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(通俗易懂版)排针的作用和生产加工中对温度的要求

深圳市长江连接器有限公司 ? 2025-06-27 17:34 ? 次阅读
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排针,是连接器的一种,英文名称:Pin Header。这种连接器广泛应用于电子、电器、仪表中的PCB电路板中,有万能连接器的美名。

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首先提出核心问题:排针连接器在生产时,需要将金属插针(排针)用塑料基座(通常是工程塑料如PBT、PA、LCP等)包裹固定针脚的绝缘部分。这个过程叫“注塑加工”。如果注塑机或模具的温度过高,会带来一系列不良后果。

接下来长江连接器将通过更为通俗的说法解析温度过高带来的四大影响:

1. 塑料“基座”变形、老化、降低密封性能及其寿命,导致泄露:

排针塑料底座如遇高温就像长时间暴晒的橡胶水管,会让这些橡胶变软、失去弹性甚至开裂。

橡胶失效了,连接器就失去了密封作用。想象一下手机充电口如果密封不好进水,排针连接器用在设备里,如果密封失效,灰尘、水汽进去,就可能短路或腐蚀,导致设备故障。高温可能直接让注塑的塑料底座变形,导致与金属针结合不紧密,同样影响密封或固定。

2. 金属针脚“卡死”、动作不灵(使机械产生热变形):

排针是由一排金属针脚组成的。注塑时,高温塑料液体包围着这些针脚冷却定型。如果温度太高,塑料膨胀挤压,塑料受热膨胀比金属厉害得多。过高的温度会让塑料在冷却前过度膨胀,把金属针脚紧紧地“箍住”。冷却后,塑料收缩,但可能收缩过度或收缩不均匀,导致留给针脚活动的空间(配合间隙)变得非常小甚至消失。

想象一下穿一双尺码刚好的鞋,脚肿了(金属膨胀)或者鞋子受热缩水了(塑料过度收缩),脚就会被卡住。排针的针脚如果被塑料底座卡得太紧,在后续组装(插到排母里)或使用中插拔时,要么插不进去/拔不出来,要么导致针脚弯曲变形,甚至塑料底座开裂。这直接影响了连接器的可靠性和寿命。

3. 塑料“烧焦”、堵孔、性能变差(加速油液氧化变质):

注塑原料(塑料颗粒)在注塑机筒里被加热融化。温度过高,超过了塑料能承受的极限则会导致如下情况:

塑料分解: 塑料会被“烧焦”,就像炒菜火太大糊锅一样。烧焦的塑料会分解,产生一些像沥青一样的黑色杂质(析出沥青物质)。

杂质堵塞: 这些杂质非常微小、粘稠。当融化的塑料被高压注射进模具包裹针脚时,这些杂质可能会堵塞模具上非常微小的排气孔或者流道(想象成血管被堵塞)。更严重的是,如果排针结构中有特别微小的孔洞或缝隙(比如某些精密设计),这些杂质可能就堵在里面了。

模具被堵,会影响后续产品的注塑质量(如缺料、表面有瑕疵)。产品内部如果有堵塞,会直接影响连接器的电气性能(比如信号传输不畅)或机械性能(比如活动部件卡滞)。而且,“烧焦”的塑料本身强度、绝缘性等都会下降,导致做出来的排针质量差、寿命短。这就像用烧糊的面粉做面条,口感、韧性肯定不行。

4. 塑料“变稀”、漏料、磨损加剧(使油的粘度降低):

塑料融化后需要有一定的粘稠度(粘度)。温度太高塑料会变得像水一样稀(粘度降低)。

漏料(“泄漏”): 融化的塑料太稀,在高压注射时就更容易从模具的缝隙中挤出来,形成多余的薄片(飞边毛刺)。这需要后续人工修剪,增加成本,修剪不好还可能划手或影响装配。

包裹不紧: 塑料太稀,流动性可能变好,但包裹金属针脚的力可能不够,或者冷却收缩更大(参考第2点)。

润滑膜破裂: 在注塑机内部,塑料熔体在螺杆和料筒之间运动,需要一定的粘度形成润滑膜。太稀的塑料,这层“油膜”就变薄甚至破裂,导致金属零件(螺杆、料筒)之间直接摩擦。

想象一下熬糖浆,火候刚好时粘稠适中能裹住坚果;火太大糖浆就变成糖水,不仅裹不住坚果(包裹针脚不紧),还流的到处都是(漏料产生毛刺)。同时,糖水对锅铲(螺杆)的保护也差了,锅铲更容易磨损(注塑机磨损加剧)。结果就是产品外观不良、强度不足,生产设备还损耗快,维修成本高。

补充重要信息解析(市场竞争部分):

市面上有许多“从电镀(仿金)及材质(青包钢,合金等)上入手降低成本”:

电镀仿金: 排针针脚通常需要镀一层真金(或金合金)以保证优良的导电性和耐腐蚀性(不生锈、接触好)。“仿金”通常是镀一层便宜的、看起来像金的合金(如铜合金),或者镀层很薄。这会导致针脚更容易氧化生锈、接触电阻变大(信号传输差、发热)、插拔寿命短。

材质(青包钢、合金等): 正规排针针脚通常使用磷青铜或黄铜,它们弹性好、导电好、耐腐蚀。“青包钢”可能是指铁针镀铜(铁芯铜皮),或者廉价的铁合金/钢合金。铁或钢导电性差、容易生锈、弹性不如铜合金。用这些材料,排针容易接触不良、插拔几次就变形或断裂、生锈导致失效。
“降低了产品的使用特性及寿命”: 这些降低成本的方法,牺牲的是连接器最核心的性能:可靠的导电性、良好的接触、足够的插拔次数(寿命)、耐环境腐蚀性(防锈)。 使用这种廉价排针的设备,可能出现信号不稳定、设备间歇性故障、接口容易损坏等问题,最终损害的是终端产品的口碑和可靠性。

而市场上一些厂家通过降低针脚材质(铁镀铜,合金等)和镀层质量(用薄镀层或仿金代替真金)来省钱,结果是做出来的排针更容易生锈、接触不良、用不了多久就坏,最终坑的是买家和设备使用者。

因此,控制好注塑温度(以及选用合格的材料和镀层工艺)是生产出可靠、耐用、高性能排针连接器的关键环节。高温图一时之快(可能想加快生产速度),最终会带来各种质量问题,得不偿失。

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