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,有萬能連接器的美名。

首先提出核心問題:排針連接器在生產(chǎn)時,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。這個過程叫“注塑加工”。如果注塑機(jī)或模具的溫度過高,會帶來一系列不良后果。
接下來長江連接器將通過更為通俗的說法解析溫度過高帶來的四大影響:
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時間暴曬的橡膠水管,會讓這些橡膠變軟、失去彈性甚至開裂。
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,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。過高的溫度會讓塑料在冷卻前過度膨脹,把金屬針腳緊緊地“箍住”。冷卻后,塑料收縮,但可能收縮過度或收縮不均勻,導(dǎo)致留給針腳活動的空間(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(塑料過度收縮),腳就會被卡住。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,要么插不進(jìn)去/拔不出來,要么導(dǎo)致針腳彎曲變形,甚至塑料底座開裂。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。溫度過高,超過了塑料能承受的極限則會導(dǎo)致如下情況:
塑料分解: 塑料會被“燒焦”,就像炒菜火太大糊鍋一樣。燒焦的塑料會分解,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,這些雜質(zhì)可能會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),這些雜質(zhì)可能就堵在里面了。
模具被堵,會影響后續(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,會直接影響連接器的電氣性能(比如信號傳輸不暢)或機(jī)械性能(比如活動部件卡滯)。而且,“燒焦”的塑料本身強(qiáng)度、絕緣性等都會下降,導(dǎo)致做出來的排針質(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)。溫度太高塑料會變得像水一樣?。ㄕ扯冉档停?/p>
漏料(“泄漏”): 融化的塑料太稀,在高壓注射時就更容易從模具的縫隙中擠出來,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)。
潤滑膜破裂: 在注塑機(jī)內(nèi)部,塑料熔體在螺桿和料筒之間運(yùn)動,需要一定的粘度形成潤滑膜。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,火候剛好時粘稠適中能裹住堅果;火太大糖漿就變成糖水,不僅裹不住堅果(包裹針腳不緊),還流的到處都是(漏料產(chǎn)生毛刺)。同時,糖水對鍋鏟(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(市場競爭部分):
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)。“仿金”通常是鍍一層便宜的、看起來像金的合金(如銅合金),或者鍍層很薄。這會導(dǎo)致針腳更容易氧化生銹、接觸電阻變大(信號傳輸差、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?!扒喟摗笨赡苁侵歌F針鍍銅(鐵芯銅皮),或者廉價的鐵合金/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)。 使用這種廉價排針的設(shè)備,可能出現(xiàn)信號不穩(wěn)定、設(shè)備間歇性故障、接口容易損壞等問題,最終損害的是終端產(chǎn)品的口碑和可靠性。
而市場上一些廠家通過降低針腳材質(zhì)(鐵鍍銅,合金等)和鍍層質(zhì)量(用薄鍍層或仿金代替真金)來省錢,結(jié)果是做出來的排針更容易生銹、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)。高溫圖一時之快(可能想加快生產(chǎn)速度),最終會帶來各種質(zhì)量問題,得不償失。
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