Cablagem

Introdução ao produto do chicote de fios

Um chicote de fios é um componente de transmissão eléctrica montado por vários fios ou cabos através de uma topologia específica para conseguir uma transmissão eficiente de energia, sinal e dados através de um processo de agrupamento normalizado. Como conectores principais dos sistemas eléctricos modernos, os cablagens tornaram-se um componente básico indispensável para o fabrico inteligente moderno, optimizando a disposição do espaço e aumentando a fiabilidade da transmissão, o que melhora significativamente a eficiência da montagem e a estabilidade operacional de vários sistemas eléctricos.

Componentes do cablagem

1. Sistema de condutores
Material condutor: cobre de alta pureza (condutividade ≥ 99,9%) ou liga de alumínio
Gama de áreas de secção transversal: 0,85-20mm² (classificado de acordo com a norma IEC 60228)
Isolamento: PVC/XLPE/borracha de silicone, etc. (faixa de resistência à temperatura -40℃~200℃)
2. Componentes de interconexão
Terminais: em bronze de fósforo/latão (resistência de contacto <5mΩ)
Conector: em conformidade com a norma USCAR-2/ISO 8092 e outras normas da indústria
Grau de impermeabilidade: IP67/IP69K (requisito de grau automóvel)
3. Programa de fixação mecânica
Restrições: Abraçadeiras de nylon (retardador de chama UL94 V-0)
Clipes de posicionamento: Plásticos de engenharia PP/PA66
Manga de proteção: malha por baixo/tecido (classe de resistência à abrasão ≥ 50.000 vezes)
Todos os componentes têm de passar em testes de fiabilidade ambiental, tais como vibração (20-2000Hz) e névoa salina (96h), para garantir a estabilidade a longo prazo em condições de trabalho complexas. Os cablagens típicas de automóveis contêm 300-5000 ligações e têm de cumprir os requisitos de uma vida útil de 15 anos/250.000 km.

Classificação dos cablagens

1. Dividido por tipo de função
Cabos de transmissão de potência
Com uma corrente elevada (até 600A), utilizando um isolamento espesso (1,5-3mm), aplicações típicas: sistema de alimentação de veículos de energia nova.
Cabos de transmissão de sinais
Par entrançado/estrutura de fios blindados, controlo da impedância (50Ω/75Ω), aplicação típica: barramento CAN de veículos.
Chicote de comunicação de dados
Cabo coaxial de alta frequência (até 10 Gbps), compatível com USB3.0/HDMI2.1 e outros protocolos, aplicação típica: sistema de cockpit inteligente.
2. Classificados por caraterísticas de proteção
Tipo de proteção contra a água (IP67/IP69K)
Conector selado, envolvido com fita impermeável, cenário de aplicação: cablagens do chassis
Tipo resistente a altas temperaturas (-40℃~200℃)
Isolamento de borracha de silicone, terminais banhados a prata, cenário de aplicação: compartimento do motor.
Tipo retardador de chama (UL94 V-0)
Material de silicone cerâmico, manga protetora de metal. Cenário de aplicação: Cablagem do conjunto de baterias.

A principal função e o papel do sistema de cablagem

1. Integração sistemática de circuitos
Adoptando o design de otimização da topologia, 200-5000 fios independentes são integrados num sistema de cablagem modular, realizando a interligação estruturada de mais de 300 componentes eléctricos, tais como ECU, sensores, actuadores, etc.
Aplicação típica: integração de rede de barramento CAN automóvel de 12 subsistemas de comunicação
2. Plataforma de transmissão multimodal
Suportando uma vasta gama de tensões de 12V-800V (até 300A para chicotes de alta tensão de veículos de energia nova), a taxa de transmissão abrange 10Kbps-10Gbps (por exemplo, Ethernet no veículo), o que satisfaz a procura de intercâmbio de dados em tempo real no âmbito da arquitetura AutoSAR.
3. Sistema de melhoria da fiabilidade
Projeto de proteção tripla: proteção física (trança resistente ao desgaste + bainha de metal), proteção química (revestimento resistente a óleo / corrosão) e proteção ambiental (adaptação de ampla faixa de temperatura de -40 ℃ ~ 150 ℃).
Taxa de falhas reduzida para <50PPM (norma Six Sigma)
4. Otimização da eficiência da engenharia
O modo de pré-montagem reduz as horas de trabalho de carregamento em 40%, e o design modular reduz o tempo de manutenção em 60
Exemplo típico: Cablagem da plataforma MQB da Volkswagen taxa comum de 75%
5. Expansão das aplicações em vários domínios
Veículo de energia nova: Os feixes de cabos de alta tensão cumprem os requisitos de isolamento da norma ISO 6469.
Indústria 4.0: Suporta o protocolo de bus industrial PROFINET.
Aeroespacial: cumpre a norma de cabos AS50881.

Os cablagens são principalmente utilizados em placas de circuito impresso para ligar vários conjuntos de placas de circuito impresso ou placas de circuito impresso entre si, para garantir que os cabos são ligados sem erros e para manter todos os fios e cabos organizados e geridos. Os cablagens permitem o funcionamento de dispositivos electrónicos, ligando vários conjuntos de placas de circuito impresso para formar um sistema de circuito completo.

Tipos de cablagens e suas aplicações em placas de circuito impresso

Os arneses de cabos ponto-a-ponto, que são o tipo mais simples de arneses de cablagem, utilizam feixes de cabos ponto-a-ponto e embalam-nos em conjuntos de arneses individuais. Este tipo de cablagem é normalmente utilizado para ligar um par de placas de circuito impresso para garantir que os cabos são ligados sem erros.
Cabo bifurcado, o cabo que sai do conetor pode ser bifurcado e é utilizado para ligar uma placa de circuito impresso a pelo menos duas outras placas de circuito impresso.
Os cabos de circuitos impressos flexíveis (FPC) e os cabos de fita flexíveis também podem ser utilizados como um arnês, permitindo uma mistura de conectores de extremidade, conectores de montagem em superfície e até conectores de orifício passante para fazer a interface com um conjunto de PCB. Os cabos flexíveis são muito planos e são adequados para projectos em que o espaço é limitado.

Vantagens dos cablagens

1. Melhorar a fiabilidade do sistema
Os feixes de cabos asseguram a estabilidade e a fiabilidade das ligações eléctricas através de processos de conceção e fabrico normalizados. Cada fio do arnês é medido e testado com precisão para garantir que cumpre os requisitos específicos de desempenho elétrico. Este processo de fabrico normalizado reduz a probabilidade de erro humano e de erros de montagem, aumentando assim a fiabilidade de todo o sistema.
2. Instalação e manutenção simplificadas
A conceção modular do feixe de cabos facilita o processo de instalação e manutenção. As cablagens são normalmente fornecidas sob a forma de pré-fabricados, cuja instalação apenas necessita de ser ligada à interface adequada, reduzindo consideravelmente o tempo e a complexidade da instalação. Além disso, a marcação e o código de cores da cablagem facilitam a resolução de problemas e a reparação, permitindo que os técnicos identifiquem e substituam rapidamente as peças problemáticas sem a necessidade de desmontar e voltar a ligar todo o sistema.
3. Melhorar a eficiência da produção
Na produção industrial, a utilização de cablagens electrónicas pode melhorar significativamente a produtividade. Como o arnês é pré-desenhado e fabricado, os trabalhadores na linha de produção só precisam de seguir um processo normalizado para a montagem, reduzindo a complexidade da operação de ligação eléctrica. Isto não só reduz o tempo de produção, como também reduz os custos de produção. Além disso, o design padronizado do cablagem também torna possível a produção em massa, melhorando ainda mais a eficiência da produção e os benefícios económicos.
4. Poupança de espaço e peso
Os chicotes de fios electrónicos reduzem a confusão de fios, agrupando vários fios de forma ordenada, poupando assim espaço no interior do dispositivo. Isto é especialmente importante para dispositivos electrónicos onde o espaço é limitado, como automóveis, equipamento aeroespacial e eletrónica portátil. Além disso, a conceção de cablagens também pode otimizar o comprimento e a disposição dos fios, reduzindo os comprimentos de fios desnecessários e, consequentemente, o peso total do equipamento.
5. Segurança reforçada
Os requisitos de segurança eléctrica são normalmente tidos em conta na conceção e fabrico de cablagens. Os fios do arnês são normalmente envolvidos com materiais isolantes para evitar riscos de segurança, como curto-circuitos e fugas. Além disso, as medidas de fixação e proteção do arnês, como a utilização de mangas de proteção e clipes de fixação, podem evitar que os fios sejam afectados por danos mecânicos ou factores ambientais durante o funcionamento do equipamento, aumentando assim a segurança do equipamento.
6. Adaptação a ambientes complexos
A conceção de cablagens electrónicas pode ser adaptada a uma variedade de ambientes operacionais complexos. Por exemplo, na indústria automóvel, os cablagens têm de suportar temperaturas elevadas, vibração e humidade e outras condições adversas; no domínio aeroespacial, os cablagens têm de ter a capacidade de resistir à radiação e às interferências electromagnéticas. Através da utilização de materiais e tecnologias especiais, os cablagens podem funcionar de forma estável nestes ambientes complexos.

Áreas de aplicação dos cablagens

1.Motor
Os cablagens são amplamente utilizados numa variedade de motores, incluindo motores para necessidades diárias, produtos industriais e motores de automóveis.
2. equipamento de escritóriot
Os feixes de cabos são utilizados em equipamento de escritório, como impressoras, fotocopiadoras e scanners.
3. equipamento industrial
Os cablagens têm aplicações importantes no domínio industrial, como as impressoras de códigos de barras a jato de tinta, as impressoras a laser, as fontes de alimentação industriais, os protectores de energia, o equipamento de ensaio, etc.
4. equipamento financeiro
Os cablagens são também amplamente utilizados em equipamento financeiro, como caixas multibanco, caixas registadoras, terminais, etc.
5. equipamento médico
Os feixes de cabos são utilizados em equipamento médico, como monitores, aparelhos de anestesia, aparelhos de ultra-sons digitais, analisadores de sangue/bioquímica, equipamento de imagiologia radiológica, etc.
6. produtos informáticos
Os cablagens são também utilizados em produtos informáticos, como computadores portáteis, aparelhos de som multimédia, monitores, telemóveis, fontes de alimentação e equipamento de segurança.
7.Automóvel
Os cablagens são especialmente importantes nos automóveis. O cablagem da carroçaria liga toda a carroçaria e a sua forma é aproximadamente em H, sendo amplamente utilizado numa variedade de dispositivos e sistemas electrónicos no automóvel.
Além disso, os cablagens são também amplamente utilizados noutros domínios, tais como electrodomésticos, computadores e equipamento de comunicação, vários instrumentos electrónicos e contadores.