Manual Tecnologia del Prensado de Calidad

Tecnologia de Prensado de
Calidad
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Competency Descriptor
Tecnología de Prensado de Calidad
DEFINICION E HISTORIA DEL APLICADOR
¿QUE ES UN APLICADOR O TROQUEL?
El significado que comúnmente se le da es “Dispositivo para remachado de
terminales” y efectivamente esta definición es correcta. El término troquel se
deriva de la palabra troquelar, ésta última proviene del griego ‘troque’ que
significa corte y ‘lar’ que significa dar forma. El análisis semántico de esta
terminología quiere decir “formar y cortar” o “cortar a su forma”.
HISTORIA DE LOS APLICADORES O
TROQUELES (DADOS)
De donde surge la idea de fabricar un Aplicador o troquel? Pues bien, la historia
cuenta que la primera línea de producción y ensamble de motores empezó
alrededor del año 1914 y hasta aquel año el troquelado de terminales se hacía
de forma manual utilizando pinzas o prensas hechizas de manera rudimentaria.
Después de la Segunda Guerra Mundial, surge la gran necesidad de fabricar tanques de guerra y
vehículos militares de forma masiva por lo que el Gobierno Estadounidense promueve la Producción
en serie, y es cuando surgen algunas compañías como AMP y PACKARD quienes a pesar de ser
competencia se unieron a este proyecto en apoyo del Gobierno, por ello son consideradas como las
pioneras en la fabricación de los primeros Aplicadores de Terminal y Componentes Eléctricos.
Para este tiempo ya existía ARTOS una compañía de Origen Noruego que
había desarrollado en USA las primeras prensas y equipo de corte para la
Industria Textilera. Esta compañía pronto desarrollo el diseño de sus maquinas
hasta lograr que fueran sémi-automáticas, fortaleciendo así los niveles de
productividad. Años mas tarde algunos países como Alemania, Japón e Italia
desarrollaron su propio diseño de máquinas automáticas y aplicadores.
En la Actualidad existe una gran diversidad de marcas de Aplicadores y
Equipo Industrial lo que ha permitido en gran parte la Evolución de este
dispositivo adaptándose a las necesidades actuales de la Industria, en
general ha tomado tal importancia que de éste depende mas del 50% de la
vida útil de un Arnes Eléctrico.
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SECCIÓN 1
INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE PRENSADO
Esta tecnología fue desarrollada para eliminar la necesidad de soldar las terminales, esta tecnología permite
obtener conexiones de alta calidad entre un terminal y un cable a un costo aplicado relativamente bajo. Los
métodos para aplicar las terminales prensadas dependen de la aplicación y del volumen, e incluyen desde
dispositivos manuales hasta sistemas completamente automatizados.
Los métodos de aplicación incluyen herramientas básicas, una prensa con su juego de dados, una desforradorora
o un sistema completamente automatizado de procesamiento de cables. Sin embargo, independientemente del
método que se utilice, la configuración de cada herramienta es esencial para lograr una buena calidad en el
prensado.
Hoy día, muchas compañías fabricantes originales de equipo (OEM) están utilizando procesos estadísticos de
control (SPC) para mejorar continuamente el prensado de sus terminales. La terminación del prensado es un
proceso complejo y, para asegurar la calidad uniforme, es necesario comprender la variabilidad y las interacciones
e interrelaciones que la tecnología involucra.
Sin un entendimiento completo del proceso de prensado, y de los factores que pueden afectarlo, es posible que los
resultados no cumplan las expectativas. Los tres elementos claves en el proceso de prensado son las terminales,
el cable y las herramientas.
TERMINALES
Para la mayoría de aplicaciones, no resulta económicamente práctico para los fabricantes de conectores diseñar
una terminal compatible con un solo calibre de cable, un solo tipo de trenzado de un cable y con un solo diámetro
de aislamiento (Tipo UL). La mayoría de las terminales son compatibles con varios calibres de cable, tipos de
trenzados y diferentes gamas de diámetros de aislamiento, estas terminales están diseñados para alcanzar niveles
aceptables dentro de estos límites.
CABLE
El trenzado del núcleo del cable y el tipo de aislamiento pueden variar ampliamente dentro de un mismo calibre de
cable. Por ejemplo, hay un 18% más de material en un cable 18 AWG por 19 hilos , que en un cable 18 AWG por
16 hilos de cable trenzados. El diámetro del aislante de un cable 18 AWG puede variar desde 1.78 mm (0.070
pulg.) a más de 4.57mm (0.180 pulg.). El trenzado del núcleo o hilos trenzados pueden ser de cobre, aluminio,
estañados, con sobre recubrimiento (over coat) o con recubrimiento superficial (top coat). Los materiales, grosores
y valores de durómetro de los materiales de aislamiento varían entre aplicaciones.
HERRAMIENTAS
¿Qué tipo de herramientas se necesitan para la aplicación? ¿Requiere la aplicación el desforre manual del cable o
debido al volumen se necesita una máquina desforradora automática de cable? ¿Requiere la aplicación y el
volumen herramientas manuales, prensa , dados, o máquinas automáticas procesadoras de cable? El prensado
con una herramienta manual, prensas semiautomáticas ,dados, o con una maquina cortadora automática de cable,
involucra diferentes niveles de variabilidad. La terminal, el cable y el tipo de herramientas para la aplicación
pueden afectar la calidad de las terminales procesadas.
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SECCIÓN 2
FINALIDAD
Este manual brinda lineamientos y procedimientos generales para la mejor comprensión y logro de cables
prensados aceptables. Un glosario en la Sección 4 enumera los términos y definiciones más frecuentes. En
la Sección 4 se enumeran las herramientas que son necesarias para tomar medidas exactas y evaluar la
aceptabilidad del prensado.
La configuración de la herramienta es esencial para determinar la calidad del prensado terminado. Entre los
atributos que se deben considerar se encuentran la altura del prensado (CCH), la escobilla del conductor, el
abocinamiento o campana, la pestaña o lengüeta de corte, la longitud de desforre del cable y la posición
del aislante. La variabilidad en uno o más de estos atributos puede reducir la fuerza de tensión. Puede ser
difícil establecer límites aceptables de variabilidad porque todos los atributos interactúan entre sí.
Por ejemplo, un ajuste de las guías para el abocinamiento o campana, también cambiará la longitud de la
pestaña o lengüeta de corte y la posición del cable de aislamiento, mientras que la longitud de desforre y
las posiciones de los cables afectan la escobilla del conductor y la posición del aislante. El ajuste de la
altura del prensado del aislante puede resultar en un leve cambio de la dimensión de la altura del prensado
del conductor. Quizá sea necesario que la persona encargada de la instalación efectúe varios ajustes antes
de lograr establecer una configuración óptima.
La secuencia en que se realice la configuración puede ayudar a reducir el número de repeticiones
necesarias para lograr una configuración óptima. La Sección 6 muestra un diagrama de flujo de una
configuración de proceso y la Sección 8 incluye una guía de resolución de fallos de problemas usuales. El
uso del Control estadístico del proceso (SPC) durante el proceso de prensado puede ayudar a minimizar
los niveles de partes por millón de piezas rechazadas. La Sección 7 brinda una explicación general de los
beneficios del uso del control SPC.
Este manual está estructurado de manera que parte o la totalidad de su contenido pueda utilizarse como
una guía de procedimientos para cumplir los requisitos ISO.
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SECCIÓN 3
ALCANCE
Este manual está enfocado a los técnicos de Packard Electric que están prensando
terminales Delphi y proveedores alternos de cilindro abierto utilizando herramientas
Packard, principalmente en métodos semiautomáticos o automáticos de prensado
de terminales con cable.
El contenido del manual puede diferir levemente de los lineamientos de otros fabricantes
de terminales y conectores o procedimientos específicos de otras compañías.
Este manual brinda una descripción general básica de lo que debe inspeccionarse en un
prensado aceptable. No está destinado para reemplazar las especificaciones
individuales de productos o herramientas.
Las terminales o aplicaciones individuales pueden tener requisitos especiales. Las
limitaciones de las herramientas pueden interferir en el ajuste de atributos para satisfacer
los requisitos óptimos.
CONDUCTOR
INSULACION
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SECCIÓN 4
conductor en el extremo del contacto de la terminal. Esto ayuda a
asegurar la compresión mecánica que ocurre sobre la longitud total
del prensado. La escobilla del conductor no debe prolongarse
hasta el área de contacto.
DEFINICIONES
Anatomía de una terminal prensada
(Figura 4-1)
Campana (Abocinamiento)
Prensado del conductor
Es el abocinamiento o camapana que se forma en el borde del
prensado del conductor y actúa como embudo para los hilos del
cable. Este embudo reduce la probabilidad de que un borde filoso
en el prensado del conductor corte o abolle los hilos del cable.
Como pauta general, el abocinamiento o campana del conductor
debe ser aproximadamente 1 a 2 veces el grosor del material del
terminal. *
Ésta es la compresión metalúrgica de una terminal alrededor del
conductor del cable. Esta conexión crea una trayectoria eléctrica
común con baja resistencia y alta capacidad portadora de
corriente.
Altura del prensado del
conductor
La altura (CCH) del conductor se mide desde la
superficie superior del prensado formado hasta la parte radial
inferior. Esta medición no debe incluir los puntos de extrusión,
(véase la figura 4-1). La medición de la altura de prensado es una
manera rápida no destructiva de ayudar a asegurar la compresión
metalúrgica correcta de una terminal alrededor del conductor del
cable y es un excelente atributo para el control del proceso. La
especificación de altura del prensado se establece típicamente
como un punto medio entre los desempeños eléctricos y
mecánicos sobre una amplia gama de trenzados y recubrimientos
en los materiales de los cables y chapado de terminales. No
obstante que es posible optimizar una altura del prensado según el
trenzado individual del cable y el recubrimiento (chapado) de la
terminal, usualmente se crea una especifición.
Prueba de doblez
Una manera de probar el prensado del aislante consiste en
plegar varias veces el cable y después evaluar el movimiento del
aislante y los hilos del cable. Como regla general, el prensado del
aislante deberá poder resistir varios dobleces repetidos del cable
hasta 60 a 90 grados en cualquier dirección. Tenga cuidado al
trabajar con cables de pequeños calibres 26AWG o .13mm a fin
de evitar que la parte posterior del prensado del aislante se
rompa por esfuerzo cortante.
Escobilla del conductor
La escobilla del conductor está formado por hilos del cable que
se extienden sobre la longitud del prensado del
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*Consulte los requisitos especificados para cada terminal
Individual
Un diámetro de aislante grande deberá sujetar firmemente
por lo menos el 88% del cable.
Longitud de lengüeta o pestaña
de corte
Un diámetro de aislante más pequeño deberá sujetar
firmemente por lo menos el 50% del cable y sujetar firmemente
la parte superior.
Este material sobre sale del prensado del aislante después de
que la terminal se separa del riel portador, como norma la
lengüeta de corte es aproximadamente 1.0 a 1.5 veces el
grosor del material de la terminal. * Una lengüeta de corte que
sea muy larga puede exponer una terminal fuera de la caja de
conexiones o puede incumplir los requisitos eléctricos de
separación. En la mayoría de las situaciones, se ajustan las
guías del dado para lograr una lengüeta de corte que quede
aras, con un grosor de material.
Para evaluar la sección del aislante, corte el cable aras con la
parte posterior de la terminal. Después de determinar el
ajuste óptimo de la aplicación, es importante documentar la
altura del prensado del aislante. Después, como parte del
procedimiento de instalación, el operador puede verificar la
altura del prensado especificada.
Posición del aislamiento
Ésta es la ubicación del aislante en relación con el área de
transición entre el prensado del conductor y del aislante. Es
necesario que en el área de transición queden visibles
cantidades equivalentes de hilos del conductor y de aislante. La
posición del aislante asegura que quede prensado en toda la
longitud y que no quede aislante debajo del prensado del
conductor.
Para aplicaciones de proceso manual, la posición y longitud del
aislante se establece con el tope de cable.
En las aplicaciones de procesamiento automático de cables, la
posición del aislante se establece por medio del ajuste de
entrada y salida en la prensa.
Extrusiones (Flash, Rebaba)
Éstos son los pequeños abocinamientos que se forman en la
parte inferior del prensado del conductor como resultado de la
holgura entre la herramienta del plato y el yunque. Si el yunque
tiene mucho desgaste o si la terminal se prensa demasiado,
resultará en una extrusión excesiva. También puede resultar en
una extrusión desigual si la alineación del plato y el yunque es
deficiente, si el ajuste de la alimentación está descentrado o si
existe arrastre insuficiente o excesivo de la terminal.
Prensado del aislante
(protección contra tirones)
Longitud desforre del
conductor
Ésta es la parte de la terminal que brinda apoyo al cable
para su inserción en la caja de conexiones y permite que la
terminal resista golpes y vibraciones. La terminal necesita
sujetar el cable lo más firmemente posible sin cortar los hilos
del conductor. La aceptabilidad del prensado del aislante es
subjetiva y depende de la aplicación. Se recomienda realizar
una prueba de doblez a fin de determinar si la protección contra
tirones es aceptable para cada aplicación en particular.
La longitud de desforre del conductor se determina mediante la
medición de los hilos de conductor expuesto después de quitar
el aislante.
La longitud del desforre conductor determina la longitud de la
escobilla cuando está centrada la posición del aislante.
Altura de prensado del aislante
Delphi especifica las alturas del prensado del aislante debido a
la amplia variedad de grosores de aislamientos, materiales y
durezas. Muchos terminales están diseñados para ser
compatibles con múltiples gamas de cables. Dentro de la gama
de cada terminal, un diámetro de aislamiento quizá no rodee
completamente el cable. Esta condición aún proporcionará un
prensado del aislante aceptable para la mayoría de
aplicaciones.
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*Verifique los requisitos de las especificaciones individuales de
los terminales
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diseño de la terminal (grosor del material y diseño del
moleteado), también pueden aumentar o reducir los niveles de
fuerza de tensión.
Proceso
Altura de cierre
La distancia (medida en el centro inferior de una prensa), desde
la placa base de montaje de la herramienta hasta el punto de
conexión de la herramienta en el pistón de la prensa.
La combinación de personal, equipo, herramientas,
materiales, métodos y procedimientos necesarios para producir
una terminal prensada. El control del proceso se utiliza para dar
seguimiento a los atributos en el transcurso del tiempo a fin de
ayudar en la detección de cambios en el proceso. La detección
de un cambio en el proceso al momento en que ocurre ayuda a
prevenir miles de prensados defectuosos.
Prueba de tensión
Posición de la terminal
La prueba de fuerza de tensión es una manera rápida y
destructiva de evaluar las propiedades mecánicas de una
terminal prensada. Al efectuar un prensado, es necesario
aplicar suficiente presión para penetrar los óxidos que pueden
acumularse en el conductor descubierto y la superficie chapada
en el interior del prensado. Esto es necesario para lograr un
buen contacto de metal con metal. Si esto no ocurre, puede
aumentar la resistencia eléctrica. El exceso de compresión en
una terminal prensada reducirá el área circular del conductor y
aumentará la resistencia eléctrica.
La prueba de fuerza de tensión es también un buen indicador
de problemas en el proceso. Los hilos cortados o mellados
durante la operación de prensado, abocinamientos o escobillas
deficientes, o alturas de prensado o herramientas erróneas. Las
propiedades y el trenzado del núcleo del cable y el
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La posición del terminal se establece mediante la alineación de
la terminal respecto a los platos de prensado y los yunques, la
herramienta de corte del riel. El ajuste de la herramienta
determina el abocinamiento o campana del conductor, la
longitud de la lengüeta de corte y las extrusiones de la terminal.
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SECCIÓN 5
MATERIALES RELACIONADOS
Calibrador
Un indicador, formado por dos cuchillas opuestas
para medir atributos dimensionales lineales.
Regla (escala de
bolsillo)
Ésta se utiliza para calcular la medición de cinco
partes: campana, lengüeta de corte, escobilla del
conductor, posición del cable y longitud del riel. La
resolución máxima recomendada es de 0.50 mm
(0.020 pulg.)
Tensometro
Una herramienta de aumento,
normalmente 10 veces o mayor, que
se utiliza como ayuda en la evaluación visual del
prensado de una terminal.
Un dispositivo utilizado para determinar la resistencia
mecánica de una terminal prensada. La mayoría de
las pruebas de tensión se realiza con un aparato que
sujeta el cable, lo jala a una velocidad especificada, y
mide la fuerza por medio de una celda de carga. Un
probador de tensión, también puede ser algo tan
sencillo como colgar cables con pesos fijos durante
un mínimo de un minuto.
Micrómetro de
prensado
Microscopio de
fabricante de herramientas
Lupa
Éste es un micrómetro diseñado
específicamente para medir la
altura del prensado. La medición
se realiza en el centro del
prensado para que el
abocinamiento del conductor no
afecte dicha medición. Tiene una
hoja delgada que sostiene la parte
superior del prensado y una
sección puntiaguda que determina
la superficie radial inferior.
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Éste se utiliza para realizar la evaluación visual
cercana y la medición estadística de la campana,
lengüeta de corte, escobilla del conductor, posición
del cable y la longitud de desforre.
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SECCIÓN 6
la alimentación eléctrica de la prensa y retire los
protectores. Ajuste la posición de las guias. Efectúe
un ciclo manual de la prensa y verifique la posición
de alimentación del dedo alimentador, pase al
procedimiento 7.
PROCEDIMIENTOS
11.
Evalúe la escobilla del conductor. Si fuese necesario
realizar ajustes, desconecte la alimentación
eléctrica de la prensa retire los protectores. Ajuste
el tope del cable en aplicaciones de banco o la
posición de la prensa en el equipo de
procesamiento automático del cables. Pase al
procedimiento 8.
12.
Evalúe la posición del aislante. Si fuese
necesario, ajuste la longitud del riel, realice de
nuevo prensados de muestra, y pase al
procedimiento 11.
13.
14.
Afloje la altura de prensado del aislante.
Realice prensados de terminales de prueba.
15.
Mida la altura de prensado del conductor y
compárela con la especificación. Si fuese
necesario, desconecte la alimentación
eléctrica y retire los protectores. Ajuste la altura de
prensado del conductor, instale los protectores,
conecte la alimentación eléctrica y pase al
procedimiento 14.
16.
Lleve a cabo una prueba de fuerza de tensión. Si esta
prueba fallase, consulte la resolución de fallos
(Sección 9).
Ajuste el prensado del aislante.
Realice un prensado de terminales de prueba.
Configuración de herramientas (Consultar el
diagrama de
flujo de los procedimientos)
1.
Verificar que la herramienta esté limpia y no esté gastada. Si
fuese necesario, limpiar y reemplazar las herramientas
gastadas.
2.
Desconectar la alimentación eléctrica de la prensa y retirar
los dispositivos de protección.
3.
4.
Instalar la herramienta apropiada en la prensa.
Cargar los terminales en la herramienta de manera que la
primera terminal quede colocado sobre el yunque.
5.
Ejecutar manualmente un ciclo de la prensa para
asegurarse de que se puede realizar un ciclo completo sin
interferencias. Si no se pudiese completar el ciclo, retire el
dado y verifique la altura de cierre de la prensa. Pasar
al procedimiento 3.
6.
Verificar que la herramienta esté alineada. Inspeccionar la
impresión en la parte inferior del prensado que se
prenso con la herramienta del yunque. Verificar que las
extrusiones del prensado estén centrados. De lo contrario,
alinear las herramientas y pasar al procedimiento 5.
7.
Verificar que el alimentador de terminales coloque la
siguiente terminal sobre el centro de las herramienta del
yunque. De lo contrario, ajuste el alimentador de terminales
y el dedo alimentador y pase al procedimiento 5.
8.
Volver a instalar todos los dispositivos de seguridad que
haya retirado durante la preparación. (Observar todos los
requisitos de seguridad especificados en los manuales
individuales de la prensa o de la
herramienta).
9.
17.
18.
19.
Evalúe el prensado del aislante. Si fuese
necesario, desconecte la alimentación eléctrica y
retire los protectores. Ajuste la altura de prensado
del aislante, instale los protectores, conecte la
alimentación eléctrica y pase al procedimiento 18.
20.
Mida la altura de prensado del conductor y
compárela con la especificación. Si fuese
necesario, desconecte la alimentación eléctrica y
retire los protectores. Ajuste la altura de prensado
del conductor, instale los protectores, conecte la
alimentación eléctrica y pase al procedimiento 18.
Documente las mediciones.
Encender la máquina y realizar un prensado con terminal
de prueba.
21.
10. Evalúe la longitud de la lengüeta de corte y la campana o
Trabaje con seguridad en todo momento.
abocinamiento del conductor. Si fuese necesario realizar
ajustes, desconecte,
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el cable superior usualmente producirá una lectura menor
que el cable inferior debido a los efectos de las estrías en la
terminal.
SECCIÓN 7
Tabla de Cables
Nota: La fuerza de tensión tiene únicamente una especificación
mínima. Para los cálculos de CpK, la lectura promedio se supone
que es la nominal y se establece el límite superior especificado de
manera que CP y CpK sean equivalentes. Las lecturas elevadas de
fuerza de tensión que aumentan la desviación estándar pueden
reducir el valor de CpK incluso si se aumentan las lecturas media y
mínima.
MEDICIÓN
Prueba de fuerza de
tensión
1.
Corte el cable a una longitud aproximada de 152.00 mm
(6.00 pulg.)
2. Descubra 13.00 mm (0.500 pulg.) en un extremo, o una
longitud suficiente para que no haya aislante de debajo
del prensado del aislante , o afloje la altura del aislante
de manera que quede flojo.
3. Ajuste la terminal apropiada sobre el cable a la altura
nominal del prensado.
4. Inspeccione visualmente el abocinamiento o campana, la
escobilla del cable, que no haya hilos cortados en la
terminal.
5. Ajuste el tensometro a 50.00 mm por minuto (2.00 pulg.
por minuto). Para la mayoría de aplicaciones, una mayor
velocidad no tendrá un impacto significativo en los datos. Una
velocidad menor evita la aplicación repentina de fuerza o de
jalones que rompan los hilos. Verifique las fuerzas de tensión
mayores con datos tomados a 2.00 pulg. por minuto.
6. Si fuese necesario, haga un nudo en el extremo no
terminado del cable (Si el aislamiento se desliza sobre
el cable).
7. Independientemente del tipo de probador de tensión,
ambos extremos del cable deben sujetarse firmemente.
(Nota: Fije la interfaz de contacto de la terminal, no fije el
prensado del conductor)
8. Inicie la prueba de tensión.
9. Registre las lecturas de fuerza de tensión. Es necesario
realizar un mínimo de cinco mediciones de fuerza de tensión
a fin de confirmar cada paso. Para la verificación de la
capacidad es necesario tomar un mínimo de 25 lecturas.
10. Compare la mínima lectura con la especificación para la
mínima fuerza de tensión permisible.
Nota: En las aplicaciones de doble cable, es frecuente
encontrar alta variabilidad y CpK más bajos. La
variabilidad se debe a mayores variaciones en la
escobilla del conductor, en el abocinamiento o campana
del conductor y menores hilos en un cable en contacto
con las estrías en el barril o cuerpo de la terminal.
Una aplicación de doble prensado no se considera mejor
que el más pequeño de los cables prensados. Si ambos
cable se prensan y se jalan juntos y al mismo tiempo se
puede obtener lecturas más altas de fuerza de tensión.
Al jalar Individualmente cada alambre se obtendrán
lecturas de tensión mucho más bajas. Si ambos cables
son del mismo calibre,
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Valores de ensayo para la
prueba de tensión
Calibre del conductor
mm²
AWG
Fuerza de tensión
Lbs.
N
30
0.05
1.5
28
0.08
13
0.20
2
26
24
AWG
3
5
22
0.324
8
20
0.519
13
18
0.823
20
16
1.31
30
14
2.08
50
12
3.31
70
10
8
5.261
8.367
80
90
Prueba
deespecificaciones
altura delindividuales
*Consulte las
prensado
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Realice el procedimiento de instalación de la herramienta.
Realice el prensado de un mínimo de cinco muestras.
Coloque la hoja plana del micrómetro de prensado a través
del centro del radio doble del prensado del conductor. No
tome la medición cerca de la campana del conductor.
Gire el cuadrante del micrómetro hasta que la punta haga
contacto con la superficie radial inferior. Si usa un calibrador,
cerciórese de no realizar la medición en los puntos de
extrusión (rebaba) del prensado.
Registre las lecturas de altura de prensado. Es necesario
tomar un mínimo de cinco lecturas de altura de prensado
para conformar cada instalación. Es necesario tomar un
mínimo de 25 lecturas para confirmar la capacidad.
Verifique la altura de prensado cada 250 a 500 partes
durante la producción del lote.
Nota: Usualmente, se llevan tablas de control de la altura de
prensado porque es una medición rápida, no destructiva y
además es esencial para la fiabilidad eléctrica y mecánica de
14
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la terminación. Hay tres propósitos principales para la
elaboración de las tablas de control. Primero, el número de
muestras por instalación es normalmente pequeño, y su valor
estadístico es limitado. Segundo, dado que las causas y
efectos especiales en un proceso son irregulares e
imprevisibles, es necesario tener una manera de registrar los
cambios en el proceso tan pronto ocurran. Esto previene tener
que desechar miles de terminaciones después de terminar de
procesar el lote. Tercero, y más importante, los datos son
necesarios para evaluar y mejorar el proceso de prensado.
Coloque la terminal con la unión
de abrazaderas visible y sujétela
por los costados en el área mas
ancha.
Coloque la terminal con las
abrazaderas hacia la regleta
y mueva el tambor hasta que
la punta toque el extremo
opuesto de las abrazaderas.
Gire el tambor de presión en el
sentido de las manecillas del reloj
y presione solo hasta donde la
punta toque la terminal.
Gire la matraca ubicada
al final del tambor hasta
asegurar que la terminal
este sujeta y tome la
medida indicada en la
pantalla.
IMPORTANTE: Una vez que la
punta toque la terminal NO siga
dando presión ya que esto dañaría
el micrómetro.
Para dimensionar correctamente el alto y ancho del prensado es necesario contar con el Instrumento de medición
adecuado; Micrómetro de punta
CARACTERISTICAS
1.- PUNTA Y REGLETA
2.- PANTALLA INDICADOR
3.- TAMBOR DE PRESION
4.- MATRACA AJUSTE FINO
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15
Si no cuente con micrómetro
de punta.
Puede utilizar un vernier
pero
tome en cuenta que en
algunas terminales la
medida no será
del 100% precisa.
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SECCIÓN 8
Es necesario tomar una muestra mínima de 25 piezas del
proceso de prensado. Calcule el promedio y la desviación
estándar para cada especificación. El índice de capacidad
se define mediante la fórmula que aparece más abajo. El
valor de Cp puede variar desde cero hasta infinito, donde un
mayor valor indica un proceso de mayor capacidad. Un valor
mayor de 1.33 se considera aceptable para la mayoría de
aplicaciones. Cp se calcula por medio de la fórmula
siguiente.
CONTROL DEL PROCESO
DE PRENSADO
El proceso de prensado es la interacción de una terminal,
cable, herramientas, personal, métodos y procedimientos, y
atributos ambientales. Cuando este proceso está bajo
control, producirá un prensado de calidad. El control de
calidad es una parte importante del prensado de calidad. Su
ejecución no debe tomar demasiado tiempo de instalación o
inspección y puede ahorrar miles de dólares a los
fabricantes de arneses en potenciales repasos de trabajo o
repetición de fabricación.
___Tolerancia___
6*Desviación estándar
El índice CpK indica si el proceso producirá unidades dentro
de los límites de tolerancia. El índice CpK tiene un valor
equivalente a Cp si el proceso se centra en el valor medio
de la especificación; si CpK es negativo, la media del
proceso está fuera de los límites de la especificación; si CpK
se encuentra entre 0 y 1, entonces algunos de los valores 6sigma caen fuera de los límites de tolerancia. Si CpK es
mayor de uno, la distribución 6-sigma se encuentra
completamente dentro de los límites de tolerancia. CpK se
calcula el valor menor de las fórmulas siguientes:
La variabilidad es el cambio leve que ocurre de prensado a
prensado. Existen dos tipos de variabilidad: común o
especial. Las causas comunes de la variación afectan
uniformemente al proceso y son el resultado de muchos
orígenes pequeños. La variabilidad común es inherente a
las tolerancias dentro de un barril de cable o de los carretes
de terminales. La variabilidad común también se crea como
consecuencia de las tolerancias naturales de las máquinas
de desforre de cable y de prensado.
La reducción de la variabilidad a niveles comunes
típicamente debe provenir de cambios al cable, a la terminal
y de los procesos del fabricante de herramientas.
__(USL - Mediana)__
3*Desviación estándar
Las causas especiales de variación ocurren irregularmente y
son imprevisibles. Si no se realizan inspecciones durante la
producción de un lote, el aflojamiento de una herramienta
después de los primeros cientos de prensados después de
un atascamiento resultante de una herramienta dañada
puede pasar inadvertido hasta que se produzcan miles de
prensados.
__ (Mediana - LSL)__
3*Desviación estándar
USL = Límite superior de la especificación, LSL = Límite
inferior de la especificación
Seis sigma es el objetivo de muchas compañías porque
representa virtualmente cero defectos. La capacidad de una
compañía de lograr un nivel seis-sigma depende de la
magnitud de variabilidad común en su proceso. Por ejemplo:
desforrar a mano el cable produce mayor variabilidad que
una máquina para desforrar el cable, las herramientas
manuales de prensado producen mayor variabilidad que una
prensa y dado, y las terminales de banco producen mayor
variabilidad que una máquina de procesamiento de cable.
Una parte de la variabilidad en el prensado resultará del tipo
de instrumentos que se utilicen para medir las piezas y la
capacidad del operador para repetir la medición. Un
micrómetro de prensado producirá mediciones más precisas
que un calibrador de cuadrante. Un sistema automático de
fuerza de tensión producirá mejores mediciones que una
balanza de tipo gancho. Es importante que el indicador de
medición tenga una resolución suficiente.
Capacidad del proceso
Antes de poner en producción una nueva herramienta de
prensado, Delphi recomienda que cada cliente realice un
estudio de capacidad, utilizando el cable específico que se
usará en su proceso. Un estudio de capacidad, el cual se
basa en la suposición de una distribución normal (curva tipo
campana), calcula la probabilidad de que una medición
caiga fuera de los valores Especificados.
* PPM - Partes por millón de defectos potenciales
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Dos operadores pueden medir de manera diferente la misma
pieza, o el mismo operador puede medir la pieza de manera
diferente al utilizar dos tipos de calibradores. Delphi
recomienda realizar un estudio de capacidad de calibración
para identificar qué porción de la variabilidad proviene de los
errores de medición. Las microterminales prensadas en
calibres de cable pequeños necesitan mantener límites
estrechos de altura de prensado para mantener la fuerza de
tensión. La variabilidad proveniente de errores de medición
puede mantener bajos los índices CpK.
cambios en el material de la terminal, o ajustes de la
instalación. Registre el punto de datos en la tabla antes de
realizar un ajuste de altura de prensado. Si se registran
datos después de cada ajuste, el proceso seguramente
asumirá el control y ofrecerá poca información para mejorar
el proceso. El operador necesita anotar en la tabla el
máximo número de notas posible. La única manera
realmente eficaz y económicamente sensata de administrar
un proceso de manufactura consiste en entender,
monitorear y reducir las fuentes de variabilidad que son
inherentes al proceso mismo. Todo el tiempo utilizado en
efectuar instalaciones o ajustes es improductivo.
Es necesario reconfirmar la capacidad de las herramientas de
prensado si los datos de producción son significativamente
diferentes a los del estudio de capacidad.
¿Qué nos dice esta tabla de ejemplo?
Límite de control para la muestra de 5 = Prom.
Tabla de X y R
Producción
Antes de que la herramienta esté lista para producción, es
necesario establecer el nivel de capacidad. Muchos
fabricantes de arneses procesan sólo unos pocos centenares
o unos pocos millares de cables a la vez. En este caso, no es
práctico ni económico realizar pruebas de capacidad con 25
muestras con cada instalación de herramienta.
Inspección visual
Es necesario que el operador realice, como procedimiento de
operación estándar, una inspección visual en haces de cables
Prensados, como son la campana, la escobilla del conductor,
la posición del aislante, la longitud de la lengüeta de corte y
del prensado del aislante.
(Prom. de 5 lecturas) + 0.577 x Prom. (Límites)
Ésta indica que ocurrió una desviación del proceso entre las
mediciones 12 y 13. Este tipo de desviaciones podría ocurrir
debido a cambios en el cable, cambios en los lotes de
terminales, un atoramiento en la máquina que causó daño a
la herramienta, cambios de operador, o un ajuste al
prensado del aislante. Dado que las mediciones aún se
encuentran dentro de la especificación, ¿pararía usted la
producción para ajustar la altura del prensado?
Tablas de control
Típicamente, se llevan tablas de control de la altura de
prensado porque es una medición rápida, no destructiva y,
además, es esencial para la fiabilidad eléctrica y mecánica de
la terminal. La elaboración de tablas de control tiene tres
propósitos principales.
Una desviación en el proceso debida a un cambio en el
material puede requerir el ajuste de la altura de engarzado.
Una desviación después de un atoramiento no requiere un
ajuste, sino una evaluación minuciosa de la herramienta.
Una desviación en el proceso entre operadores no requiere
un ajuste, sino una evaluación de la capacidad de medición.
El propósito de una tabla de control es identificar qué causó
la desviación en el proceso para determinar si es necesario
realizar un ajuste al proceso.
Primero, el número de muestras por instalación es
usualmente pequeño, y su valor estadístico es limitado.
Segundo, dado que las causas y efectos especiales en un
proceso son irregulares e imprevisibles, es necesario tener
una manera de registrar los cambios en el proceso tan pronto
éstos ocurran. Esto evitará la necesidad de desechar miles de
terminales después de terminar el procesamiento del lote.
Tercero, y más importante, estos datos son necesarios para
evaluar y mejorar el proceso de prensado.
Después de instalar el proceso de prensado y si no cambiase
el calibre del cable, mantenga una tabla de control para los
cambios de color de cable cambios de longitud de los cables,
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Campana y longitud de rebaba de corte
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* Las herramientas de bajo costo no permiten el ajuste del prensado del aislante. Las herramientas manuales están
destinadas para aplicaciones de bajo volumen. No obstante que las herramientas manuales no permiten ajustar el
prensado del aislante, un prensado del aislante, el cual perfora el aislamiento, se puede considerar aceptable para
muchas aplicaciones. Este criterio únicamente se aplica a las herramientas manuales debido a su ciclo de prensados
de baja velocidad. Si el prensado del aislante perfora el aislamiento, los hilos del cable tienden a moverse hacia un
lado sin sufrir daño.
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Dimensiones de prensado del núcleo
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
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CCH - Altura de
prensado del conductor
CCW - Ancho de
prensado de conductor
SA - Soporte de ángulo
SB – Grosor de soporte
La – Altura de soporte
FA – Claro de
abrazaderas
CFE– Desfase de
abrazaderas
Bh (Gh) Altura de rebaba
Bw (Gb) Ancho de rebaba
Cr - Crack
Ds- Filamentos deformes
CCC – Conductor Crimp
Compression
PFT – Pull Force Test
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Dimensiones de prensado del núcleo
ESTUDIO DE MICROSECCIONADO
Para asegurar que la Aplicación cumple con las normas básicas de buen Prensado se efectúa un Corte Micro
seccionado en área central del área del conductor o núcleo y se revisa que cumpla con las sig. Características;
CAMPANA VISIBLE
La Campana de ser visible y
en proporción al espesor de la
abrazadera del conductor.
CAMPANA DOBLE
La Campana doble es
permitida siempre y cuando
la característica de la
terminal así lo requiera
METODO PARA CAMPANA
El método correcto para generar
campana es mediante un
Chaflán de 45° o 30 ° en la
forma del Wire Crimper.
TIPOS DE CAMPANA
Se conocen por lo menos 2 tipos (CAMPANA DISEÑADA Y CAMPANA POR EXPANSION) Explicación Grafica
ESTUDIO DE MICROSECCIONADO
Para asegurar que la Aplicación cumple con las normas básicas de un buen Prensado se efectúa un Corte Microseccionado o corte trasversal en área central del prensado del conductor o núcleo y se revisa que cumpla con la sig.
Características;
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Análisis de sección transversal o micro seccionado
Propósito
El análisis de sección transversal se utiliza como una ayuda en el diagnóstico para
determinar si un prensado es aceptable o no como parte de la prueba completa. El no tener un buen
resultado en la prueba eléctrica puede ser consecuencia de tener una dispersión de hilos incorrecta, mal
prensado de las alas del núcleo, huecos en el prensado, etc.
Tamaño de la muestra
Al menos un ejemplo de cada altura de prensado deberá ser evaluado. Los valores
obtenidos deberán ser documentados para las diferentes alturas de prensado.
Equipo
Existen varios equipos especializados para realizar las pruebas de corte transversal. La
definición del equipo a utilizar es decisión del usuario, pero deberá de ser capaz de proveer
un corte transversal que no afecte los del prensado del núcleo.
Procedimiento
1.Realice el corte transversal y tome la fotografía de cada muestra para su análisis.
2. El análisis de corte transversal se debe de realizar para cada una de las alturas de
prensado (Min, Max & Nominal).
3. Los cortes transversales deben de ser realizados en las alas de prensado del núcleo, lo
más cercano posible al punto medio del prensado.
4. Compare las muestras con los criterios de aceptación desplegados en la sección de los criterios de
aceptación
Criterios de aceptación
A continuación se muestran algunos ejemplos de los criterios de aceptación:
1. Ejemplos de sección transversal de prensado del núcleo,
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Atributos del prensado del núcleo considerados ideal
Simétrico
Compactación de todos los hilos
Alas tocando solamente el cobre
Terminal sin estrelladuras / quebraduras
Alas del prensado simétricas en la parte superior
Atributos del prensado del núcleo considerados “aceptables”
Alas con acabado de
“cuernos de carnero”
Alas Traslapadas
Atributos del prensado del núcleo considerados “inaceptables”
Una o ambas alas
penetrando hasta el
fondo de la terminal
Alas abiertas con
núcleo expuesto o
hacia abajo sin
cerrar completamente
Una o ambas alas
dobladas sin hilos
dentro.
No hay compactación
de los hilos
Una o ambas alas
dobladas hacia afuera
del prensado del núcleo
Terminal estrellada o
quebrada
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Nota: Con la aprobación del cliente, algunos de los atributos enlistados como “inaceptables” pudieran ser considerados
como “aceptables” siempre y cuando se demuestre que cumplen con el resto de los requisitos de esta especificación y que
en experiencias pasadas demostraron que cumplen funcionalmente.
2. Rebaba en la parte posterior del prensado del núcleo.
a. El ancho de cualquier rebaba en la base del prensado del núcleo no deberá exceder 0.1
mm. (Para una buena medición de la altura del prensado del núcleo, es necesario que la
altura de la rebaba no exceda la posición más baja del prensado del núcleo.
b. La rebaba no debe causar daños en las operaciones subsecuentes. Se requiere un cuidado
especial cuando la terminal sea utilizada en conectores con sellos de “galleta”.
3. Sección transversal del prensado del aislante
Prensado simétrico
No penetra el aislante
Las alas abrazan el aislante
y proveen una fuerza de alivio
adecuada
Atributos del prensado del aislante considerados ideal
Algunos ejemplos de prensados del aislante no estándar incluye “a)Casa Indio (Gota)“;
b) Cuadrado & c) “B Grande”
Favor de revisar los manuales del fabricante de la terminal para las recomendaciones de
aceptación/ rechazo de los prensados de aislantes no estándar.
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Atributos del prensado del aislante considerados
“aceptables”
Alas del aislante en
contacto con el cobre (Sin
dañar el cobre)
Aislante extruido hacia
arriba entre las alas
Atributos del prensado del aislante considerados
“inaceptables’
Una o ambas alas
penetrando hasta el fondo
Una o ambas penetrando
y dañando el cobre
Menos de 3 puntos de
contacto
Aislante rasgado
No hay contacto con el
aislante
Realizado
por: Jose Lopez
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Revisado por: Martin Uribe
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