扭接式連接器件耐熱檢測(cè)技術(shù)研究

扭接式連接器件作為電氣連接系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，其耐熱性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的安全性與可靠性。在高溫環(huán)境下，器件的絕緣材料、金屬導(dǎo)體及機(jī)械結(jié)構(gòu)可能發(fā)生軟化、變形、老化或電氣性能下降，從而導(dǎo)致連接失效、短路甚至火災(zāi)。因此，對(duì)扭接式連接器件進(jìn)行系統(tǒng)化的耐熱檢測(cè)，是評(píng)估其質(zhì)量與適用性的必要環(huán)節(jié)。

1. 檢測(cè)項(xiàng)目

耐熱檢測(cè)主要包括以下幾項(xiàng)核心內(nèi)容：

• 熱變形溫度測(cè)試： 評(píng)估器件絕緣材料或塑料部件在持續(xù)升溫條件下，承受特定負(fù)荷時(shí)發(fā)生規(guī)定形變時(shí)的溫度。該指標(biāo)反映了材料在高溫下的短期抗變形能力。

• 維卡軟化點(diǎn)測(cè)試： 測(cè)定材料在特定液體傳熱介質(zhì)中，于規(guī)定負(fù)荷和勻速升溫條件下，被特定壓針刺入規(guī)定深度時(shí)的溫度。它主要用于衡量塑料部件的熱軟化特性。

• 球壓試驗(yàn)： 模擬在故障條件下，載流部件可能產(chǎn)生的熱量對(duì)支撐它的絕緣材料部件的影響。將規(guī)定壓力的鋼球壓于樣品表面，并在特定高溫試驗(yàn)箱中保持規(guī)定時(shí)間，取出后檢查壓痕直徑是否超標(biāo)，以驗(yàn)證絕緣材料在受熱和壓力下的抗塑性變形能力。

• 長(zhǎng)期耐熱性（熱老化）測(cè)試： 將樣品置于一個(gè)或多個(gè)高于其額定工作溫度的環(huán)境中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間（如數(shù)百至數(shù)千小時(shí)）暴露，隨后檢測(cè)其機(jī)械性能（如抗沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度）和電氣性能（如絕緣電阻、介電強(qiáng)度）的變化，評(píng)估材料的熱老化壽命和穩(wěn)定性。

• 熱循環(huán)測(cè)試： 讓器件在極端高溫和低溫（或室溫）之間進(jìn)行多次循環(huán)，評(píng)估其因熱脹冷縮引起的機(jī)械應(yīng)力耐受能力、接觸電阻的穩(wěn)定性以及結(jié)構(gòu)的完整性。

• 阻燃性測(cè)試： 雖然不完全是耐熱測(cè)試，但與高溫安全密切相關(guān)。通過垂直燃燒或水平燃燒試驗(yàn)，測(cè)定材料在接觸火焰時(shí)的燃燒程度以及離火后的自熄能力。

• 高溫下的電氣性能測(cè)試： 在額定高溫或最高工作溫度下，測(cè)量連接器的接觸電阻、絕緣電阻和介電強(qiáng)度，確保其在高溫工況下仍能保持可靠的電氣連接和足夠的絕緣能力。

2. 檢測(cè)范圍

本檢測(cè)方法適用于各類通過扭接方式實(shí)現(xiàn)電氣連接的器件，主要包括：

• 電線連接器（如螺旋式接線帽、推線式連接器）

• 導(dǎo)線接線端子（如帶螺紋的接線端子、接線柱）

• 印刷電路板（PCB）用接線端子

• 電纜接頭與附件

• 電器內(nèi)部用于固定和連接導(dǎo)線的扭接部件

• 由熱塑性塑料、熱固性塑料或彈性體等材料構(gòu)成絕緣體和外殼的連接器件

3. 標(biāo)準(zhǔn)方法

耐熱檢測(cè)需嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以確保結(jié)果的可比性和權(quán)威性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

• 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）：

  • GB/T 2099.1-2021 / GB/T 11918-2021 系列：家用和類似用途插頭插座、工業(yè)用插頭插座和耦合器標(biāo)準(zhǔn)中，均包含球壓試驗(yàn)、耐熱、耐老化等條款。

  • GB/T 14048.1-2012：低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分：總則，規(guī)定了包括耐熱性在內(nèi)的通用性能要求與試驗(yàn)方法。

  • GB/T 5169.21-2017：電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第21部分：非正常熱 球壓試驗(yàn)方法。

  • GB/T 1633-2000 / GB/T 1634-2019：熱塑性塑料維卡軟化溫度（VST）和負(fù)荷變形溫度的測(cè)定方法。

  • GB/T 11026.1-2016：電氣絕緣材料 耐熱性 第1部分：老化程序和試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定。

• 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（IEC）：

  • IEC 60884-1:2013 / IEC 60309-1:2021：對(duì)應(yīng)國(guó)際版的插頭插座標(biāo)準(zhǔn)。

  • IEC 60947-1:2020：低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分：總則。

  • IEC 60695-10-2:2014：著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第10-2部分：不正常熱 球壓試驗(yàn)方法。

  • IEC 60216-1:2013：電氣絕緣材料 耐熱性 第1部分：老化程序和試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定。

  • IEC 60068-2-2:2007：環(huán)境試驗(yàn) 第2-2部分：試驗(yàn)B：干熱。

• 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（UL）：

  • UL 486A-B：針對(duì)電線連接器和接線端子的安全標(biāo)準(zhǔn)，包含詳細(xì)的耐熱和老化測(cè)試要求。

  • UL 94：設(shè)備和器具部件塑料材料的可燃性試驗(yàn)。

4. 檢測(cè)儀器

完成上述檢測(cè)項(xiàng)目需依賴一系列專用儀器設(shè)備：

• 熱變形溫度/維卡軟化點(diǎn)測(cè)試儀： 核心設(shè)備包括恒溫油浴或加熱箱、試樣支架、加載裝置和形變測(cè)量單元。能夠按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)樣品施加恒定負(fù)荷，并以勻速升溫，自動(dòng)記錄達(dá)到規(guī)定形變或刺入深度時(shí)的溫度。

• 球壓試驗(yàn)裝置： 通常集成在高溫試驗(yàn)箱內(nèi)使用。包括一個(gè)規(guī)定直徑和材質(zhì)的鋼球、加載機(jī)構(gòu)以及用于固定試樣的支架。試驗(yàn)在特定溫度（如125°C ±2°C）的高溫箱中進(jìn)行規(guī)定時(shí)間后，使用顯微鏡或光學(xué)測(cè)量?jī)x測(cè)量壓痕直徑。

• 熱老化試驗(yàn)箱： 提供強(qiáng)制空氣循環(huán)的恒溫環(huán)境，溫度控制精確，范圍通常從室溫至300°C以上，并可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。用于進(jìn)行材料的長(zhǎng)期熱老化試驗(yàn)。

• 高低溫交變?cè)囼?yàn)箱（熱循環(huán)試驗(yàn)箱）： 能夠?qū)崿F(xiàn)快速的溫度變化，在預(yù)設(shè)的高低溫極限之間進(jìn)行循環(huán)，模擬溫度劇變的環(huán)境條件。

• 水平垂直燃燒試驗(yàn)儀： 用于阻燃性測(cè)試，包含本生燈、試樣夾、燃燒室及時(shí)間控制裝置，可精確測(cè)定試樣的燃燒速率、余焰和余灼時(shí)間。

• 高溫環(huán)境下的電氣性能測(cè)試系統(tǒng)： 該系統(tǒng)通常由高溫試驗(yàn)箱、高精度電阻測(cè)試儀（如微歐計(jì)、低電阻測(cè)試儀）、絕緣電阻測(cè)試儀、耐壓測(cè)試儀以及專用的測(cè)試夾具組成。測(cè)試夾具需能在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定，并將測(cè)試導(dǎo)線引出至箱體外部的測(cè)量設(shè)備。

結(jié)論

扭接式連接器件的耐熱檢測(cè)是一個(gè)多維度、系統(tǒng)化的評(píng)價(jià)過程，涵蓋了材料短期耐熱變形能力、長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性、熱循環(huán)耐受性以及高溫下的電氣安全性能。通過嚴(yán)格參照國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，利用專業(yè)的檢測(cè)儀器，可以全面、準(zhǔn)確地評(píng)估器件在預(yù)期工作環(huán)境下的可靠性與壽命，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)、質(zhì)量控制和市場(chǎng)準(zhǔn)入提供關(guān)鍵的技術(shù)依據(jù)。