KONEKTORY - MALÉ, ALE DŮLEŽITÉ SOUČÁSTI
Jsou všude. Napájejí vaši oblíbenou akumulátorovou vrtačku, signalizují vašemu protiblokovacímu brzdovému systému, že je ho třeba, a poskytují energii serverům v datovém centru, které hostí tento web. Přestože jsou konektory malé součástky, hrají velkou roli ve spolehlivém fungování elektrických zařízení a elektronických systémů.
Osobní auto obsahuje v průměru více než sedm set konektorových sestav, které podporují tisíce jednotlivých propojení. Již dlouho hrají konektory důležitou roli při poskytování spolehlivého napájení komponentů, jako je motor, světlomety, brzdová světla, směrová světla, stěrače a zábavní systémy. Ale s každým dalším konektorem, který je instalován ve vozidle, vzniká nový potenciální zdroj poruch. Pokud jde o autonomní a elektrická vozidla, poruchy mohou vést k mnohem větším problémům, než je jen tiché rádio. Konektory jsou dnes extrémně důležité při přenosu řady elektronických datových řídicích signálů potřebných pro bezpečnostní funkce, jako je detekce chodců, varování před opuštěním jízdního pruhu, automatické nouzové brzdění a detekce mrtvého úhlu. Protože to vše musí perfektně fungovat. V oblasti elektromobility, která nabírá na síle, přebírají silnoproudé konektory i přenos síly mezi baterií a elektromotorem.
Konektory musí být spolehlivé
Tradiční mechanické a hydraulické systémy jsou již nahrazovány elektronicky řízenými systémy, jako je technologie "brake-by-wire" a "steer-by-wire". K tomuto přechodu si automobilky potřebují vybudovat důvěru a získat zájem spotřebitelů. „Pokud jde o autonomní vozidla, pro cestující je nejdůležitější bezpečnost. Zajištění spolehlivé funkčnosti konektorů je důležitým krokem k tomuto cíli,“ vysvětluje Jeff Wheeler, manažer automobilové elektrotechniky ve společnosti Nye Lubricants, výrobce syntetických speciálních maziv, který vstoupil do skupiny FUCHS v roce 2020.
Velkým problémem jsou poruchy konektorů, které sahají od zkratu až po ztrátu vodivosti. Potíže sahají od nepříjemného povolávání aut do servisu a zvýšených nákladů na záruku až po kritické bezpečnostní problémy. Předcházení poruchám konektorů by proto mělo být nejvyšší prioritou vývojových inženýrů. Vibrace, vniknutí vody, vibrační opotřebení, koroze a oxidace a vysoká zásuvná síla - to všechno jsou faktory, které mohou vést k selhání konektoru. Naštěstí lze všem těmto obtížím předejít speciálními mazivy na konektory (viz rozhovor níže).
Spojení s budoucností
Nye Lubricants nabízí široký sortiment maziv speciálně navržených pro konektory a vzhledem k měnícím se požadavkům v průmyslu to zůstává důležitým zaměřením výzkumu. Také elektromobily ovlivňují složení maziv pro konektory. Tato vozidla se zahřívají, vydrží déle a mají více přípojných bodů. Navíc stále „chytřejší“ technologie v domácích spotřebičích a zařízeních průmyslové automatizace vyžadují více senzorů a konektorů, aby umožnily bezproblémový přenos informací. Při vývoji maziv pro podporu technologií příští generace je třeba vzít v úvahu všechny tyto trendy.
Maziva Nye pro konektory využívají výkonnostní údaje shromážděné v laboratoři ADVT (Application, Development and Validation Testing), což zajišťuje jejich spolehlivost a výkonnost na nejvyšší úrovni. Všechna tato data jsou k dispozici i zákazníkům. „Vyvinuli jsme mimo jiné také zkušební metody a zařízení pro měření tribologického opotřebení, odolnosti proti vodě a dielektrické výkonnosti. Naše speciální zkušební zařízení nám umožňuje provádět kvalifikační testy, abychom zajistili splnění výkonnostních požadavků zákaznických aplikací,“ vysvětluje Wheeler. „Ve všem, co děláme, také využíváme desetiletí našich zkušeností.“
Pokračujeme – jak chránit konektory USB v nákladních automobilech před tribokorozí
Autoparky užitkových vozidel jsou stále více elektrifikovány a digitálně propojeny, aby uspokojily rostoucí poptávku po dalších bezpečnostních, sledovacích a komfortních funkcích. Při správném fungování mohou elektronické tachografy pomoci společnostem řídit logistiku vozového parku a minimalizovat prostoje. Ale když konektory selžou, tyto systémy způsobují nákladné odstávky na opravy. Poskytovatel systému elektronického záznamu dat se obrátil na Nye poté, když zjistil vysokou poruchovost svých USB konektorů kvůli tribokorozi způsobené mikropohyby způsobenými vibracemi. Potřebovali takové mazivo, které by i po deseti vloženích zajistilo konektivitu po dobu desetileté životnosti. Navíc potřebovali takové balení, které by mohlo být snadno aplikováno v provozu. Společnost Nye poskytla zákazníkovi vzorek svého předního maziva na konektory NyoGel® 760G. Kromě toho byly zákazníkovi poskytnuty také údaje o provozním testování a pro předběžnou validaci, které potvrzovaly výkonnost produktu. Mazivo chrání konektory až po 6,7 milionu třecích cyklů ve srovnání s konektory bez maziva, které selžou při cca 0,5 milionu cyklů. Nezávislý ověřovací test potvrdil vlastnosti našeho maziva z hlediska tribokoroze a vkládací síly. Společnost Nye pomohla dodavateli určit vhodné množství maziva pro každý USB konektor a vybrat různé možnosti balení vhodné pro provozní servis a pro hromadnou výrobu.
I v mírnějších prostředích se výkonnost konektoru časem snižuje. Maziva působí jako těsnící tmel. Utěsňují dotýkající se kovy a vytvářejí ochrannou bariéru. Velkou výzvu pro konektory představují zejména vibrace – nejen v automobilech, ale také v kuchyňských spotřebičích nebo pračkách. Takové mikropohyby, které mohou být způsobeny i tepelnou roztažností, opotřebovávají kov, který následně oxiduje. Jak tato vrstva oxidů roste a zvětšuje se, působí oxidový film jako izolátor mezi kontakty a zvyšuje odpor. Výsledkem je pokles napětí na kontaktu a případně až přerušení obvodu, což má za následek výpadek napájení nebo ztrátu signálu. Mazivo na konektory snižuje toto opotřebení, izoluje systém od okolního prostředí a brání vzniku oxidových vrstev.
Po nanesení funguje hydrofobní mazivo na konektory jako těsnění a odpuzuje vodu z povrchu konektoru. Kromě toho mazivo na konektory zabraňuje rozptylu elektrického proudu do vodivého prostředí, jako je voda, aby byla zajištěna konzistentní konektivita. Naše nejoblíbenější mazivo na konektory, NyoGel® 760G, je osvědčeným řešením v průmyslu již více než 40 let a používají a předepisují je přední výrobci OEM, jako je Daimler, Ford, General Motors, Toyota a mnoho dalších.
Více konektorů znamená více montážních bodů. Montáž konektorů představuje problémy jak pro montážní personál provádějící vkládání, tak pro konektory samotné. Pracovníkům, kteří na montážních linkách provádějí opakované elektroinstalační práce, hrozí rozvoj syndromu karpálního tunelu a dalších muskuloskeletálních poruch ruky, zápěstí a paže. Síla vkládání může také způsobit problémy se spolehlivostí. U vícekolíkových konektorů může vychýlení v důsledku vysoké vkládací síly způsobit opotřebení nebo poškození kontaktů, což může negativně ovlivnit konektivitu. Mazivo výrazně snižuje koeficient tření mezi kontaktními povrchy, což usnadňuje montáž a chrání kontaktní povrchy, čímž vytváří stabilnější a účinnější spojení.
Další informace o mazivech pro konektory Nye najdete také v jiné části této stránky!
Chcete konzultovat vaši konkrétní situaci a provozní podmínky? Kontaktujte našeho odborníka zde!