Condutores elétricos têm sido usados para transmitir sinais em aeronaves desde o início do voo e dos primeiros sistemas de propulsão. À medida que as viagens aéreas evoluem, também evoluem os requisitos para os chicotes elétricos e conectores usados nesses sistemas.
Com o rápido progresso nos setores automotivo, aeroespacial, equipamentos médicos, equipamentos industriais e outros campos, os requisitos para sistemas elétricos estão se tornando cada vez maiores. O número crescente de componentes e funções elétricas integradas em dispositivos modernos resultou em um aumento significativo no número e tipo de fios e cabos nos chicotes elétricos. Essa fiação complexa requer conectores, terminais, fios, fibras ópticas e outras tecnologias que requerem ferramentas de precisão.
Linha do tempo
Na década de 1940, todos os terminais foram soldados
1953 AMP apresenta terminais cilíndricos de crimpagem
1957 Os irmãos Cannon experimentam terminais usinados com barris de crimpagem
1960 Buchanan apresenta ferramenta de crimpagem de 4 entalhes com catraca (Ref. MS3191)
1961 Boeing adota o padrão ML-C-26500 do programa Minuteman
1963 MS3191-1 é lançado como o primeiro padrão de ferramenta de crimpagem
Em 1965, a Daniels Manufacturing lançou o MS3191-4.
1969 MIL-T-22520 publicado e datado, substituindo todas as especificações anteriores
1974 Alterado para MlL-C-22520, adicionada tabela de barras
1996 Alterado para MIL-DTL-22520
2016 até apresentar alterações concluídas do SAE AS22520
Crimpagem: antes e agora
Os primeiros conectores multipinos foram terminados soldando condutores em terminais não removíveis. Contudo, aplicações de alta temperatura e a necessidade de serviço de campo simples e confiável levaram à introdução de conectores com terminais removíveis. Eles são cravados nos condutores em vez de soldados.
As primeiras ferramentas de crimpagem padrão para crimpagem destes novos terminais foram introduzidas no início dos anos sessenta. MS3191-1 é um desenho militar que define a ferramenta e seus acessórios.
O MS3191-1 apresenta um padrão de crimpagem de quatro recuos e um posicionador de parada positiva que controla o deslocamento do penetrador (profundidade de crimpagem).
O design do MS3191-1 é um compromisso entre simplicidade operacional e desempenho de crimpagem porque a profundidade de crimpagem de qualquer terminal não pode ser ajustada para acomodar os diferentes diâmetros dos condutores que estão sendo crimpados. No entanto, ele se adapta aos conectores de crimpagem daquela época. Um design de ferramenta aprimorado com profundidade de crimpagem ajustável de forma independente foi logo introduzido como MS3191-4.
O MS3191-4 possui ajustes internos completamente independentes do posicionador, permitindo a seleção de sete profundidades de crimpagem independentes, permitindo crimpagem ideal de condutores que variam de AWG 12 a 26, independentemente do tamanho do cilindro do contato. MS3191-4 também introduz o uso de um penetrador de extremidade dupla para produzir oito padrões de crimpagem de indentação que alcançam consistentemente valores de ruptura por tração e propriedades mecânicas superiores.
O MS3191-4 introduz o conceito de cabeça de torre contendo três posicionadores que podem ser usados sem a necessidade de separar qualquer um dos posicionadores da ferramenta de crimpagem base.
Em 1969, foram desenvolvidas especificações militares para duas ferramentas de crimpagem para substituir os desenhos militares existentes. Eles são MIL-T-22520C (Marinha) e MIL-T-83724 (Força Aérea dos EUA), que definem ferramentas de crimpagem de tamanho padrão semelhantes ao MS3191-4, mas com uma faixa expandida de profundidade de crimpagem de oito etapas. Essas especificações também definem uma ferramenta de micro crimpagem para crimpagem de condutores tão pequenos quanto AWG 32. Os dois documentos foram fundidos no MIL-C-22520D em 1971. Todos os padrões militares anteriores para ferramentas de crimpagem, incluindo o MS3191, foram posteriormente cancelados. Esta lista inclui especificações para ferramentas de crimpagem de entalhe, ferramentas de crimpagem de terminal, ferramentas pneumáticas, ferramentas de crimpagem de cabo coaxial e outras ferramentas de crimpagem especiais.
MIL-DTL-22520 estabelece uma especificação única que define os requisitos de desempenho para todas as ferramentas de crimpagem usadas em conectores elétricos de padrão militar. Isto elimina o desperdício e a confusão causados pela aplicação sobreposta de muitas ferramentas de crimpagem "padrão" diferentes devido a numerosos desenhos militares não relacionados.
Conceito de crimpagem
Como método de conexão elétrica, a crimpagem é amplamente utilizada nas indústrias eletrônica e elétrica. Ele combina firmemente o cilindro de metal com o condutor por meio de pressão, garantindo que o terminal ou a extremidade de contato possam ser firmemente conectados ao condutor elétrico.
Para obter uma crimpagem satisfatória, a seleção e combinação de condutores, cilindros de crimpagem e ferramentas são essenciais. Os condutores precisam ter boa condutividade elétrica e resistência mecânica para suportar a corrente elétrica e o estresse mecânico durante a operação. O cilindro de crimpagem precisa ter elasticidade e plasticidade suficientes para que possa ser firmemente combinado com o condutor sob pressão para formar uma conexão forte.
Quando são utilizadas ferramentas corretamente combinadas, as juntas criadas apresentam boas propriedades elétricas e mecânicas. A ferramenta atenderá a esses requisitos de forma consistente e confiável, garantindo repetibilidade com ferramentas de controle de ciclo de qualidade.
A resistência de um conector de crimpagem adequadamente projetado e controlado deve ser igual ou menor que a de um fio de seção transversal igual. As especificações especificam os requisitos para queda de tensão em milivolts em correntes especificadas.
A resistência mecânica de uma junta de crimpagem e sua força de arrancamento (resistência à tração) varia com a deformação aplicada (isto é, a matriz de crimpagem da ferramenta determina a configuração de crimpagem e a deformação). Portanto, moldando adequadamente a deformação, podem ser obtidas altas forças de arrancamento. A matriz na ferramenta determina a configuração completa de crimpagem, que geralmente é um elemento do design do contato e/ou do conector.
Algumas considerações de design incluem:
a) tipo de contato, seu tamanho, forma, material e função,
b) o tipo e tamanho dos fios a serem acomodados,
c) O tipo de ferramenta que deve ser configurada.