Aké sú typy kolíkov?

Ii. Mechanické špendlíky: Chrbtica montáže a pohybu

Mechanické kolíky sa používajú primárne v kontextoch strojného inžinierstva na spojenie, zarovnanie, blokovanie, alebo umožnenie pohybu medzi fyzickými komponentmi. Spoliehajú sa na mechanické princípy, ako je trenie, strih, rušenie, alebo pozitívne uzamykacie funkcie na vykonávanie ich funkcie. Pevnosť materiálu, tvrdosť, odolnosť proti korózii, a únavová životnosť sú kritické parametre.

A. Upevnenie a zabezpečenie kolíkov

Tieto kolíky sú navrhnuté tak, aby držia komponenty pohromade, často odoláva strihovým alebo ťahovým silám, alebo na uzamknutie ďalších upevňovacích prvkov na mieste.

1. Kolík (Rozdelené kolíky)

   • Popis: Jednoduchý upevňovač vytvorený z polkruhového drôtu sklonený späť na seba, Vytvorenie cibuľovej hlavy na jednom konci a dva paralelné hroty (nôh) na druhom.
   • Funkcia: Primárne sa používa na zabezpečenie polohy iných upevňovacích prvkov, najčastejšie kastelované orechy, štrbina, alebo Clevis Pins. Bránia uvoľneniu alebo ustúpeniu matice v dôsledku vibrácií alebo rotácie. Pracujú tým, že sú vložené cez otvor do skrutky alebo hriadeľa, po ktorých sú hroty ohnuté od seba, Zamknutie kolíka na svojom mieste. Nie sú navrhnuté tak, aby sami prepravovali významné šmykové zaťaženie.
   • Mechanizmus: Pozitívne blokovanie deformáciou hrotov.
   • Typy:
     • Štandardný kolík: Najbežnejší typ.
     • Predĺžená hrot: Jeden hrot je dlhší ako druhý, Uľahčenie ľahšieho ohýbania v tesných priestoroch.
     • Kladivový kolík: Navrhnuté pre rýchlejšiu inštaláciu; Hroty sa môžu šíriť štrajkovaním hlavy kladivom.
   • Materiály: Zvyčajne vyrobené z mäkkého, ťažné kovy ako nízka uhlíková oceľ (často zinokerovaný pre odolnosť proti korózii), nehrdzavejúca oceľ (známky 304, 316 pre vyššiu odolnosť proti korózii), mosadz, alebo bronz. Výber materiálu závisí od požiadaviek na pevnosť a expozície v životnom prostredí.
   • Aplikácie: Automobilový priemysel (zaistenie orechov hradu), priemyselné stroje (blokovanie kolíkov a orechov), poľnohospodárske vybavenie, lietadlo (Aj keď sa často nahradzujú bezpečnejšími uzamykacími mechanizmami v kritických aplikáciách).

2. Jarné kolíky (Špendlíky, Napätie)

   • Popis: Dutina, valcové kolíky s pozdĺžnou štrbinou (Štrbina) alebo tvorené stĺpením pásu materiálu (Stočený pružinový kolík). Sú navrhnuté s vonkajším priemerom o niečo väčším ako otvor, do ktorého sú vložené.
   • Funkcia: Upevnite komponenty vytvorením kontinuálneho radiálneho napätia (smerom smerom von) proti stenám otvoru po vložení. Táto pozastavenie založené na trení odoláva účinne vibrácie a nárazové zaťaženie. Môžu vymeniť kolíky na kužeľ, kolíky, alebo nity v mnohých aplikáciách.
   • Mechanizmus: Interferencia sa prispôsobí napätiu radiálnej pružiny.
   • Typy:
     • Štrbina (Špendlíky): Jeden prierez v tvare C. Flexibilnejší, ľahšie vložiť, všeobecne nižšia pevnosť šmyku a únava v porovnaní so stočenými kolíkmi. Skosené konce vkladania pomoci.
     • Stočené jarné kolíky (Špirálové kolíky): Tvorené valcovaním pásu materiálu 2.25 časy. Distribuuje stres rovnomernejšie pozdĺž obvodu kolíka, Ponúka vyššiu šmykovú pevnosť, Lepšie tlmenie nárazu, Väčšia únava odolnosť, a menší potenciál poškodenia otvorov. Udržiavajú flexibilitu v širšom rozsahu tolerancie.
   • Materiály: Pružina s vysokou uhlíkom (Tepelne spracované pre pevnosť a elasticitu), nehrdzavejúca oceľ (napr., 420, 302/304), Niekedy berylium meď pre nemagnetické alebo vodivé aplikácie. Končí ako zinkový pokovovanie, fosfátový náter, alebo pasivácia zvyšuje odolnosť proti korózii.
   • Aplikácie: Široko používané v automobilových zostavách, strelné zbrane, priemyselné vybavenie, elektronika, a spotrebné výrobky na upevnenie, záves, a lokalizácia. Stočené kolíky sú často uprednostňované pre dynamické alebo vysoko stresové aplikácie.

3. Drážkové špendlíky

   • Popis: Pevné valcové kolíky s tromi pozdĺžnymi drážkami pritlačenými do ich tela. Tieto drážky vytlačia materiál smerom von, Vytváranie vyvýšených oblastí, ktoré pri stlačení do vyvŕtaného otvoru konkrétneho priemeru poskytujú rušno.
   • Funkcia: Zabezpečiť, Opevnenie odolné voči vibráciám na základe rušenia vytvoreného vyvýšeným materiálom pozdĺž drážok, ktoré sa zaoberajú stenou diery. Ponúkajú silnejšie pozastavenie ako štandardné pružinové kolíky v mnohých prípadoch a často sa používajú na trvalé alebo polotrvalé zostavy.
   • Mechanizmus: Interferenčné prispôsobenie cez premiestnený materiál pozdĺž drážok.
   • Typy: Existuje veľa typov, rozlíšené polohou a formou drážok (napr., Typ a: Zužené drážky v celej dĺžke; Typ B: zužované drážky; Typ c: paralelné drážky po celej dĺžke; Typ e: stredné drážky; Typ u: Drážky v tvare U na uzamknutie). Každý typ ponúka rôzne vlastnosti a vhodnosť pre priechody alebo slepé diery.
   • Materiály: Typicky vyrobené z ocele s ťahom za studena (napr., 12L14, 1215), nehrdzavejúca oceľ (303, 316), alebo zliatinová oceľ. Možnosti pokovovania (zinok, kadmium) sú k dispozícii.
   • Aplikácie: Používa sa ako blokovacie zariadenia, závesné kolíky, Rukávy, lokalizácia prvkov, a ventilové kolíky v strojoch, automobilové komponenty, náradia, a príslušenstvo. Ich pevná konštrukcia poskytuje významnú šmykovú pevnosť.

4. Clevis Pins

   • Popis: Typ upevňovača s hlavou na jednom konci, valcová stopka, a jeden alebo viac krížových vyvŕtaných otvorov cez drážku na opačnom konci.
   • Funkcia: Primárne sa pripojil k clevisu (Držiak v tvare U) do inej zložky, Často umožňuje otáčanie alebo rotáciu okolo osi kolíka. Krížový vyvŕtaný otvor je umiestnený, R-Clip, alebo podobné zadržiavacie zariadenie na zaistenie axiálne Clevis Pin Pin.
   • Mechanizmus: Pôsobí ako strihový kolík a otáčajúca sa nápravy; zabezpečené axiálne sekundárnym upevňovacím zálohom (pin, atď.).
   • Vlastnosti: Hlavná strana (rôzne štýly: plochý, klenutý, huba), hladká stopka (povrchová plocha), krížový otvor(siež). Niektoré majú drážky na zadržiavanie klipov namiesto otvorov.
   • Materiály: Nízka uhlíková oceľ, stredná uhlíka (Niekedy sa tepelne spracúva pre vyššiu pevnosť v šmyku), nehrdzavejúca oceľ (304, 316), zliatinové ocele. Často pokladaný (zinok, kadmium) na ochranu proti korózii.
   • Aplikácie: Všadeprítomné mechanické prepojenia, spojovacie tyče, napínač, riadenie, poľnohospodárske náradie (napr., špendlíky), stavebné vybavenie, a hardvér plachetnice.

5. Rybárske špendlíky (Lin cinch kolíky)

   • Popis: Samoliečkový kolík pozostávajúci z hlavy a drôtovej slučky (často slzy alebo v tvare krúžku) pripevnené k hlave. Drôtová slučka zaskočí na konci stopky, zaisťuje kolík na svojom mieste.
   • Funkcia: Poskytuje riešenie upevnenia rýchleho uvoľnenia, Typicky sa používajú v aplikáciách vyžadujúcich časté montáž a demontáž, ak vysoká presnosť alebo prenos zaťaženia nie je primárnym problémom. Často nahrádza kolíky Clevis a Cotter Pins v aplikáciách s nižším zaťažením alebo nekritickými aplikáciami.
   • Mechanizmus: Pozitívne blokovanie cez pružinovú drôtovú slučku, ktorá sa venuje drážke alebo koncom pinovej stopky.
   • Vlastnosti: Hlavná strana, trus (Niekedy s drážkou), pripevnená samoliečková slučka drôtu.
   • Materiály: Oceľové telo (často pokladaný), Spring oceľový drôt slučky.
   • Aplikácie: Bežne sa vyskytuje na poľnohospodárskych strojoch (trojbodové závesy, náradie), prívesy, lešenie, a ďalšie zariadenie vyžadujúce rýchle zmeny alebo úpravy komponentov.

B. Lokalizácia a zarovnanie kolíkov

Tieto kolíky sa vyrábajú na presné tolerancie a používajú sa primárne na zabezpečenie presného umiestnenia a zarovnania medzi komponentmi párenia počas montáže.

1. Kolíky

   • Popis: Tuhý, bezhlaví valcové kolíky vyrobené na extrémne tesné diametrické tolerancie. Často majú skosené alebo rádiné konce, aby pomohli vkladanie.
   • Funkcia: Používa sa na presné umiestnenie a zarovnanie komponentov stroja. Sú vložené do presných otvorov v párení častí, Zabezpečenie opakovaného umiestnenia. Primárne odolávajú šmykových síl, s ktorými sa stretávajú počas montáže alebo operácie, ktoré by mohli spôsobiť nesprávne zarovnanie. Zvyčajne nie sú určené ako primárne upevňovacie prvky na držanie častí pohromade pri významnom zaťažení v ťahu, Aj keď prispievajú k sile kĺbu.
   • Mechanizmus: Presné rušenie alebo prechodné spojenie do otvorov s presným veľkosti.
   • Typy:
     • Rovnobežný: Konštantný priemer pozdĺž dĺžky. Najbežnejší typ. Môže byť zatvrdený alebo nezaslúžený.
     • Zúžené hmoždinové kolíky: Mierne zúženie po celej dĺžke (pokryté osobitne nižšie, Aj keď niekedy zoskupené).
     • Potiahnite (Vyťahovacie hmoždinky): Obsahuje otvor s vnútorne závit.
     • Drážkované hmoždinové kolíky: Začlenite drážky, aby umožnili vzduch alebo mazivo uniknúť počas vloženia do slepých otvorov.
     • Tlač vs. Šmykľavka: Potmene hmoždinky sa spoliehajú na buď na tlači (Vyžadujúca silu na vloženie/odstránenie) Alebo sklz fit (Umožnenie ľahkého vloženia/odstránenia ručne) V závislosti od potreby uchovávania aplikácie verzus ľahké demontáž.
   • Materiály: Tvrdenú legúrovú oceľ (napr., ložisková oceľ, Nástrojová oceľ - Rockwell C 58-62 typický) Pre odolnosť proti opotrebeniu a vysokú šmykovú pevnosť; nehrdzavejúca oceľ (303, 316, 416 tvrdý) pre odolnosť proti korózii; Niekedy mosadz alebo hliník pre konkrétne aplikácie. Presné brúsenie zaisťuje prísne tolerancie (napr., ISO M6, H6 sa hodí).
   • Aplikácie: Kritické v nástroji a výrobe, prípravky a príslušenstvo, zostava precíznych strojov (prevodovka, motory), zarovnanie formy, a akákoľvek žiadosť vyžadujúca presnú registráciu komponentov.

2. Kužeľ

   • Popis: Pevné kolíky s kužeľovým tvarom, Mať presne riadenú zúženosť pozdĺž ich dĺžky (zvyčajne 1:48 alebo 1:50, čo znamená, že sa priemer mení o 1 jednotka pre každé 48 alebo 50 dĺžka).
   • Funkcia: Používa sa na lokalizáciu/zarovnanie komponentov a poskytovanie bezpečného, Upevnenie s nízkym až stredným silom. Túper vytvára firmu, Samoobslužné interferenčné fit, keď je vwen do zodpovedajúceho zúženého vystrojeného otvoru. Obzvlášť užitočné, ak sa vyžaduje periodická demontáž, pretože sa dajú ľahko vyháňať z malého konca.
   • Mechanizmus: Klinová akcia kvôli zúženiu vytvára silné rušenie a samoliečanie.
   • Vlastnosti: Štandardizované kužeľové pomery (napr., ANSI B5.20, ISO 2339). K dispozícii s externými/vnútornými vláknami na veľkom konci alebo bez nich pre pomoc.
   • Materiály: Nízka uhlíková oceľ, stredná uhlíka (môže byť zatvrdený), nehrdzavejúca oceľ (303, 316), mosadz.
   • Aplikácie: Zarovnanie a spojovacie diely, Upevňovacie prevody alebo kladky na hriadele (najmä v starších alebo jednoduchších strojoch), montáž elektrických zariadení, Vytváranie bodov. Sú účinné tam, kde je potrebné presné zarovnanie a ľahké odstránenie.

C. Šmykové kolíky

1. Šmykové kolíky

   • Popis: PIN špeciálne navrhnutý tak, aby zlyhal (strih) za vopred určeného stavu preťaženia.
   • Funkcia: Pôsobí ako mechanická poistka alebo obetná zložka. Spája dve časti pohonného vlaku (napr., hriadeľ motora do prevodovky alebo vrtule) a je dostatočne silný na normálnu prevádzku, ale dostatočne slabý na to, aby sa čisto zlomil, ak sa poháňaný komponent stretne s nadmerným odporom (napr., hodinu). Toto zlomenie odpojí jednotku, Ochrana drahších komponentov, ako sú motory alebo prevodovky pred poškodením.
   • Mechanizmus: Navrhnuté zlyhanie pri špecifickej úrovni šmykového napätia.
   • Vlastnosti: Zvyčajne jednoduché valcové kolíky, Často s prierezom naráža.
   • Materiály: Zvyčajne vyrobené z mäkších alebo krehkejších materiálov v porovnaní s komponentmi, ktoré spájajú, ako hliník, mosadz, alebo špecifické stupne ocele s nízkou pevnosťou. Materiál a priemer sú starostlivo vybrané na základe požadovaného limitu strihového zaťaženia.
   • Aplikácie: Prívesné motorové vrtule, snehové dúchadlá (pohon), poľnohospodárske vybavenie (Hriadeľ PTO), priemyselné mixéry, Tlačové lisy - kdekoľvek sú možné náhle džemy alebo preťaženie.

IiI. Elektronické špendlíky: Vedenie energie a údajov

Elektronické špendlíky sú základnými prvkami v elektrických a elektronických systémoch, Zodpovedný za vytváranie vodivých ciest. Umožňujú prúdenie signálov a energie medzi komponentmi, obvodové dosky, káblov, a zariadenia. Ich dizajn sa zameriava na elektrickú vodivosť, integrita signálu, mechanická stabilita na montáž, a spoľahlivé cykly párenia.

A. Konektor

Tieto kolíky sú súčasťou systému konektora (zátky, zásuvka, hlavičky) Používa sa na stanovenie dočasných alebo trvalé elektrické spojenia medzi rôznymi časťami elektronického systému.

1. Typy založené na formálnom faktore:

   • Guľaté kolíky:
     • Opracované kolíky: Otočil sústruh z pevnej kovovej tyče. Ponúknuť vysokú presnosť, trvanlivosť, Vynikajúci elektrický výkon, a vhodnosť pre aplikácie s vysokou spoľahlivosťou (armáda, kozmonautika, lekárske). Môžu byť navrhnuté s zložitými funkciami, ako sú kontakty s viacerými prstami (napr., Korunové jarné kontakty) vo vnútri ženských zásuviek pre spoľahlivé párenie. Často používané v kruhových konektoroch, D-subs, a zásuvky IC. Drahšie z dôvodu výrobného procesu.
     • Vyrazené a vytvorené kolíky: Vyrazené z plechu a potom sa vytvorí do okrúhleho alebo polostrovacieho tvaru. Nákladovo efektívnejšie pre výrobu s veľkým objemom. Bežné v obdĺžnikových konektoroch, konektory, A niektoré zásuvky IC. Môže mať mierne nižšiu mechanickú robustnosť alebo nosnosť prúdu v porovnaní so opracovanými kolíkmi ekvivalentnej veľkosti.
   • Štvorcový špendlík (Špendlíky, Hlavičky):
     • Zvyčajne 0,025 ″ (0.64mm) alebo 0,045 ″ (1.14mm) štvorcový. Pôvodne navrhnutý na balenie drôtu (metóda pripojenia bez spájkovania, kde je drôt pevne ovinutý okolo kolíka), Teraz sú všadeprítomné ako kolíky hlavičiek pre pripojenia na dosku alebo na dosku (Používa sa s prepojkovými blokmi alebo konektormi káblových pásov).
     • Poskytnite dobrú mechanickú stabilitu pre montáž PCB (priechod alebo SMT). Ponúknite viac kontaktných bodov pre konektory párenia.
   • Čepeľ (Ploché kolíky):
     • Plochý, pravouhlý prierezový kolík. Často sa používajú v energetických konektoroch, kde je potrebná kapacita vyššej prúdu a väčšia plocha kontaktného povrchu. Príklady zahŕňajú sieťové zástrčky (Nie, Europlug), Automobilové poistky/konektory, a niektoré vysoko prúdové konektory dosiek.
   • Vidlice/rýč (Terminály):
     • Nie striktne kolíky v valcovom zmysle, ale slúžiť podobnej funkcii konektora. Navrhnuté tak, aby sa spojili so skrutkovými terminálmi alebo autobusovými tyčami. Bežné pri distribúcii energie, zvukové vybavenie (reproduktorové terminály), a priemyselné kontroly.

2. Typy založené na rozhraní párenia:

   • Mužské špendlíky (Zátky, Hlavičky): Vyčnievajúce vodivé prvky.
   • Ženské zásuvky (Nádoba, Záves): Zodpovedajúce prvky určené na prijímanie mužských kolíkov. Tieto obsahujú vnútorné pružinové kontakty (napr., ladenie vidlice, konzolový lúč, kontakty s viacerými prstami) že po vložení utrite proti mužskému špendlíku, Zabezpečenie spojenia s nízkou rezistenciou. Aj keď nie sú „špendlíky“, Sú nevyhnutným náprotivkom.

3. Typy založené na montáži:

   • Držiak na dierku (Thm) Špendlíky: Kolíky navrhnuté na vloženie cez vysunuté otvory do dosky s tlačenými obvodmi (PCB) a potom sa spájal na opačnej strane. Ponúka silné mechanické ukotvenie. Spoločné pre konektory, ktoré sa očakáva, že sa podrobia fyzickému stresu, konektory, a staršie návrhy. Zahŕňa štandardné hlavičky, Konektor D-Sub, atď.
   • Povrchová montáž (SMT) Špendlíky: PIN navrhnuté na spájkovanie priamo na podložky na povrchu dosiek DPS. Umožňuje vyššiu hustotu komponentov a automatizovanú zostavu. Vyžaduje starostlivý dizajn a spájkovacie procesy. Bežné v moderných konektoroch s jemným rozpadom, Ic zásuvky, a kompaktné zariadenia. Formuláre SMT PIN zahŕňajú čajkové krídlo, Šialený, a štýly vedúceho zadku prispôsobené povrchovému spájkovaniu.
   • Špendlíky (Kompatibilné kolíky): Navrhnuté s kompatibilnou sekciou (napr., „Eye-of the Needle“ alebo podobná deformovateľná geometria) ktorý komprimuje po vložení do presne vyvŕtaného priechodného otvoru v PCB. Vytvára spoľahlivé, plynulý, Spojenie bez spájkovania cez vysokú normálnu silu. Ponúka vynikajúcu mechanickú stabilitu a elektrický výkon, Vhodné pre vysoké prúdové aplikácie, zadné plány, a situácie, keď je spájkovanie nežiaduce alebo náročné.
   • Špendlíky: Štvorcový (spomenuté skôr) špeciálne navrhnuté na ukončenie drôtu, Aj keď sa teraz častejšie používajú ako hlavné hlavičky.

4. Materiál a pokovovanie (Rozhodujúce pre výkon):

   Materiály používané na elektronické konektorové kolíky zásadne určujú ich výkon a dlhovekosť. Výber správnej kombinácie je nevyhnutný.

   • Základné kovy: Toto je základný konštrukčný materiál PIN, Poskytovanie mechanickej pevnosti a prirodzenej elektrickej vodivosti. Bežné voľby ponúkajú rôzne kompromisy:
     • Mosadz: Nákladovo efektívne a ľahko strojné, Vhodný na všeobecné použitie.
     • Bronzový fosfor: Ponúka lepšiu silu, únava, a jarné vlastnosti ako mosadz, čo je dobré pre spoľahlivé ženské kontakty.
     • Meď berylium (Prichádzať): Poskytuje vynikajúcu silu, jarné vlastnosti, a odolnosť proti únave, Ideálne pre vysokú spoľahlivosť, konektory s vysokým pásom, Aj keď drahšie.
     • Druhý Zliatiny medi môžu byť vybrané pre konkrétne potreby vodivosti alebo teploty.
   • Pokovovanie: Tenký povlak aplikovaný na základný kov, Plating je kritický z niekoľkých dôvodov:
     • Ochrana proti korózii: Zabraňuje oxidácii základného kovu, Udržiavanie kontaktného povrchu v čistote.
     • Nízky kontaktný odpor: Zaisťuje efektívny prenos signálu a energie, Obzvlášť životne dôležité pre signály nízkej úrovne. Ušľachtilé kovy ako zlato vynikajú tu.
     • Trvanlivosť: Zvyšuje odolnosť opotrebenia počas opakovaných vkladov a odstránení.
     • Spájanie: Poskytuje povrch (ako cínu) To sa ľahko spojí so spájkou počas montáže.
   • Bežné pokovovacie materiály:
     • Zlato (Au): Vynikajúci odpor proti korózii a nízka odolnosť v kontakte; Ideálne pre vysokú spoľahlivosť a nízke signály. Často sa uplatňuje na nikel.
     • Konzervovať (Sn) alebo špičkový (SNPB): Nákladovo efektívny, vynikajúca spájka, Dobré pre všeobecné využitie a moc (Cín bez olova je bežný).
     • Nikel (In): Často používané ako podložie pre zlato/plechovku, Poskytovanie bariéry a zlepšenie odolnosti proti opotrebeniu. V niektorých prípadoch môže byť posledným povrchom.
     • Striebro (Zápis): Najvyššia vodivosť, ale môže poškodiť; Používa sa na vysoký prúd alebo RF.
     • Paládium (PD) zliatiny: Trvalá alternatíva k zlatu, často so zlatým bleskom.

   Výber príslušnej kombinácie základného kovu a pokovovania zaisťuje, že PIN spĺňa špecifickú elektrickú aplikáciu, mechanický, environmentálny, a požiadavky na náklady.

5. Kľúčové charakteristiky konektorových kolíkov:

   • Pitch: Vzdialenosť medzi susednými kolíkmi. Určuje hustotu konektora (napr., 2.54mm, 1.27mm, 0.5mm).
   • Súčasná hodnota: Maximálny kontinuálny prúd, ktorý môže kolík bezpečne prenášať bez prehriatia. Závisí od veľkosti kolíka, materiál, a pokovovanie.
   • Hodnotenie napätia: Maximálny rozdiel napätia, ktorý je možné bezpečne aplikovať medzi susednými kolíkmi bez oblúka alebo dielektrického rozpadu. Závisí od ihriska, izolátor, a environmentálne faktory.
   • Odpor: Elektrický odpor cez prepojené rozhranie s kolíkom. Nižšia je lepšia. Ovplyvnené materiálom, pokovovanie, normálna sila, a stav povrchu.
   • Trvanlivosť (Párenie): Počet cyklov vloženia/odstraňovania, ktorý konektorový systém vydrží pri udržiavaní špecifikovaného výkonu. Závisí od základného kovu, Platanie typu/hrúbky, a kontaktný dizajn.
   • Inzercia/extrakcia: Sila potrebná na pár a prepustenie konektora. Dôležité pre používateľské skúsenosti a predchádzanie poškodeniu.

6. Aplikácie:

Všadeprítomný v elektronike: pripojenie PCB (hlavičky/zásuvky na dosku), Pripojenie vodičov k PCB (koncové bloky, konektory drôtu na palube ako JST, Molex), Ic zásuvky (Ponoriť, PGA, Plcc), počítačové periférie (USB, Hdmi, Displej), napájacie zdroje, dátová komunikácia (Ethernet RJ45 kolíky), automobilové káblové zväzky, telekomunikačné vybavenie.

B. Komponenty vodiče/kolíky

Toto sú kolíky alebo terminály siahajúce od elektronických komponentov (ako integrované obvody, tranzistory, odpor, kondenzátory) ktoré im umožňujú byť elektricky pripojení k DPS alebo iným obvodom.

1. Funkcia:

   • Poskytnúť elektrické spojenie medzi vnútornými funkciami (napr., kremík) komponentu a vonkajšieho obvodu.
   • Poskytnite mechanickú montáž pre komponent na DPS (najmä pre THM komponenty).
   • V niektorých prípadoch pomôže rozptýliť teplo z komponentu.

2. Typy (Na základe štýlu balíka komponentov):

   Spôsob, akým kolíky alebo vodiče pripevňujú komponent k doske obvodu, silne závisí od obalu komponentu. Kľúčové štýly zahŕňajú:

   • Vodidlá:
     • Axiálne vedenie: Rozširujte sa z opačných koncov komponentu (Bežné pre rezistory, diódy).
     • Radiálne vodiče: Roztiahnite sa z tej istej strany/spodnej časti komponentu (spoločné pre kondenzátory, Tranzistory na 92).
     • Ponoriť (Dvojitý balík) Špendlíky: Dva paralelné riadky kolíkov štandard na mnohých starších integrovaných obvodoch.
   • Povrchová montáž (SMT/SMD) Vedenie: Určené na spájkovanie na povrchových podložkách DPS:
     • Vedie Gull Wing: V tvare vonkajšej „l“ (napr., Dýzy, Balíky QFP).
     • Vedenie j.: Zasunuté pod telom balenia v tvare „j“ (napr., Balíčky PLCC).
     • Butt vedie: Krátke vodiče siahajúce priamo nadol k podložkám.
   • Bez vodiča & Spojenie poľa (Funkčne špendlíky): Tieto maximalizujú hustotu pomocou podložiek alebo guličiek namiesto tradičných vodičov:
     • BGA (Pole s mriežkou): Používa množstvo spájkovacích loptičiek na balení spodnej strany.
     • LGA (Poľa s mriežkou): Má rad plochých kontaktných podložiek (často používané s zásuvkami).
     • Qfn/dfn (Štvorkoliek.): Mať kontaktné podložky pozdĺž spodného obvodu namiesto vodičov.
     • PGA (Pinový mriežkový pole): Pri používaní formátu poľa, pozostáva zo skutočných kolíkov pod ním, Zvyčajne sa zapojíte do zásuvky.

3. Materiály:

   • Olovnatý rámec: Vnútorná kovová štruktúra, ku ktorej je kremíková matrica prilepená a z ktorej sa vytvárajú vonkajšie vodiče/kolíky. Bežné materiály zahŕňajú:
     • Zliatiny medi (napr., C194, C7025): Uprednostňované pre dobrú tepelnú a elektrickú vodivosť.
     • Zliatina 42 (Zliatina železa): Koeficient tepelnej expanzie (CTE) úzko zodpovedá kremíku, Zníženie napätia počas teplotnej cyklistiky. Nižšia vodivosť ako meď.
     • Časopis (Zliatina): Podobné vlastnosti zodpovedajúce CTE ako zliatiny 42, často používané pre hermetické balíčky.
   • Pokovovanie: Nevyhnutné pre spájanie a prevenciu oxidácie.
     • Konzervovať (Sn) alebo špičkový (SNPB): Najbežnejšie pre spájkujúci (Verzie kompatibilné s ROHS používajú čistý plechový alebo cínový slver (Vrecko) zliatiny).
     • Nikel-paladium-zlato (Ponoriť): Vysokovýkonný, Finistra kompatibilná s ROHS ponúka vynikajúcu spájku, drôtová väzba, A životnosť. Eliminuje obavy z cínu.
     • Zlato (Au): Používa sa hlavne na vnútorné podložky na vodiče na olovenom ráme, alebo niekedy pre konkrétne aplikácie, ktoré si vyžadujú kontakt so zlatom.

4. Dôležitosť:

Komponentné vodiče sú rozhodujúce pre funkčnosť a spoľahlivosť prakticky všetkých elektronických zariadení. Ich dizajn ovplyvňuje výrobu (ľahkosť spájkovania), spoľahlivosť (Odolnosť voči tepelnému stresu, vibrovanie), a elektrický výkon (indukčnosť, kapacita, odpor).

IV. Kľúčové úvahy o výbere PIN

Výber správneho kolíka pre aplikáciu je rozhodujúci pre výkon, spoľahlivosť, bezpečnosť, a nákladová efektívnosť. Inžinieri a dizajnéri musia brať do úvahy viac faktorov:

Primárna funkcia:

• Je to na upevnenie, lokalizačný, otočenie, elektrické spojenie, strihanie, alebo niečo iné? Toto je prvý determinant potrebnej kategórie PIN.

Požiadavky na zaťaženie:

• Mechanické špendlíky: Aké sú očakávané šmykové sily? Ťahové sily? Je to statické alebo dynamické zaťaženie? Je únavou životom? (napr., Potmene hmoždinky pre umiestnenie vysokého strihu/presnosti, Pružinové kolíky pre dynamický odolnosť voči vibráciám).
• Elektronické špendlíky: Aká je požadovaná súčasná prenosová kapacita (amperage)? Aké je prevádzkové napätie (požiadavky na izoláciu)? Aká frekvencia signálu/rýchlosť dát je potrebné podporovať (Vplyv impedancie, indukčnosť)?

Environmentálne podmienky:

• Teplota: Zažije PIN extrémne vysoké alebo nízke teploty? To ovplyvňuje pevnosť materiálu, expanzia/kontrakcia, a pokovovanie integrity (napr., Pretože pre vysoké tempy, Zhoda CTE pre vodiče komponentov).
• Korózia: Bude kolík vystavený vlhkosti, vlhkosť, soľ, chemikálie, alebo galvanická korózia (odlišné kovy)? Vyžaduje výber vhodných základných materiálov (nehrdzavejúca oceľ, mosadz) a ochranné pokovovanie (Zlato, Nikel, Zinok).
• Vibrácie: Je žiadosť podlieha pohybu alebo vplyvu? Vyžaduje špendlíky s pozitívnym uzamknutím (Kolík, Rybárske špendlíky), sila (Jarné kolíky, Špendlíky), alebo vysoká odolnosť (Zlato).

Kompatibilita:

• Uistite sa, že materiál PIN je kompatibilný s materiálmi komponentov, ktoré spája alebo sa spája, predchádzanie galvanickej korózii.
• Zvážte rozdiely v tepelnej expanzii, najmä v presných zostavách alebo elektronických komponentoch.

Tolerancia a presnosť:

• Mechanický: Ako presné musí byť zarovnanie? (Vysoké presné body na kolíky na hmoždinkách). Aké sú tolerancie diery? (Jarné špendlíky sú umiestnené širšie tolerancie ako pevné kolíky).
• Elektronický: Čo je požadované ihrisko PIN? Aké sú tolerancie k umiestneniu a páreniu?

Potreby montáže a demontáže:

• Je pripojenie trvalé, polotrvalý, alebo často rozobraté? (napr., Lynch kolíky na rýchle uvoľnenie, Kužeľové kolíky na ľahké odstránenie, Drážkové kolíky/nity pre trvalé).
• Aké metódy montáže sú k dispozícii? (Naliehavý, zatĺkanie, spájkovanie, balenie drôtov). Vyžaduje automatizáciu? (Špendlíky, Špendlíky).
• Je odstránenie z slepých dier potrebných? (Potiahnite, špecifické typy drážkových kolíkov).

náklady:

• Materiálne náklady (Oceľ < Mosadz < Nerezová oceľ < Prichádzať; Konzervovať < Nikel < Striebro < Zlato/paládium).
• Zložitosť (Vyrazený < Opracovaný; Drážkovaný < Stočený pružinový kolík).
• Montážny náklad (Manuálne vs. Automatizovaný).
• Vyváženie požadovaného výkonu v porovnaní s rozpočtovými obmedzeniami. Preverenie môže byť zbytočne drahé.

Štandardy a špecifikácie:

• Existujú príslušné priemyselné normy (ISO, Ansi, Od, On), vojenské špecifikácie (Milovník), alebo regulačné požiadavky (ROHS) ktoré diktujú typ pinov, materiál, rozmery, alebo výkon? Dodržiavanie je často povinné, najmä v automobilovom priemysle, kozmonautika, lekárske, a elektroniky.

V. Materiály a výroba: Hlbší pohľad

Výkon akéhokoľvek kolíka je vnútorne spojený s jeho zložením materiálu a tým, ako sa vyrába.

Bežné materiály:

• Ocele:
  • • Nízkouhlíková oceľ: Lacný, dobrá tvarovateľnosť, Vhodné pre kolíky na všeobecné účely, kde vysoká pevnosť nie je prvoradá (napr., Kolík, Základné kolíky Clevis). Často sa vyskytuje na odolnosť proti korózii.
    • Stredná/sharbonová oceľ: Sa dá tepelne spracovať, aby sa dosiahla vysoká tvrdosť a pevnosť. Používa sa na jarné kolíky, kalené hmoždinky, vysoko pevné kolíky Clevis.
    • Zliatinové ocele (napr., Chrómový vanadium, Ložisková oceľ): Obsahovať legové prvky pre zvýšenú pevnosť, húževnatosť, tvrdosť, a odolnosť proti opotrebeniu. Používa sa na vysokú presnosť, Vysoké hmoždinky a špecializované mechanické kolíky.
    • Pružinová oceľ: Pevnosť s vysokým výnosom, odolnosť, a únavový život. Nevyhnutné pre jarné kolíky (Štrbina).
• Nehrdzavejúce ocele:
  • austenitické (napr., 303, 304, 316): Vynikajúca odolnosť proti korózii, nemagnetický (zvyčajne). Používa sa tam, kde je prostredie tvrdé. Vo všeobecnosti nižšia pevnosť ako tvrdený uhlíkový/zliatinový oceľ. 316 ponúka vynikajúcu odolnosť proti chloridom.
  • Martenzitické (napr., 410, 416, 420): Môže sa tepelne spracovať pre vysokú tvrdosť a pevnosť, Ponúka mierny odolnosť proti korózii. Používa sa na kalenu nerezové piny alebo pružinové kolíky, ktoré si vyžadujú pevnosť aj určitú odolnosť proti korózii. Magnetický.

• Zliatiny medi:
  • Mosadz (Medený zinok): Dobrá elektrická vodivosť, opracovateľnosť, odpor s koróziou. Bežné pre elektronické konektorové kolíky.
  • Bronzový fosfor (Meď-fosfor): Lepšia sila, únava, a jarné vlastnosti ako mosadz. Široko používané pre spoľahlivé elektronické kontakty.
  • Meď berylium (Meďolium): Vlastnosti najvyššej sily a jari medzi zliatinami medi, dobrá vodivosť. Prémiový materiál pre vysokú spoľahlivosť, kontakty s vysokým pálením.
• hliník: Ľahká, dobrá odolnosť proti korózii (tvorí pasívnu vrstvu oxidu), stredná sila. Používa sa pre niektoré šmykové kolíky alebo ľahké mechanické zostavy.
• Plasty (napr., Nylon, PEEK): Používa sa na ľahkú váhu, izolačný, alebo mechanické kolíky odolné voči korózii v špecifických aplikáciách s nízkym zaťažením. Nie je bežné pre vysoké sily alebo presné lokalizáciu.

Výrobné procesy:

• Studený smer / Formovanie chladu: Efektívny proces pre vysokohorovnú výrobu kolíkov s hlavami (Clevis Pins) alebo jednoduché valcové tvary zo zásoby drôtu. Materiál je tvarovaný pri izbovej teplote pomocou matríc a úderov.
• CNC obrábanie (Otáčanie, Mletie, Brúsenie): Používa sa na výrobu vysoko presných kolíkov (Kolíky, Opracované konektorové kolíky) alebo kolíky s komplexnými geometriou. Ponúka prísne tolerancie, ale vo všeobecnosti je pomalšie a drahšie ako formovanie. CNC brúsenie je nevyhnutné na dosiahnutie jemného povrchového povrchu a tolerancie naplneného priemeru hmoždiniek.
• Pečiatkovanie a formovanie: Plech je vyrazený na vytvorenie medzery, ktoré sa potom vytvoria (ohýbať sa, stočený) do konečného tvaru (napr., Pečiatkový konektor, Štrbina). Nákladovo efektívne pre komplexné ploché alebo polostrové tvary vo veľkom objeme.
• Formovanie drôtov: Používa sa na jednoduché tvary, ako sú píly na kobleanie a slučky na špendlíkoch Lynch, začínajúc priamo zo zásoby drôtu.
• Tepelné spracovanie: Rozhodujúce pre vývoj požadovaných mechanických vlastností (tvrdosť, silu, húževnatosť) v oceľových kolíkoch (Kalené hmoždinky, Jarné kolíky). Procesy zahŕňajú pri tvrdení, tvrdenie prípadov, zhasnutie, a temperovanie.
• Pokovovanie: Elektrochemické alebo elektrické procesy naneste tenké kovové povlaky (Zinok, Nikel, Konzervovať, Zlato, atď.) do hotového kolíka na ochranu proti korózii, Vylepšená spájka, alebo vylepšené vlastnosti elektrického kontaktu. Príprava povrchu pred pokovovaním je kritická.

Výber výrobného procesu ovplyvňuje konečné rozmery PIN, povrchová úprava, vnútorné stresy, a nakoniec, jeho výkon a náklady.

VI. Záver

Tento komplexný prehľad preskúmal rozmanitý svet kolíkov, Zvýraznenie mnohých typov kolíkov je rozhodujúce pre strojárstvo a elektroniku.

Podrobne to podrobne obsahovalo primárne kategórie, Počnúc mechanickými kolíkmi používanými na upevnenie (ako kolíky Cotter, Jarné kolíky, Drážkové špendlíky), presné zarovnanie (Kolíky, Kužeľ), otočenie (Clevis Pins), rýchle vydanie (Rybárske špendlíky), a ochrana preťaženia (Šmykové kolíky).

Pochopenie rôznych typov kolíkov a ich špecifických charakteristík je nevyhnutné pre inžinierov a dizajnérov, ktorých cieľom je vytvoriť spoľahlivé, efektívny, a bezpečné systémy.

Náš partner: https://dz-machining.com/