Инструменти за кримпване и кербоване

От септември т.г. WAGO Kontakttechnik има нов технически консултант-продажби - инж. Светлин Гарев, съобщиха за списание Технологичен дом от централния офис на компанията в столицата. “Инж. Гарев има сериозен професионален опит в бранша на електротехниката и автоматизацията. Той ще отговаря за района на Западна България, предлагайки на настоящите и бъдещи клиенти технически консултации и подкрепа от търговски характер”, коментираха от WAGO Kontakttechnik. “Инж. Гарев ще продължи да развива модерната и гъвкава пазарна стратегия на WAGO Kontakttechnik, ориентирана към конкретните нужди на българския пазар и изцяло фокусирана върху потребностите на партньорите ни. Сред приоритетните му задачи ще бъде популяризирането на патентованата от WAGO Kontakttechnik технология на пружинната клема и изграждане на коректни и лоялни партньорски отношения с цел осигуряване на първокласно качество и обслужване на клиента”, допълват от компанията.

Основни характеристики
Осъществяването на електрически контакт чрез кримпване в много случаи замества неудобното, по-бавно и скъпо запояване. От друга страна, за улесняване на свързването на многожилен проводник вместо калайдисване на края му там чрез кримпване може да се постави подходящ накрайник. Разрез на такова монтиране е показан на фиг. 1. Чрез кримпване на медна втулка с поставени в нея изолирани проводници се осъществява стабилна механична и се подобрява електрическата връзка между тях. Във всички случаи, кримпването реално представлява деформиране на детайл за получаване на точно определен профил в зависимост от предназначението на връзката. Най-често използваните профили са дадени на фиг. 2.
Шестоъгълният профил 1 се използва за закрепване и електрическа връзка на едножилни и многожилни проводници към коаксиален куплунг, най-често тип BNC, TNC, RG6, RG8, RG11 и RG58, както и на такива за телевизионни кабели. Той е подходящ и за закрепване на куплунги SMA, SMB, SFR, SC и ST към оптични кабели. Специфичната форма на профил 2, както и квадратният профил 3 са предназначени за втулки за снаждане и за поставяне на накрайници на тънки многожилни оголени проводници. Профил 2 се използва и за втулки за разклоняване на електрически свързани проводници, както и на накрайници с ъгъл от 90 градуса (проводникът е перпендикулярен към мястото на закрепване на накрайника). От друга страна, квадратният профил 3 осигурява много добър електрически контакт проводник-накрайник и улеснява подреждането на повече проводници, например при свързването им към клемореди дъски. Той се препоръчва за проводници със сечение между 0,08 mm2 и 10 mm2.
Следващият профил 4 е за закрепване на оголени проводници в надлъжно срязаната част на накрайници (последната улеснява поставянето на проводника) и е характерен за силови проводници. Овалният профил 5, както и този с бъбрековидна форма 6 са за закрепване на изолирани накрайници към изолиран проводник, но може да се използва и за накрайници върху оголени проводници. Профилът 7 с видоизменена бъбрековидна форма е за поставяне на накрайници върху оголени многожилни проводници. Освен показаните на фиг. 2, често използван е трапецовидният профил, главно за поставяне на накрайници върху сравнително дебели оголени проводници (сечение между 10 mm2 и 95 mm2).
Описаните профили са предназначени основно за професионалисти, правещи ежедневно стотици кримпвания, но сигурността на свързването позволява използването им и в други случаи. Само за свързване в домашни условия на накрайници към оголени проводници се използват профили с формата на дъга, които изискват по-малко усилие за формирането им. Те са подходящи за проводници със сечение 0,05-10 mm2 и в някои каталози са наречени “hobby клещи”. Сравнително рядко се срещат инструменти за такъв профил, позволяващи работа с проводници до
185 mm2.
Независимо от вида на профила той се получава чрез приближаване и прилепване на две подвижни части на инструментите, често наричани вложки или камъни, които съответстват на челюстите на обикновените клещи. В зависимост от вида на вложките съществуват два типа инструменти. В първия те са неразделна част от инструмента и като правило имат 2 до 5 еднакви профила с различни размери. Пример за такива вложки със споменатия дъговиден профил е даден на фиг. 3, като вдясно от средата се вижда оста, около която те се въртят. За да осигурят повече размери, производителите предлагат няколко инструмента с един и същи профил, но различни размери. Когато работата изисква формирането на повече профили, би трябвало да се купи набор от инструменти. Това се избягва чрез втория тип - инструменти със сменяеми вложки, често наричани универсални инструменти. Броят на вложките е не по-малък от 10, като към комплекта (в подходящо куфарче) са и ключовете за смяна.
На фиг. 4а е показане вложка с трапецовиден профил от комплекта на инструмент, като се вижда пружината, която я отваря при прекратяване на натиска (аналогично на клещи с автоматично отваряне на челюстите). На фиг. 4б е представена вложка за кербоване на кабелни обувки и куплунги с голямо сечение. За улесняване на смяната на вложките в някои инструменти вложкитете се поставят в специални жлебове, където автоматично се закрепват (подобно на поставянето и самозакрепването на свредлата в някои патронници). Още по-удобно е да се сменя частта на инструмента с вложките, обикновено наричана глава, което е характерно за не малко модели. Всички вложки имат определен експлоатационен срок, след който вече не се гарантира качествено кримпване. Той най-често е 50 000 работни операции.
Примерите на фиг. 3 и фиг. 4 се отнасят за по-голямата част от инструментите, в които проводникът се поставя отстрани, т.е. е перпендикулярен на равнината им. Съществуват инструменти за кримпване на накрайници върху оголени проводници с поставяне отпред. Скица на главата на такъв инструмент е дадена на фиг. 5. Най-напред се поставя накрайник и проводник в него (действие 1), чрез съответното механично въздействие (2) вложките се притискат и отварят и накрая (3) проводникът се изважда с фиксирания накрайник.

Механични инструменти
Обикновено те се наричат клещи за кримпване, тъй като работата с тях наподобава тази с обикновените клещи - механичното усилие за осъществяване на кримпването е ръчно, чрез приближаване на двете дръжки. Очевидно е, че по-голямото усилие за кримпване при дебели проводници изисква по-дълги дръжки, а това означава по-обемист, тежък и скъп инструмент. Има няколко основни вида клещи в зависимост от изпълняваните операции. Първият вид са за поставяне на гилзи в края на оголен проводник с цел по-лесното му прикрепване. Те са с фиксирани вложки и няма принципни ограничения за вида на проводника, но обикновено това се прави за многожилни проводници. Формата на напречното сечение на гилзите може да е правоъгълна, бъбрековидна или някаква друга, но задължително трябва да съответства на профила на клещите. Не по-малко важен е правилният избор на големината на отвора на гилзите, които трябва да са малко по-големи от диаметъра на проводника. При твърде широк отвор кримпването не осигурява достатъчно добър контакт (контактното съпротивление гилза-контакт е твърде голямо), което може да създаде проблеми в процеса на експлоатация. Обикновено е възможно поставянето на гилзи на проводници със сечение между няколко десети от mm2 и 50 mm2, а съществуват и клещи за поставяне на обща гилза върху два проводника. Обикновено клещите имат специален механизъм за отваряне на вложките при прекратяване на натиска върху тях.
Вторият вид са клещите за кримпване на кръгли контакти върху края на оголен проводник. Те представляват щифтове с различен диаметър, дължина и форма (фиг. 6а) за поставяне в букси или съединяване с други щифтове, като кримпването се извършва върху частта от тях към проводника. Минималното сечение на проводниците и тук е няколко десети от mm2, а максималното - 10 mm2.
Подобен е третият вид клещи за кримпване на различни типове контакти и на накрайници (фиг. 6б). При това е възможно както кримпване само върху оголения проводник, така и кримпване и върху изолацията.
Последният вид са клещите за поставяне на куплунги (конектори). При коаксиални куплунги се поставя метална втулка върху изолирания кабел непосредствено до куплунга и след кримпването тя добива квадратно или шестоъгълно сечение. Съществуват клещи за обраотка на оптични кабели чрез подобно кримпване, но втулката е част от куплунга. Към този вид са и клещите за телефонни и комуникационни конектори за 4, 6 и 8-проводен кабел.
Дължината на механичните инструменти е между 160 mm и 540 mm, а теглото им е в границите на 120-750 грама. Клещите за кербоване са за проводници със сечение над 10 mm2 и съответно са по-големи - дължината им достига до 860 mm, а теглото е до 3,2 килограма. Някои от тях са предназначени само за медни проводници, а други и за алуминиеви, като максималното сечение на последните за дадени клещи е около 2 пъти по-малко в сравнение с медните.
Друга съществена особеност, имаща значение за удобството и минималната умора при работа, е формата на дръжките. Правите дръжки изискват малко по-голямо усилие и съответно водят до по-бърза умора, поради което се използват основно в модели за неголеми диаметри на проводниците. Такива са и дръжките на клещите за кербоване, тъй като с тях обикновено се работи с две ръце, но те са по-дълги, а в някои модели - телескопични. За улесняване на хващането с една ръка има немалко модели с дъговидна форма на едната дръжка. Главата на клещите може да представлява продължение по права линия на дръжките или да е извита спрямо тях на ъгъл 10-15 градуса, като последното създава допълнителни удобства. Не са малко клещите (особено тези за кербоване), чиято глава може да се завърта около оста си на произволен ъгъл до 180 градуса, което улеснява работата на тесни места. Полезна практическа особеност на някои модели е възможността на регулиране в няколко степени на натиска на вложките върху кримпвания материал. Цялото това конструктивно разнообразие налага при покупката да се прави индивидуален избор на най-подходящите клещи.

Ръчни хидравлични инструменти
Независимо от дължината и формата на дръжките, механичните инструменти не могат да осигурят необходимия натиск на вложките за кримпване на кабели с голямо сечение. Именно това е причината за съществуването и използването на хидравличните инструменти. При много модели в една от дръжките е вграден малък цилиндър за сгъстен въздух, който се напомпва с другата дръжка. При достигане на максималното налягане на въздуха, той се освобождава автоматично и осигурява точно определен натиск върху вложките. Последният е една от специфичните характеристики на хидравличните инструменти и е в границите между 50 kN (килонютона) и 130 kN.  Известно е, че 1 kN е силата на натиск на 100-килограмово тяло върху мястото, където е поставено, т.е. упражняваната от вложките сила има впечатляващи стойности. В някои модели чрез специално лостче може да се избира една от двете възможни стойности на натиска. Основното предназначение на хидравличните инструменти е за дебели кабели - тяхното максимално сечение е между 16 mm2 и 400 mm2, докато минималното е в границите от 1,5 mm2 до 6 mm2. Нормалното напомпване е осигурено само в определен работен температурен обхват на инструментите, който обикновено е между -20 и +40 oC. Подобно ограничение не съществува при механичните инструменти.
Наличието на резервоара и съпътстващите го механизми увеличава размерите и теглото на инструментите, като последното е в границите от 3 до 8 килограма. Повечето модели са със сменяеми глави, поставяни заедно с тялото в подходящо куфарче.

Електрохидравлични инструменти
Като правило те са с вграден акумулатор, като само някои модели имат допълнителната възможност за свързване с кабел към постоянно напрежение 12 волта, например от автомобилен акумулатор. Вместо ръчното напомпване на резервоара със сгъстен въздух, то се извършва чрез подходящ механизъм, захранван от акумулатора. Конструктивно инструментите наподобават електрическа бормашина и както при нея позволяват работа с една ръка. Кабелът се поставя в главата, натиска се бутон и за 2 до 15 секунди автоматично се извършва напомпването, кримпването и освобождаването на кабела. Силата на натиск обикновено е между 10 kN и 130 kN, с едно зареждане на акумулатора могат да се правят между 60 и 200 кримпвания, а времето на зареждане е до 1 час. Максималното сечение на кабелите е в същите граници, както при ръчните хидравлични инструменти, а теглото е от 1,2 до 7 килограма.

Комбинирани инструменти
Преди кримпването често е необходимо проводникът или кабелът да бъде отрязан и оголен. Удобството от използването на комбинираните инструменти е, че позволяват извършването и на трите операции.