CN105261913B - 一种电连接器的无尾罩灌封工艺及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电连接器的无尾罩灌封工艺及测试方法，本发明设计的模具从模具底部进行注胶，出线孔两侧均有排气孔进行排气，实现了电连接器的无气泡灌封，使电连接器的绝缘性满足要求，提高了灌封质量，模具材料为聚四氟乙烯，降低了模具制作成本，灌封时不需要涂抹脱模剂而能直接脱模，防止脱模剂涂抹不匀造成灌封体表面不光滑，本发明采用的无尾罩灌封技术克服了上述问题，实现了轻量化，免去了传统对尾罩进行繁琐处理的工作，提高了电缆网的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种航天电连接器的无尾罩灌封工艺及测试方法，属于电连接领域。
背景技术
随着卫星电缆网的种类越来越多，所使用的电连接以及尾罩的类型也越来越多。在电缆网生产过程中由于尾罩导致的质量问题越来越突出。如在某型号电缆网中屡次出现圆形电连接器尾罩松动导致焊点根部发生断线，最终导致电缆发生断路的质量问题。对于圆形电连接器尾罩，存在无法有效锁紧，易在使用过程中松动，反而使导线束发生拧转而使焊点受力的问题。如电缆安装空间狭小，在使用过程中，需要多次插拔与拖拽连接器后部导线，使尾罩处理的应力释放余量被消耗殆尽，极易使导线接点处受力，发生断线等质量问题。如果在有尾罩的情况下进行灌封，会加重电缆网的重量，不符合航天器的减重要求，因此需要在目前航天器电缆网尾罩处理的工艺基础上，实现电缆网无尾罩装联，以进一步提高电缆网的可靠性。
发明内容
本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种电连接器的无尾罩灌封工艺及测试方法，实现电连接器的无尾罩灌封，以满足航天电连接器装联产品的高可靠要求。
本发明的技术解决方案是：
一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，步骤如下：
步骤一，设计灌封模具：模具设计根据电连接器需要灌封部位的尺寸以及导线应力释放空间，设计模具灌封腔，在模具侧壁靠近电连接器焊点部位设置注胶孔，在灌封腔上部模具的轴线位置设置导线出线孔，在导线出线孔的两侧设置用于排气和观察灌封情况的排气孔；
步骤二，用无水乙醇对灌封模具和电连接器进行清洗干净；
步骤三，使用硅橡胶对电连接器的绝缘体与壳体的缝隙进行堵漏，将灌封模具与电连接器装配锁紧，将外界对接工装与电连接器插接；
步骤四，配胶：选择包含基体及固化剂的常温固化环氧胶，将基体和固化剂沿一个方向混合搅拌均匀后，在真空度＜3.4KPa的条件下脱泡，脱泡时间不超过20min；
步骤五，灌封：将步骤四中配好的常温固化环氧胶从注胶孔平稳缓慢注入，达到出线孔的底缘位置后停止灌胶，并用无水乙醇将导线和电连接器灌封腔以外的残胶清理干净；
步骤六，固化：灌封完毕后将电连接器与灌封模具进行常温固化16～24h；
步骤七，待固化完成后，拆除灌封模具和外界对接工装，检查灌封形成的灌封体外观，将电连接器非灌封处多余胶迹清除，如灌封体上有与外界相通的直径大于2mm的气孔，则进行补胶直至灌封体胶层平整、无气孔。
所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2850FT、STYCAST 2651 MM或STYCAST2651中的一种。
所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2651MM，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST 2651MM:CATALYST 9＝100:7。
所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2850FT，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST 2850FT:CATALYST 9＝100:3.5。
所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2651，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST 2651:CATALYST 9＝100:7。
所述步骤一中的灌封模具材料为聚四氟乙烯。
所述步骤四中常温固化环氧胶固化后工作温度范围为-55℃～+125℃，真空条件下总质量损失TML＜1.0％、可凝挥发物CVCM＜0.1％、抗张强度不小于45MPa。
灌封胶固化后确保邵氏硬度D的范围为80～100。
一种电连接器的无尾罩灌封测试方法，将灌封后得到的电连接器的接点进行连接形成电缆，对该电缆进行电性能测试，如果连通的电连接器的接点之间的导通电阻≤3Ω、电缆的绝缘电阻在250V条件下≥200MΩ，则灌封合格；如果连通的电连接器的接点之间的导通电阻＞3Ω、电缆的绝缘电阻在250V条件下＜200MΩ，则更换电连接器重新进行灌封。
经测试灌封合格后，对由灌封后的电连接器的接点连接形成的电缆进行振动和热循环试验，振动和热循环试验完成后对电连接器的灌封体外观进行检查，并对电缆的电性能进行再测试。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)电连接器单纯安装尾罩可能导致电连接器焊点断线、尾罩松动等问题，电连接器进行有尾罩灌封会造成电缆加重，不符合空间飞行中航天器电缆网的减重要求，本发明采用的无尾罩灌封技术克服了上述问题，实现了轻量化，免去了传统对尾罩进行繁琐处理的工作，提高了电缆网的可靠性。
(2)本发明在灌封前对灌封胶进行真空除气泡，可快速有效的去除灌封胶中气泡，使电连接器的绝缘性满足要求；
(3)本发明设计的模具从模具底部进行注胶，出线孔两侧均有排气孔进行排气，实现了电连接器的无气泡灌封，使电连接器的绝缘性满足要求，提高了灌封质量，模具材料为聚四氟乙烯，降低了模具制作成本，灌封时不需要涂抹脱模剂而能直接脱模，防止脱模剂涂抹不匀造成灌封体表面不光滑。
(4)本发明真空条件下总质量损失TML＜1.0％、可凝挥发物CVCM＜0.1％，可有效避免固化后的灌封体因挥发对航天器其他器件造成影响，抗张强度不小于45MPa可有效保证灌封胶与电连接器的牢固粘接。
附图说明
图1为本发明灌封模具组装结构示意图；
图2为本发明图1的一半结构示意图；
图3为本发明图1另一半结构示意图；
图4为本发明灌封后效果示意图；
图5为本发明热循环试验温度曲线。
具体实施方式
下面参见附图对本发明进行详细描述。
本发明通过选择流动性好的灌封胶，在灌封时可很好的填充电连接器引脚间的空隙。通过设计灌封模具，将灌封模具与电连接器固定，采用从模具底部进胶有利于气泡排出，胶液达到灌封高度后完成灌封，实现高电连接器的无空隙灌封。
具体实施步骤遵循如下原则：
a)航天器电缆网灌封模具必须满足充分排气的原则，采用从模具底部进胶有利于气泡排出；
b)便于组装，便于拆卸；
c)配合紧密，防止胶液漫流；
d)支撑底面平整，固化后胶体厚度应一致；
e)注胶孔、排气孔、观测孔、出线孔结构安排要合理；
f)便于控制灌封高度。
按照上述原则，具体实施步骤为：
一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，
步骤一，设计灌封模具，如图1-3所示：模具设计根据电连接器需要灌封部位的尺寸以及导线应力释放空间，设计模具灌封腔2，在模具侧壁靠近电连接器焊点部位设置注胶孔1，在灌封腔2上部模具的轴线位置设置导线出线孔4，在导线出线孔4的两侧设置用于排气和观察灌封情况的排气孔3，以利于电连接器的无气泡灌封，使电连接器的绝缘性满足要求，提高了灌封质量，本步骤中的灌封模具材料为聚四氟乙烯，降低了模具制作成本，灌封时不需要涂抹脱模剂而能直接脱模，防止脱模剂涂抹不匀造成灌封体表面不光滑；
步骤二，用无水乙醇对灌封模具和电连接器6进行清洗干净；
步骤三，使用硅橡胶对电连接器的绝缘体与壳体的缝隙进行堵漏，将灌封模具与电连接器装配锁紧，将外界对接工装7与电连接器6插接，硅橡胶优选为GD414或NQ-803，电连接器6的线束5由出线孔4引出。
步骤四，配胶：选择包含基体及固化剂的常温固化环氧胶，可有效避免固化后的灌封体因挥发对航天器其他器件造成影响，固化后工作温度范围为-55℃～+125℃，真空条件下总质量损失TML＜1.0％、可凝挥发物CVCM＜0.1％、抗张强度不小于45MPa，有效保证灌封胶与电连接器的牢固粘接。此外，将基体和固化剂沿一个方向混合搅拌均匀后，在真空度＜3.4KPa的条件下脱泡，脱泡时间不超过20min，可快速有效的去除灌封胶中气泡，使电连接器的绝缘性满足要求；
步骤五，灌封：将步骤四中配好的常温固化环氧胶从注胶孔1平稳缓慢注入，达到出线孔的底缘位置后停止灌胶，并用无水乙醇将导线和电连接器灌封腔以外的残胶清理干净；
步骤六，固化：灌封完毕后将电连接器与灌封模具进行常温固化16～24h，确保灌封胶完全固化，灌封胶固化后确保邵氏硬度D的范围为80～100，防止固化不充分带来的灌封失败；
步骤七，待固化完成后，拆除灌封模具和外界对接工装，灌封脱模后结构如图4所示，检查灌封形成的灌封体外观，将电连接器非灌封处多余胶迹清除，如灌封体上有与外界相通的直径大于2mm的气孔，则进行补胶直至灌封体胶层平整、无气孔。
所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2850FT、STYCAST 2651MM或STYCAST2651中的一种，当常温固化环氧胶选择STYCAST 2651MM时，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST 2651MM:CATALYST 9＝100:7；当常温固化环氧胶选择STYCAST 2850FT时，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST 2850FT:CATALYST 9＝100:3.5；当常温固化环氧胶选择STYCAST 2651时，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST2651:CATALYST 9＝100:7。
将按照上述方法进行灌封后得到的电连接器的接点进行连接形成电缆，对该电缆进行电性能测试，如果连通的电连接器的接点之间的导通电阻≤3Ω、电缆的绝缘电阻在250V条件下≥200MΩ，则灌封合格；如果连通的电连接器的接点之间的导通电阻＞3Ω、电缆的绝缘电阻在250V条件下＜200MΩ，则更换电连接器重新进行灌封。
具体地：a.对电缆进行导通检查，接点导通电阻应小于1欧。
b.用绝缘电阻测试仪(表)测量同一电缆中互不相连的接点之间、这些接点与所有与之有关联的插件外壳之间以及它们与屏蔽皮接点之间的绝缘电阻是否满足指标要求，在正常环境条件下，绝缘电阻应满足250V/200MΩ的要求。
c.用耐压测试仪对电缆中各供电点之间加250V/AC电压，要求30秒不击穿。
经测试灌封合格后，对由灌封后的电连接器的接点连接形成的电缆进行振动和热循环试验，振动和热循环试验完成后对电连接器的灌封体外观进行检查，并对电缆的电性能进行再测试。
具体地，首先进行环境试验，试验条件如下：
a.正弦振动
频率范围10Hz～200Hz，加速度：147m/s2(15g)，在三个互相垂直的每个方向上重复2次，扫描速率为2oct/min。
表1 随机振动试验条件
在三个互相垂直的方向上进行随机试验，每次随机试验时间为2min。
b.冲击试验
表2 冲击试验条件
c.热循环试验
热循环试验条件及要求见图5，每组试验件共进行6.5个循环，+125℃～－65℃为一个循环，对完成环境试验的试验件进行外观、电性能检查：
①外观完好；②对试验件按照电性能测试指标进行电性能测试，测试结果合格。
试验证明使用该灌封工艺方法实现了电连接器无尾罩灌封，完全摒弃了由于尾罩可能导致的系列问题，实现了轻量化，免去了传统对尾罩进行繁琐处理的工作，提高了电缆网的可靠性。本发明可推广适用于D型和圆形电连接器的无尾罩灌封。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，设计灌封模具：模具设计根据电连接器需要灌封部位的尺寸以及导线应力释放空间，设计模具灌封腔，在模具侧壁靠近电连接器焊点部位设置注胶孔，在灌封腔上部模具的轴线位置设置导线出线孔，在导线出线孔的两侧设置用于排气和观察灌封情况的排气孔；
步骤二，对灌封模具和电连接器进行清洗干净；
步骤三，对电连接器的绝缘体与壳体的缝隙进行堵漏，将灌封模具与电连接器装配锁紧，将外界对接工装与电连接器插接；
步骤四，配胶：选择包含基体及固化剂的常温固化环氧胶，将基体和固化剂沿一个方向混合搅拌均匀后，在真空度＜3.4KPa的条件下脱泡，脱泡时间不超过20min；
步骤五，灌封：将步骤四中配好的常温固化环氧胶从注胶孔平稳缓慢注入，达到出线孔的底缘位置后停止灌胶，并用无水乙醇将导线和电连接器灌封腔以外的残胶清理干净；
步骤六，固化：灌封完毕后将电连接器与灌封模具进行常温固化16～24h；
步骤七，待固化完成后，拆除灌封模具和外界对接工装，检查灌封形成的灌封体外观，将电连接器非灌封处多余胶迹清除，如灌封体上有与外界相通的直径大于2mm的气孔，则进行补胶直至灌封体胶层平整、无气孔；
步骤八，将电连接器的接点进行连接形成电缆，对该电缆进行电性能测试，如果连通的电连接器的接点之间的导通电阻≤3Ω、电缆的绝缘电阻在250V条件下≥200MΩ，则灌封合格；如果连通的电连接器的接点之间的导通电阻＞3Ω、电缆的绝缘电阻在250V条件下＜200MΩ，则更换电连接器重新进行灌封。
2.如权利要求1所述的一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，其特征在于，所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2850FT、STYCAST 2651MM或STYCAST 2651中的一种。
3.如权利要求1所述的一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，其特征在于，所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2651MM，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST2651MM:CATALYST 9＝100:7。
4.如权利要求1所述的一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，其特征在于，所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2850FT，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST2850FT:CATALYST 9＝100:3.5。
5.如权利要求1所述的一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，其特征在于，所述步骤四中的常温固化环氧胶为STYCAST 2651，固化剂选择CATALYST 9，两者的重量比为STYCAST2651:CATALYST 9＝100:7。
6.如权利要求1所述的一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，其特征在于，所述步骤一中的灌封模具材料为聚四氟乙烯。
7.如权利要求1所述的一种电连接器的无尾罩灌封工艺方法，其特征在于，经测试灌封合格后，对由灌封后的电连接器的接点连接形成的电缆进行振动和热循环试验，振动和热循环试验完成后对电连接器的灌封体外观进行检查，并对电缆的电性能进行再测试。
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