Коррозия разъемов — серьезная проблема. При коррозии электрические разъемы теряют способность проводить электричество, что приводит к поломкам оборудования, дорогостоящим простоям и дорогостоящему ремонту. Это особенно актуально в таких отраслях, как авиация и системы промышленного управления.
В этой статье мы объясним, почему разъемы подвергаются коррозии, покажем, как устранить коррозию разъемов, и поделимся практическими стратегиями предотвращения коррозии в будущем.
Что такое коррозия и почему она происходит?
Коррозия разрушает металл разъема и контактные поверхности в результате химических и электрохимических реакций. Две основные причины — это воздействие окружающей среды, обеспечивающее наличие электролита, и взаимодействие материалов, создающее разность электрических потенциалов.
Экологическое нападение
- Влага (влага): В качестве базовой жидкости используются влажность, конденсат, образующийся в результате термических циклов, или прямое разбрызгивание.
- Ускорение распространения загрязняющих веществ: Соли, содержащиеся в воздухе (дорожные, морские), промышленные сульфиды, кислоты или даже пыль, поглощающая влагу, значительно повышают проводимость электролита, ускоряя коррозию даже при низком напряжении.
- Микросреда: Вибрация и тепловое расширение/сжатие создают микродвижения Фрикционная коррозия (фреттинг) приводит к износу защитных покрытий и задержке загрязнений в щелях, создавая локальные, крайне агрессивные среды, в которых начинается коррозия.
Химия контакта: несовместимость материалов и гальванический ряд
- Гальванический ряд: Когда два разных металла электрически соединены в присутствии электролита, металл, находящийся выше в гальваническом ряду (менее благородный, например, алюминий), становится анодом и подвергается коррозии, защищая более благородный металл (например, золото).
- Гальваническое покрытие имеет решающее значение: В большинстве разъемов используется покрытие поверх основного металла. Выбор и качество покрытия определяют рабочие характеристики.
- Важность напряжения и тока: Более высокие напряжения и токи могут ускорять электрохимические реакции, но даже низкоэнергетические сигнальные цепи могут выйти из строя из-за образования непроводящих оксидных слоев.
4 типа коррозии разъемов
Чаще всего встречаются две основные категории: окисление и гальваническая коррозия. Окисление происходит, когда металл реагирует с кислородом или влагой, образуя непроводящие пленки, которые повышают контактное сопротивление и вызывают прерывистую передачу сигналов.
Гальваническая коррозия
- Внешний вид: Происходит преимущественное, часто сильное разрушение менее благородного (анодного) металла. Более благородный металл остается неповрежденным. Вы можете увидеть один контакт, сильно подверженный коррозии, в то время как его ответный штырь выглядит чистым.
- Первопричина: Разность электрических потенциалов между разнородными металлами и электролитом.
- Типичный сценарий: Алюминиевый разъем шасси соединен с лужеными латунными клеммами; медный провод обжат на позолоченном контакте.
Фреттинг-коррозия
- Внешний вид: На контактной поверхности образуется темный абразивный порошок (окисленные продукты износа). Это приводит к сильному повышению контактного сопротивления и возникновению электрических помех.
- Первопричина: Микроскопические вибрационные или термические движения вызывают износ защитного покрытия, обнажая основной металл, который окисляется. Образовавшиеся твердые оксидные частицы затем вызывают абразивный износ.
- Типичный сценарий: Соединительные элементы в транспортных средствах, самолетах, подвижном составе или любом другом оборудовании, подверженном вибрации.
Щелевая и точечная коррозия
- Внешний вид: Локализованное, сильное поражение, часто под уплотнениями, прокладками, изоляцией или мусором. Проявляется в виде глубоких ямок или коррозии, «начинающейся изнутри наружу» под покрытием.
- Первопричина: Датчик концентрации кислорода. В области внутри щели происходит истощение кислорода, она становится анодной по отношению к богатой кислородом внешней среде, что приводит к агрессивной локальной коррозии.
- Типичный сценарий: Соединители с изношенными или поврежденными уплотнениями, а также в случаях, когда загрязнения скапливаются в зазоре.
Окислительная коррозия / Потускнение
- Внешний вид: Относительно равномерная пленка или изменение цвета по всей контактной поверхности (например, зеленая патина на меди, черный оксид на серебре, тускло-серый на олове).
- Первопричина: Прямая химическая реакция металла с кислородом, серой или другими атмосферными агентами.
- Типичный сценарий: Контакты с некачественным или плохим покрытием, подвергавшиеся воздействию влажной, загрязненной или промышленной атмосферы без защиты.
Как удалить коррозию с разъема
- Приготовление: Отключите питание и извлеките разъем из устройства или жгута проводов. Работайте в хорошо освещенном месте и храните мелкие детали в порядке. Осмотрите разъем. Если корпус или клеммы треснули, погнуты или имеют глубокие вмятины, замените разъем, а не чистите его.
- Базовая уборка:
Используйте спрей для очистки электрических контактов, чтобы растворить легкую коррозию и масла. Кратковременно распылите средство на каждую сопрягаемую поверхность и дайте ему испариться естественным образом.
Для удаления стойких окислений аккуратно почистите штифты нейлоновой щеткой, зубной щеткой или небольшой латунной щеткой — избегайте использования стальных щеток на мягких металлах, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение. - Детальная очистка:
Для удаления отложений в труднодоступных местах используйте ватные палочки или стоматологический зонд.
При сильной коррозии приготовьте слабый раствор пищевой соды (сода + вода) для нейтрализации кислотной коррозии. Нанесите пасту, подождите немного, смойте чистой водой и тщательно высушите (воду используйте только в том случае, если можно гарантировать полное высыхание). - Процесс сушки: После очистки полностью высушите разъем сжатым воздухом или тепловым пистолетом на низкой мощности (соблюдайте безопасное расстояние, чтобы избежать расплавления компонентов).
- Защита от коррозии: Нанесите тонкий, равномерный слой диэлектрической смазки на клеммы, чтобы отталкивать влагу и замедлить дальнейшую коррозию. Не наносите смазку между сопрягаемыми поверхностями, так как это может препятствовать контакту.
- Осмотр и замена после чистки: Если после очистки контакты по-прежнему демонстрируют высокое сопротивление или прерывистый контакт, замените контакт или весь разъем. Для создания надежного, атмосферостойкого соединения используйте соответствующие обжимные инструменты и термоусадочные трубки.
Как предотвратить коррозию электронных разъемов
Действуйте на опережение. Внедряйте эти стратегии на каждом этапе жизненного цикла вашего продукта.
Предотвращение проблем на этапе проектирования и составления технических условий.
- Выбор материала: Выбирайте семейства разъемов с совместимыми характеристиками. коррозионностойкие материалыУкажите тип покрытия, подходящий для данной среды (см. таблицу выше). Предпочтительнее использовать никелевое подслоеное покрытие.
- Выбор разъема: Выберите разъемы с достаточным количеством Рейтинг IP (защита от проникновения) (например, IP67, IP69K) для данной среды. Предпочтительны разъемы с надежные вторичные механизмы блокировки и встроенные силиконовые уплотнения.
- Системный дизайн: Располагайте соединительные элементы таким образом, чтобы избежать скопления воды. Если существует риск образования конденсата, проектируйте корпуса с каплеотводными петлями, дренажными отверстиями и вентиляционными каналами.
Предотвращение повреждений во время сборки и установки
- Обращение: Соблюдайте правила обращения с компонентами, чувствительными к электростатическому разряду и влаге. Никогда не прикасайтесь к контактным поверхностям голыми пальцами.
- Прекращение: Для обеспечения газонепроницаемых соединений, исключающих проникновение загрязнений, используйте соответствующие калиброванные обжимные или паяльные инструменты.
- Уплотнение: Наденьте термоусадочную трубку с герметиком, используйте соответствующие сальниковые фитинги для ввода кабелей и убедитесь, что все прокладки и защитные колпачки правильно установлены. Нанесите диэлектрическую смазку на уплотнения для повышения их эффективности.
Профилактика посредством оперативного технического обслуживания
- Плановые проверки: Включите осмотр разъемов в графики профилактического обслуживания. Ищите признаки износа уплотнений, попадания влаги или преждевременного изменения цвета.
- Контроль состояния: Используйте инфракрасная термография Проверять электрические панели на наличие «горячих точек» в местах соединений, что является явным признаком высокого сопротивления из-за коррозии.
- Экологический контроль: В герметичных шкафах используйте осушающие дышащие устройства, защитные покрытия (конформное покрытие) или контролируемый нагрев для поддержания низкой относительной влажности.
Заключение
Рассматривайте борьбу с коррозией разъемов не как отдельную задачу, а как реализацию многоуровневой стратегии защиты. Первый уровень — это разумный выбор материалов и проектирование, создающие изначально прочную основу. Второй — это тщательная сборка и герметизация, обеспечивающие реализацию потенциала конструкции. И, наконец, заключительный, постоянно действующий уровень — это проактивный мониторинг и техническое обслуживание, которые выявляют проблемы до того, как они перерастут в отказы.
Защитите свои соединения с помощью Seetrinic
Не позволяйте скрытой коррозии поставить под угрозу ваши критически важные системы. Seetronic обеспечивает максимальную защиту благодаря нашим профессиональным разъемам с классом защиты IP. Разработанные с использованием высококачественного покрытия и надежных силиконовых уплотнений, наши серии Power, XLR и Data созданы для того, чтобы выдерживать самые суровые условия окружающей среды. Выбирая Seetronic, вы можете защитить свои аудио-, световые и промышленные сети с помощью многоуровневой стратегии защиты, которая обеспечивает долгосрочную надежность благодаря разумному выбору материалов и газонепроницаемым соединениям.
Перейдите на надежную технологию Seetronic и обеспечьте безупречное качество сигнала. Знакомьтесь полный спектр наших решений по защите от коррозии и напишите нам сегодня для получения дополнительной информации.
