אֶלֶקטרוֹנִי התקנים דורשים מחברים לאבטחת לוחות מעגלים, הרכבת לוחות בת, סגירת לוחות ושימושים אחרים. ישנם סוגים רבים של ברגים, אומים ומסמרות העשויים ממגוון חומרים. הבחירה של מחברים חייבת לתת את הדעת על הצרכים הייחודיים של יישומים אלקטרוניים, לרבות בידוד חשמלי, עמידות בפני קורוזיה ורעידות, משקל קל, מאפיינים לא מגנטיים והתקנה עיוורת.
מאמר זה דן במחברי ניילון שונים, בבחירתם וביישום שלהם. דוגמאות מ- Essentra Components, כולל ברגים, אומים, מסמרות הצמד, מחברים דוקרניים ומסמרות פופ, משמשות למטרות המחשה.
למה ניילון עבור מחברים?
ניילון היא משפחה של פוליאמידים ליניאריים תרמופלסטיים הנדסיים בעלי ביצועים גבוהים עם חוזק מכני גבוה, עייפות טובה, עמידות בפני פגיעות וקורוזיה ותכונות בידוד חשמלי מצוינות. הוא גם קל משקל בהשוואה למתכות כגון אלומיניום ומציע עמידות בפני שחיקה גבוהה יותר. מאפיינים אלה הופכים אותו לאידיאלי עבור יישומים אלקטרוניים. ככל שהמכשירים האלקטרוניים מתכווצים, הפחתת משקל היא יעד עיצובי מרכזי. מנקודת מבט של אמינות וחווית משתמש, אטב מתכת רופף במכשיר אלקטרוני פעיל יכול להיות אסון; אטב ניילון רופף ולא מוליך הוא רק מטרד.
הסוגים הנפוצים ביותר של ניילון המשמשים מחברים ליישומים הנדסיים הם ניילון 6 וניילון 6/6. ניילון 6 הוא פולימר המופק ממספר מונומרים, כל אחד עם שישה אטומי פחמן. הנוסחה הכימית של ניילון היא (C6H11NO)n. ניילון 6/6 עשוי משני מונומרים, כל אחד עם שישה אטומי פחמן: ומכאן השם ניילון 6/6.
ניילון 6/6 הוא החומר הנפוץ יותר עבור מחברים בשל עלותו הנמוכה יותר וטווח הטמפרטורות מעט גבוה יותר.
סוגי מחברים
מחבר הוא התקן חומרה שמחבר באופן מכני שני חפצים או יותר יחד לצמיתות או לא קבועות. מחברים מכניים פופולריים הם ברגים, אומים ומסמרות.
בורג הוא אטב שמשתמש בחריץ סליל (חוט) חתוך בחלקו החיצוני של גוף גלילי. הוא מזדווג עם חריץ סלילי הפוך חתוך לתוך החלק הפנימי של חור הזדווגות. סיבוב הבורג לחור ההברגה מקדם אותו אל משטח ההזדווגות. בורג מוגדר בעיקר לפי הקוטר העיקרי שלו, גובה הברגה, אורך, סוג הראש וסוג ההנעה שלו (איור 1).
גובה הברגה הוא המרחק שהבורג מתקדם בסיבוב אחד או המרחק בין פסגות של הברגים סמוכים. בארצות הברית (ארה"ב), זה מצויין בדרך כלל לפי ספירת החוטים ליחידת אורך. תקן חוט מאוחד (UTS) משתמש באינץ' (אינץ') כאורך יחידת האורך בצפון אמריקה. ברגי UTS מצוינים לפי הקוטר הנומינלי וספירת החוטים שלהם; לדוגמה, ¼-20 הוא בורג בקוטר של ¼ אינץ' עם ספירת הברגה של 20 הברגות לכל אינץ'.
ברגים בקטרים של פחות מ-¼ אינץ' מצוינים במספר שלם, 0 עד 16, הנקרא מד שלו. ככל שמספר המדד גדול יותר, כך הקוטר גדול יותר.
ניתן לקבוע את הקוטר העיקרי של בורג על ידי הכפלת מספר המדיד ב-0.013 והוספת המוצר ל-0.060 אינץ'. לפיכך, לבורג #6 יש קוטר של (6 * 0.013) + 0.060 או 0.138 אינץ' (3.5 מ"מ).
יש גם תקן מטרי שבו ברגים מסומנים באות M ואחריו הקוטר העיקרי של הבורג במ"מ ולאחר מכן גובה הברגה במ"מ.
דוגמה לבורג ניילון UTS, Essentra Components 011024H100, הוא בורג ניילון באורך 1 אינץ' (25.4 מ"מ) מס' 10-24 עם ראש משושה. Essentra Components 0401024HN הוא אגוז משושה מס' 10-24 ניילון. מחברים #10 הם בעלי קוטר עיקרי של 0.19 אינץ' (4.826 מ"מ).
בחירת סוגי הראש תלויה ביישום. ראשים שטוחים וסגלגלים עם חורים שקועים, מציעים משטחים נטולי קצוות שאינם תופסים בגדים או חפצים. לברגים ראשי שקע ומילוי יש בדרך כלל גובה ראש גבוה יותר והם משמשים לעתים קרובות בחורים משועמים. ברגים בעלי תחתית שטוחה כגון קלסר, מחבת וכפתורים משמשים להחזקת חוטים ברצועות מסוף. ראשי משושה ושקעים מיועדים ליישומים הדורשים הידוק מומנט גבוה.
כוננים מחורצים הם סוג הכונן הבסיסי ביותר ועדיף להניע אותם באופן ידני. כונני פיליפס, משושה ושקעים משמשים לעתים קרובות עם דרייברים חשמליים כדי למנוע מהראש של הנהג להחליק מהבורג.
מסמרות
מסמרת היא אטב מכני ללא הברגה המחזיק רכיבים יחד. ישנם סוגים רבים של מסמרות ניילון, כולל סנפיר, דוקרני או אשוח, דחיפה, כפתור הרכבה ועיוור או פופ. מאפייני ההתקנה שלהם כוללים קבוע, נשלף ועיוור. ללא קשר לסוג, כל המסמרות דורשות חור שנקדח מראש דרך רכיבי ההצטרפות. סגנונות מסמרות שונים משתמשים במגוון מנגנוני עיגון. לדוגמה, מסמרת ההצמדה של Essentra Components SR-3075W משתמשת בחומה מתרחבת (איור 2).
לאחר הכנסת מסמרת הצמד לתוך חור, הראש נדחף פנימה, והלולאה מתרחבת כדי לעגן אותו. מסמרת מוגדרת לפי קוטר הראש, אורך, קוטר המסמרת וטווח האחיזה שלה. טווח האחיזה הוא עובי הרכיבים המהודקים עליהם המסמרת תעבוד בצורה נכונה. ל-Essentra Components SR-3075W קוטר ראש של 0.253 אינץ' (6.4 מ"מ), אורך של 0.295 אינץ' (7.5 מ"מ), קוטר מסמרת של 0.118 אינץ' (3 מ"מ), וטווח אחיזה של 0.197 עד 0.236 אינץ' (5 עד 5.99 מ"מ). סוג זה של מסמרת ניילון ניתן להסיר על ידי משיכת הראש למעלה.
מסמרת דוקרנית או עץ אשוח, כגון Essentra Components 27XT1250250, משתמשת בשוק מצולע כדי לאבטח את הרכיבים (איור 3).
הצלעות של המסמרת הדוקרנית מזווות כדי להידחס בעת ההחדרה אך ננעלות בדפנות החור כדי למנוע נסיגה. מסמרות אלה פועלות עם רכיבי מתכת, קצף, גומי, פלסטיק ואפילו עץ.
ה-Essentra Components 27XT1250250 מיועד לחור בגודל 0.125 אינץ' (3.18 מ"מ). יש לו אורך של 0.321 אינץ' (8.15 מ"מ) וטווח אחיזה של 0.062 עד 0.250 אינץ' (1.58 עד 6.35 מ"מ).
סוג נוסף של מסמרת דוקרנית היא מסמרת ראצ'ט בשני חלקים, כגון Essentra Components BR1-226-01. סוג זה של אטב עובד היטב לחיבור רכיבים דקים. הוא פועל על ידי חיבור שני חצאי מסמרות המחגר ליצירת אטב יחיד (איור 4).
Essentra Components BR1-226-01 דורש קוטר חור של 0.281 אינץ' (7.14 מ"מ). אורכו 0.226 אינץ' (5.74 מ"מ) ויש לו טווח אחיזה של 0.235 עד 0.297 אינץ' (5.97 עד 7.54 מ"מ).
מסמרות דחיפה, כגון Essentra Components 61PR400600 (איור 5), מספקות חיבור מהיר, אמין וקבוע. מסמרות צד עיוור אלו אינן דורשות גישה לצד ההפוך של הרכיבים המחוברים.
מסמרות דחיפה מותקנים על ידי הכנסת גוף המסמרת לחור הפאנל ולחיצת הבוכנה המחוברת לתוך המכלול באמצעות כלי התקנה כדי להרחיב את המסמרת. אורכו של ה-Essentra Components 61PR400600 הוא 0.445 אינץ' (11.3 מ"מ) והוא מותקן בחור של 0.187 אינץ' (4.75 מ"מ). יש לו טווח אחיזה של 0.078 עד 0.375 אינץ' (1.98 עד 9.53 מ"מ).
כפתור ההרכבה או תפס הקאנו של Essentra Components 27AC0011 הוא אטב להתקנה בקלות לאבטחת חלקי מתכת או רכיבים קלים ללא כלים (איור 6).
ההתקנה פשוטה כמו לדחוף את גוף המסמרת לתוך חור עגול שנקדח מראש ולחיצה על ראש המסמרת עד שהוא ננעל במקומו. מסמרת זו מתאימה לחור בגודל 0.192 אינץ' (4.9 מ"מ) ואורכה 0.515 אינץ' (13.08 מ"מ). יש לו טווח אחיזה של 0.165 עד 0.185 אינץ' (4.2 עד 4.7 מ"מ).
מסמרת פופ או קלינץ' היא מסמרת נוספת להכנסת עיוור שאינה דורשת גישה לצד האחורי של הפאנל. יחידת הניילון המדויקת של Essentra Components CR32-2-1 היא דוגמה (איור 7).
ל-CR32-2-1 יש מנדריל שעובר דרך גוף המסמרת. המסמרת מוכנסת לתוך החור, וכלי מסמרת פופ משמש למשוך את המנדריל דרך גוף המסמרת. זה גורם לגוף המסמרת להתמוטט, להתרחב כנגד החור ולנעול את הרכיבים יחד. למסמרת זו קוטר של 0.126 אינץ' (3.2 מ"מ) ואורך של 0.378 אינץ' (9.6 מ"מ). הוא דורש קוטר חור של 0.130 אינץ' (3.3 מ"מ) ויש לו טווח אחיזה של 0.157 עד 0.276 אינץ' (4.0 עד 7.0 מ"מ).
כל סוג של מסמרת מוצע במגוון קטרים ואורכים כדי להתאים לדרישות האפליקציה.
ציון מסמרות
קטלוג רכיבי Essentra מקל על בחירת גודל המסמרת הדרושה. המשתמש מתחיל בבחירת סוג מסמרת. לאחר מכן, בהתבסס על עובי רכיבי ההצטרפות, הקטלוג מספק מגוון של קוטרי חורים מתאימים ואורכי מסמרות עבור טווח אחיזה זה (איור 8).
מדגם של בחירות מסמרות הצמד לקוטר חור של 0.083 עד 0.087 אינץ' (2.1 עד 2.2 מ"מ) מציג שבעה דגמים מתאימים. עבור טווח אחיזה של 0.205 עד 0.225 אינץ' (5.2 עד 5.7 מ"מ), נדרשת המסמרת באורך 0.295 אינץ' (7.5 מ"מ) (שורה 7) כדי להשיג את עובי האחיזה הדרוש.
סיכום
מחברי ניילון מציעים יתרונות רבים עבור מוצרי אלקטרוניקה, מכשירי חשמל ויישומי רכב. הם קלים יותר מעמיתיהם המתכתיים, אינם מוליכים ועמידים בפני קורוזיה, וזמינים במגוון סוגים וגדלים.