我們都看過關(guān)于安全帶(扣件)的廣告,我們當(dāng)中有些人甚至可能知道有人因系安全帶而幸免。我曾經(jīng)看到安全帶挽救生命的奇跡,我可以證明它們確實(shí)起作用。嗯,同樣的邏輯也適用于PCB。從某種意義上講,緊固件是可以幫助保護(hù)PCB的救生工具。工業(yè)工程緊固件是整個(gè)PCB制造過程中至關(guān)重要的部分。
工業(yè)工程緊固件的定義
根據(jù)定義,將兩個(gè)或多個(gè)物體機(jī)械連接的硬件設(shè)備稱為緊固件。總體而言,緊固件(包括工業(yè)緊固件)用于制造非永久性接頭(可以拆除或拆除)。緊固件的例子包括夾子,螺栓,銷,閂鎖,螺釘,螺母,墊圈,釘子和套筒,僅舉幾例。用塑料,鋼,不銹鋼,青銅,黃銅和尼龍等材料制成緊固件。
我相信您知道,緊固件的類型以及用于制造緊固件的材料的種類與它們的應(yīng)用用途一樣廣泛。同樣,當(dāng)您考慮其重要性(PCB)時(shí),工業(yè)工程緊固件的主題并不像人們想象的那么簡單。
在某些情況下,用正確的材料制成正確的緊固件是指PCB表現(xiàn)最佳與根本不同的區(qū)別。保護(hù)設(shè)計(jì)良好的PCB與設(shè)計(jì)本身同樣重要。這種概念性方法還包括PCB上的組件。
正如我之前所避免的,有許多不同類型的緊固件。但是,我將討論僅限于明確針對(duì)PCB市場(chǎng)的討論。
無論設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度或設(shè)計(jì)中使用的組件的先進(jìn)程度如何,都需要安全可靠的附件以實(shí)現(xiàn)最佳性能。PCB的電氣環(huán)境是脆弱而脆弱的生態(tài)系統(tǒng),可應(yīng)對(duì)EMI, ESD和熱威脅。您最后要擔(dān)心的是物理安裝會(huì)導(dǎo)致您精心設(shè)計(jì)的PCB失效。
事實(shí)仍然是,我們?cè)S多人不贊成工業(yè)緊固件在整個(gè)PCB制造過程中的重要性。沒有牢固地連接到機(jī)箱的PCB的影響不是美的事,而是一場(chǎng)噩夢(mèng)。考慮到這一點(diǎn),我將在接下來的幾段中討論緊固件失效的一些常見原因,以便您可以避免這些常見的陷阱。
PCB中的三種工業(yè)工程緊固件
工業(yè)緊固件分為三類或三類,可為一系列PCB應(yīng)用提供可靠和安全的連接。這些工業(yè)工程緊固件解決方案視類型和樣式而定,可以應(yīng)對(duì)板對(duì)板,組件對(duì)板,板對(duì)底架甚至是堆疊或間隔固定的挑戰(zhàn)。
三種類型或類別是:
1.表面安裝緊固件:它們通常包括無螺紋或帶螺紋的螺母和支腳,系留面板螺釘,并且獨(dú)特地提供與板成直角的耐用可重復(fù)使用的螺紋。
2.拉式緊固件:通常,它們包括帶螺紋的或無螺紋的支腳,帶螺紋的螺母,面板緊固件組件,帶螺紋的螺柱和帶有彈簧作用的支腳,以在沒有螺釘或帶螺紋的硬件的情況下牢固地固定板。
3.拉刀/喇叭口固定器:顧名思義,這些是該組的混合動(dòng)力。它們用于間隔應(yīng)用或堆疊,并結(jié)合了拉刀與擴(kuò)口功能的組合,從而在安裝到木板材料中時(shí)具有出色的拔出性能。
工業(yè)工程緊固件失效的常見原因
無論設(shè)計(jì)的質(zhì)量或最終的構(gòu)建質(zhì)量如何,一切最終都會(huì)失敗。其中包括支持采用成熟制造技術(shù)執(zhí)行的最精確設(shè)計(jì)的組件。這個(gè)不可避免的事實(shí)也適用于工業(yè)工程緊固件。如果您問任何工程師,他們會(huì)告訴您,不僅僅是故障,而是故障發(fā)生的時(shí)間。
這樣想,如果您的Xbox One X在發(fā)出表示即將發(fā)生的硬盤故障的聲音后出現(xiàn)故障,則可能會(huì)令人不快,但可以預(yù)期。但是,如果您剛剛購買了新的Xbox One X以及一些游戲和配件,然后突然停止工作,那么,您就明白了。
那么,工業(yè)緊固件過時(shí)失效的常見原因是什么?更何況,該如何做才能最大程度地降低風(fēng)險(xiǎn)并最大化緊固件的預(yù)期壽命?嗯,根據(jù)有關(guān)故障分析的設(shè)計(jì)師,制造商和市場(chǎng)研究數(shù)據(jù),故障的主要原因如下:
l過度擰緊:施加太大的力會(huì)導(dǎo)致拉伸失敗并損壞PCB本身。
l擰得不夠緊:未施加足夠的力會(huì)導(dǎo)致安裝不正確,從而給緊固件造成太大的應(yīng)力。當(dāng)然,這會(huì)導(dǎo)致疲勞失效。由于夾緊力不足,接頭和緊固件也會(huì)變松。
l設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)慕宇^:設(shè)計(jì)不當(dāng)是指對(duì)緊固件施加的載荷不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致過早失效。此外,安裝后緊固件和接頭可能會(huì)變松,或者緊固件可能會(huì)與母材分離。
l緊固件質(zhì)量:用來制造緊固件的材料決定了它們的性能。因此,劣質(zhì)材料意味著性能差和早期故障。
l組裝設(shè)備: 不正確使用組裝機(jī)器通常會(huì)導(dǎo)致緊固件安裝不正確和早期故障。
l氫脆: 在高于特定硬度范圍的高強(qiáng)度鋼中,施加在緊固件上的拉伸載荷會(huì)導(dǎo)致部件,鍍層或環(huán)境中的氫特征性地流到應(yīng)力區(qū)域,從而逐漸導(dǎo)致微裂紋并延遲緊固件故障。
我們不能僅依靠規(guī)格表。僅僅是因?yàn)樗麄儧]有,也不能告訴PCB設(shè)計(jì)人員他們需要知道的一切。因此,我鼓勵(lì)實(shí)際測(cè)試來確定緊固件問題,然后再將其投入生產(chǎn)線。
今天,尤其如此,因?yàn)槲覀儾粩嗫吹绞袌?chǎng)上各種電子設(shè)備的類型在增加。此外,PCB仍然是任何電子設(shè)備中最常見的組件,而工業(yè)工程緊固件是他們的無名英雄。
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