Osservazione e misurazione di connettori
I connettori sono molto comuni nei dispositivi elettrici e sono disponibili in un'ampia varietà di tipi. Questa sezione presenta i problemi tipici dei connettori, tra cui la corrosione, l'ossidazione, l'usura, l'adesione di particelle estranee, i difetti di saldatura e whiskering, tutti fattori che possono causare guasti.
Questa sezione include anche esempi di applicazioni che utilizzano il più recente microscopio digitale 4K di KEYENCE per risolvere problemi comuni associati all'ispezione dei connettori.
- Tipi di connettori diversificati e importanza della qualità
- Problemi tipici dei connettori, cause e soluzioni
- Problemi di osservazione e valutazione dei connettori ed esempi di applicazione del microscopio digitale 4K
- Osservazione ad alta risoluzione dei terminali di connessione industriali
- Valutazione delle forme dei pin dei connettori
- Osservazione di connettori e terminali in profondità
- Osservazione dei terminali di crimpatura placcati e dei pin di connettori
- Valutazione dei connettori a sezione trasversale
- Osservazione di ammaccature sulle superfici placcate
- Valutazione quantitativa dei difetti di saldatura sugli elettrodi dei connettori
- Il microscopio ottimale per l'osservazione, la misurazione e la valutazione dei connettori
Tipi di connettori diversificati e importanza della qualità
Il numero di connettori e di tipi diversi di connettori è aumentato rapidamente in risposta all'uso esteso di dispositivi digitali.
Tra i tipi di connettore più comuni figurano USB, RJ-45, LC/SC, XLR, RCA e HDMI; tutti richiedono un'ispezione rigorosa per garantire prestazioni affidabili.
Oltre ai connettori per uso domestico, molti connettori per uso generale e speciale sono utilizzati in vari settori industriali. Le mancanze di contatto e gli isolamenti difettosi non solo possono portare a reclami da parte dei consumatori, ma possono anche impedire ai professionisti di portare a termine i loro compiti.
I connettori sono utilizzati anche in parti elettriche speciali, come i cablaggi delle automobili, dove i componenti importanti sono sempre più controllati elettronicamente. Eventuali difetti e corrosione di tali connettori possono causare incidenti. Per questo motivo, i connettori devono essere di qualità e altamente affidabili.
Problemi tipici dei connettori, cause e soluzioni
Di seguito sono riportati i problemi tipici dei connettori che possono causare guasti ai contatti, perdita di continuità elettrica o isolamento difettoso che possono compromettere la qualità e le prestazioni.
- Corrosione/ossidazione
- Fenomeno: questo problema si verifica quando il nichel, il rame o altri metalli presenti nel metallo di base si corrodono e si separano formando un deposito sulla superficie.
Possibili cause: alta temperatura, alta umidità e gas corrosivi
Azione: placcare i connettori con oro o applicare un inibitore di corrosione e ossidazione.
- Usura
- Fenomeno: questo problema si verifica quando le vibrazioni o gli urti provocano lo slittamento delle parti a contatto e la loro conseguente usura.
Possibili cause: Vibrazioni, urti, inserimento e rimozione molto frequenti
Azione: utilizzare un connettore con un'elevata pressione di contatto e un'ampia superficie di contatto.
- Adesione di particelle estranee
- Fenomeno: questo problema si verifica quando particelle estranee si attaccano al connettore e ostacolano la conduttività elettrica.
Possibili cause: intrusione di gas o particelle fini nel connettore
Azione: aumentare il grado di tenuta e di ermeticità.
- Difetti di saldatura
- Fenomeno: questo termine generico si riferisce a un isolamento difettoso o a una perdita di continuità causati da un'applicazione impropria della saldatura.
Possibili cause: cricche o crepe della saldatura, sfere di saldatura, ponti di saldatura e altri difetti
Azione: controllare la temperatura e il tempo di riscaldamento della saldatura.
- Whiskering
- Fenomeno: questo problema si verifica quando lo stagno presente nella placcatura cristallizza sotto forma di baffi e cresce. Il whiskering provoca la rottura dell'isolamento e porta a un cortocircuito.
Possibili cause: sollecitazione interna del metallo
Azione: placcare i connettori con oro.
- Migrazione
- Fenomeno: questo problema si verifica a causa del graduale movimento degli ioni in un conduttore, causando la rottura del dielettrico.
Possibili cause: alta temperatura, alta umidità
Azione: applicare un rivestimento a prova di umidità, ad esempio una pellicola di fluoro.
Problemi di osservazione e valutazione dei connettori ed esempi di applicazione del microscopio digitale 4K
Negli ultimi anni, i connettori sono diventati più piccoli e più complessi. Alcuni connettori sono molto popolari per molti anni e poi diventano obsoleti quasi da un giorno all'altro a causa di un singolo prodotto o di una famiglia di prodotti che cambiano il tipo di connettore. Per rispondere a questi rapidi cambiamenti nella domanda, l'industria dei connettori si affida a cicli di ricerca e sviluppo rapidi e a ispezioni di controllo qualità veloci.
I microscopi vengono tipicamente utilizzati per l'ispezione dei connettori e l'analisi dei difetti. I microscopi tradizionali, tuttavia, presentano in genere i seguenti problemi:
- L'immagine si concentra solo su una parte del target, dal momento che i connettori sono tridimensionali.
- I riflessi delle parti metalliche possono interferire con l'osservazione.
- I microscopi stereoscopici forniscono solo un'ispezione visiva planare, rendendo difficile l'identificazione delle cause dei problemi.
- Sono necessari strumenti di misura separati, dal momento che i microscopi possono essere utilizzati solo per l'osservazione
Negli ultimi 20 anni KEYENCE ha continuamente migliorato i suoi microscopi digitali grazie al feedback dei clienti.
Il risultato di questo processo è il microscopio digitale 4K ad alta definizione della Serie VHX, che oltre a superare i problemi tradizionali, offre anche caratteristiche e funzioni aggiuntive per migliorare l'efficienza del flusso di lavoro.
Questa sezione presenta i più recenti esempi di osservazione, misurazione e analisi dei connettori utilizzando la Serie VHX.
Osservazione ad alta risoluzione dei terminali di connessione industriali
A causa dei limiti della profondità di campo dei microscopi tradizionali, era possibile mettere a fuoco solo una parte di un bersaglio tridimensionale alla volta. Allo stesso tempo, a volte era difficile osservare i difetti microscopici a causa della risoluzione insufficiente.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX utilizza un obiettivo HR che supporta immagini 4K, una profondità di campo circa 20 volte superiore a quella dei microscopi tradizionali e un CMOS 4K ad alta risoluzione e basso rumore.
Questo consente agli operatori di acquisire immagini ad alta risoluzione e completamente a fuoco sui terminali dei connettori tridimensionali. I dettagli che prima non si vedevano possono essere facilmente osservati e analizzati.
Valutazione delle forme dei pin dei connettori
Mentre acquisisce immagini a fuoco completo, la Serie VHX acquisisce anche informazioni sull'altezza 3D che possono essere utilizzate per valutare la forma dei pin del connettore.
L'immagine 3D viene visualizzata con una mappa a colori dell'altezza estremamente accurata, che consente agli operatori di vedere facilmente se l'altezza dei pin è coerente.
Con la Serie VHX, è sufficiente una sola unità per ispezionare completamente i connettori. L'osservazione visiva, le misurazioni 2D/3D e la creazione di report possono essere eseguite rapidamente, migliorando notevolmente l'efficienza del flusso di lavoro e riducendo le ore di lavoro.
Osservazione di connettori e terminali in profondità
Alcuni connettori industriali in un alloggiamento lungo o in uno schermo hanno pin e terminali posizionati in profondità. I microscopi tradizionali non sono in grado di mettere a fuoco l'intero bersaglio, rendendo impossibile l'ispezione dell'intero pezzo.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX ha una profondità di campo 20 volte maggiore rispetto ai microscopi tradizionali e la possibilità di eseguire una composizione della profondità per mettere a fuoco l'intero obiettivo. Questo migliora l'efficienza della procedura di ispezione ed elimina i punti ciechi.
Inoltre, l'utilizzo del sistema di osservazione ad angolo libero consente l'osservazione inclinata da qualsiasi angolazione senza la necessità di reimpostare l'obiettivo sul piatto. Anche i connettori più lunghi possono essere osservati rapidamente con l'angolazione ottimale.
Osservazione dei terminali di crimpatura placcati e dei pin di connettori
Alcuni pin e terminali di connettori sono placcati in oro per prevenire la continuità elettrica e l'isolamento difettosi causati da corrosione, ossidazione o whiskering. Le superfici placcate lucide e riflettenti, tuttavia, presentano spesso bagliori, rendendo difficile l'osservazione e la valutazione corretta delle condizioni della superficie.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX è dotato di funzioni di rimozione dei bagliori e del riflesso anulare. Questo consente agli operatori di osservare chiaramente le condizioni superficiali dei pin placcati dei connettori, anche quando sono altamente riflettenti e presentano geometrie complesse.
Valutazione dei connettori a sezione trasversale
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX crea un'immagine ad alta risoluzione fino a 50000 x 50000 pixel grazie allo stitching delle immagini ad alta velocità. Basta premere il pulsante di stitching delle immagini per unire automaticamente e in modo semplice e rapido le immagini ad alto ingrandimento senza alcun disallineamento.
I campioni in sezione con irregolarità superficiali possono essere rapidamente ricuciti a basso ingrandimento, quindi è possibile usare l'alto ingrandimento per ispezionare piccoli dettagli continuando a tracciare la porzione di bersaglio che si sta osservando.
Osservazione di ammaccature sulle superfici placcate
Un connettore è composto da vari materiali, come metallo e resina. È difficile determinare le condizioni di illuminazione per un'area che comprende parti altamente riflettenti, come le superfici placcate e i nastri di rame, perché il bagliore di queste superfici lucide interferisce con l'osservazione di ammaccature e altri difetti.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX è dotato di una funzione di illuminazione multiangolare che consente di acquisire automaticamente i dati di più immagini in condizioni di illuminazione omnidirezionale con la semplice pressione di un pulsante. In questo modo è possibile selezionare l'immagine più adatta all'osservazione tra quelle acquisite, migliorando in modo significativo l'efficienza del lavoro e l'accuratezza dell'osservazione. Anche le ammaccature, per le quali era difficile determinare le migliori condizioni di illuminazione, possono ora essere facilmente osservate.
Inoltre, i dati delle immagini con diverse condizioni di illuminazione vengono salvati automaticamente e possono essere richiamati quando necessario, eliminando la necessità di eseguire nuovamente l'immagine del campione in un secondo momento.
Valutazione quantitativa dei difetti di saldatura sugli elettrodi dei connettori
Difetti di saldatura, come buchi e crepe, sugli elettrodi dei connettori possono non solo causare una continuità elettrica difettosa, ma anche aumentare la resistenza nei punti difettosi. L'aumento della resistenza può quindi causare il riscaldamento e l'accensione dei punti difettosi. I microscopi tradizionali, tuttavia, non sono in grado di valutare quantitativamente i difetti a causa dell'abbagliamento della saldatura.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX è dotato di funzioni di rimozione dei bagliori e del riflesso anulare, che consentono di osservare le aree difettose con immagini chiare e prive di riflessi. Le immagini di osservazione acquisite possono essere utilizzate anche per la misurazione 3D di alta precisione della forma e del profilo in un'area specifica. Tali misure consentono di misurare e valutare quantitativamente le aree difettose con maggiore efficienza.
Il microscopio ottimale per l'osservazione, la misurazione e la valutazione dei connettori
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX si differenzia notevolmente dai microscopi ottici tradizionali per la capacità di osservare chiaramente forme 3D, come i connettori e le loro parti componenti e strutture interne, e di misurarle accuratamente con facilità e velocità.
A differenza dei microscopi elettronici a scansione, la Serie VHX non richiede una lunga preparazione del campione per osservare e analizzare le superfici.
La Serie VHX è dotata di molte altre funzioni oltre a quelle qui presentate. Per ulteriori informazioni sui prodotti o richieste di informazioni, fare clic sui pulsanti sottostanti.
