм до 3 мм.

Обжимні коаксіальні конектори типу SMC

F - конектор

Розроблений для телевізійного обладнання. Це найдешевший з'єднувач для високих частот на сьогоднішній день. Робоча частота до 2150 МГц. Роз'єми F-типу зазвичай встановлюються на коаксіальний кабель діаметром до 7 мм. Для кабелів діаметром до 11 мм використовуються спеціальна вставка та насадка на центральну жилу.
Інструменти для обтиску коаксіальних конекторів BNC, TNC, SMA, SMB, SMC, F (кримпери та прес-кліщі) 
Інструменти для напресування BNC/RCA/F конекторів на коаксіальний кабель.

Обжимні коаксіальні конектори F-типу

 Профілі обтиску коаксіальних конекторів різних типів

Коаксіальні кабелі та їх характеристики

9. Оптоволоконні конектори (клейові конектори з опресуванням)

Правильний обтиск волоконно-оптичного з'єднувача забезпечує передачу розтягувального зусилля на роз'єм, а не на скловолокно. У процесі обтиску беруть участь корпус оптичного конектора, металева обтискна гільза та арамідна нитка (вона ж Kevlar®), яка слугує елементом зміцнення кабелю. Кримпери для обтиску поділяються на два основних типи: перший — для конекторів FC, SC, ST, і другий — для з'єднувачів LC.
Інструменти для обтиску оптичних конекторів (кримпери та прес-кліщі).

  Профіль обтиску. Клейові оптичні конектори під опресування

10. Модульні вилки RJ9, RJ11, RJ12, RJ14, RJ25, RJ45

Registered Jack (RJ) — стандартизований фізичний мережевий інтерфейс, що включає штекер («вилка») і порт («розетка»). Використовується для з'єднання телекомунікаційного обладнання. Хоча передній край цих роз'ємів здебільшого стандартизований міжнародними специфікаціями, корпуси конекторів від різних виробників можуть відрізнятися. Ці роз'єми насправді не є обтискними, а належать до конекторів типу IDC (Insulation Displacement Connectors). IDC роз'єми мають гострі врізні контакти, які при пробиванні проводу проникають крізь ізоляцію та забезпечують контакт із провідником.

Модульні конектори RJ9, RJ11/RJ12*, RJ45*

Стандарти та сленгові назви конекторів RJ:

P – кількість місць для провідників.
С – кількість провідників у роз'ємі.
* Стандарту RJ-9 не існує, це загальноприйнята назва роз'ємів 4P4C та 4P2C
* Стандарту RJ-12 не існує, це загальноприйнята назва стандарту RJ-25 (6P6C)
* Стандарту RJ-22 не існує, це загальноприйнята назва роз'ємів 4P4C та 4P2C
* Стандарту RJ-45 не існує, це загальноприйнята назва восьмипровідного роз'єму 8P8C

Інструмент для обтиску модульних конекторів RJ (кримпер та прес-кліщі)

Наскрізні конектори RJ45

Конектор відрізняється від звичайного наявністю отворів у передній стінці, крізь які вільно проходять провідники витої пари, на яку встановлюється роз'єм. Це усуває необхідність попередньої обрізки проводів на задану довжину, оскільки провід не впирається в жодну перешкоду. Крім того, це дозволяє завести торець ізоляції кабелю в корпус конектора на максимальну глибину, краще зберігаючи заводську скрутку проводів пари. Три-точкові контактні штифти типу Tripoint з позолотою 50 μin однаково добре вмикаються в багатожильний і одножильний провід, забезпечуючи надійне та довговічне з'єднання. Прокладні конектори Jonard RJ45 відмінно підійдуть як професіоналам, так і особливо новачкам.

Переваги наскрізних конекторів

• Простий візуальний контроль кольорової схеми розпиновки виключає помилки.
• Провідники завжди досягають врезних контактів і забезпечують з'єднання.
• Три-точкові контактні ножі для одножильних і багатожильних провідників.
• Хороша фіксація ізоляції кабелю забезпечує надійність установки.
• Краще збереження скрутки проводів зменшує електромагнітні перешкоди.
• Позолота контактів 50 μin для кращої провідності та захисту від корозії.
• Ширина контактної поверхні на 30% більша порівняно зі звичайним конектором.
• Стабільно хороший результат установки не залежить від майстерності інсталятора.

11. Універсальний кримпер та змінні матриці для обтиску

Pressmaster MCT FRAME - універсальний обтискний інструмент (без матриць)

Тип наконечнику	Поперечний переріз провідника	Приклад	Код
Ізольовані наконечники	0.1 - 0.4 / 4 - 6 мм²		PM-4300-3128
Ізольовані наконечники	0.5 - 1.5 / 1.5 - 2.5 мм²		PM-4300-3129
Не ізольовані наконечники	4 / 6 / 10 мм²		PM-4300-3139
Не ізольовані наконечники	0.75 / 1.5 / 2.5 мм²		PM-4300-3137
Не ізольовані наконечники	0.5 - 2.5 / 4 - 6 мм²		PM-4300-3142
Втулкові наконечники	0.25 - 0.75 / 1 - 1.5 / 2.5 / 4 / 6 / 10 мм²		PM-4300-3127
Втулкові наконечники	16 / 25 мм²		PM-4300-3153
Втулкові наконечники	35 / 50 мм²		PM-4300-3154
Клемні наконечники (неізольовані)	0.5 - 1.5 / 1.5 - 2.5 / 4 - 6 мм²		PM-4300-3146
Клемні наконечники (неізольовані)	0.1 - 0.25 / 0.25 - 0.5 / 0.5 - 1.0 мм²		PM-4300-3150
Клемні наконечники (неізольовані)	0.5 - 1.0 / 1.5 - 2.5 мм²		PM-4300-3151
Оптичні конектори	3.25 / 3.84 / 4.52 / 5.41мм		PM-4300-3141
Коаксіальні конектори RG 174/179	0.7 / 1.69 / 3.26 / 4.52 мм		PM-4300-3140
Коаксіальні конектори RG 58/59/62/71	0.69 / 5.41 / 6.48 мм		PM-4300-3136
Коаксіальні конектори	8.23 / 9.14 мм		PM-4300-3138
Модульний конектор RJ 45	RJ 45		PM-4300-3144
Модульний конектор RJ 11	RJ 11		PM-4300-3132
Контактний Turned Pin конектор (D-SUB)	0.14 - 1 / 1.5 / 2.4 / 4 мм ²		PM-4300-3147
Контактний Turned Pin конектор (D-SUB)	6 / 10 мм²		PM-4300-3148
Трубки з'єднувальні з термоусадкою	0.5 - 1.5 / 1.5 - 2.5 мм²		PM-4300-3258
Трубки з'єднувальні з термоусадкою	0.32 - 0.75 / 4 - 6 мм²		PM-4300-3262

12. Площа поперечного перерізу дроту

Для якісної установки наконечника важливо, щоб провід був потрібного типу та перерізу, а також правильно підготовлений. Заявлене та фактичне поперечне січення провідника не завжди збігаються! Номінальна площа поперечного січення (ППС) має мало спільного з фактичною ППС. Це тому, що вказане січення (наприклад, 0,75 мм², 1,5 мм², 2,5 мм² тощо) базується на провідності стандартного мідного провідника цього січення, але провід з міддю високої провідності матиме меншу ППС. Крім того, зовнішній діаметр проводу в ізоляції також може значно відрізнятися.

Приклад: Заявлене січення проводу в прикладах A, B, C, D = 18 AWG (0,8 мм²). При цьому спостерігаємо наступне:

• Площа поперечного січення провідників B і C на 18% більше, ніж у A.
• Ефективний зовнішній діаметр провідника D на 38% більше, ніж у A.
• Зовнішній діаметр B вдвічі більший за діаметр C.

Переклад AWG в мм і мм²