임상용 기기, 드론, 로봇공학 및 소비자 전자 제품 분야가 급속히 확장됨에 따라 고품질 소형 인터커넥트 솔루션에 대한 수요는 그 어느 때보다 높아지고 있습니다. Hotten Electronic Wire Technology에서는 초음파 프로브 케이블, 내시경 케이블, 로봇 와이어 하네스 및 드론 와이어 하네스와 같은 정밀 설계된 케이블 어셈블리 개발에 중점을 두고 있습니다. 각각의 응용 분야에서 이러한 마이크로 동축 케이블은 반복적인 굽힘, 비틀림, 인장 하중과 같은 상당한 기계적 스트레스를 받게 됩니다. 장기적인 기계적 신뢰성을 보장하는 것은 사후 고려사항이 아니라 초기 설계 단계부터 반드시 고려해야 할 중요한 요구사항입니다. 본 블로그에서는 내구성 있고 신뢰할 수 있는 마이크로 동축 케이블 어셈블리를 구현하기 위한 네 가지 핵심 설계 기술을 다룹니다.
핵심 부품을 위한 전략적 재료 선정
기계적 신뢰성의 구조는 케이블의 핵심 요소로 선택된 제품에 따라 달라진다. 주 도체의 경우, 고강도 구리 합금과 은도금 강선을 혼합하여 사용하면 전도성을 확보하면서 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 유전체 재료는 신호 안정성과 유연성을 동시에 균형 있게 제공해야 하며, 발포 및 저밀도 폴리에틸렌이 자주 선호된다. 로봇 와이어 하네스 및 짐벌 카메라 케이블과 같은 고가동 응용 분야에서는 외부 피복재가 특히 중요하다. 당사 그룹은 우수한 마모 저항성, 환경 내구성 및 반복 굽힘 수명을 제공하면서도 손상이 적은 특수 열가소성 엘라스토머(TPE), 폴리우레탄(PUR), 특수 PVC 블렌드를 사용한다. 보호 브레이드는 일반적으로 고밀도 주석 도금 또는 은도금 구리를 사용하며, 지속적인 움직임 하에서도 보호 기능과 구조적 안정성을 유지하도록 설계되어야 한다.
최적화된 기계적 스트레인 릴리프 설계
모든 유형의 케이블 어셈블리에서 고장의 주요 요인 중 하나는 유연한 케이블과 강성 커넥터 사이의 전환 부위입니다. 기계적 응력을 분산시키고 도체 문제를 방지하기 위해서는 효과적인 맞춤형 스트레인 릴리프가 필수적입니다. 당사의 LVDS 및 USB4 와이어 하네스의 경우, 과도 성형 기술을 사용하여 다단계 스트레인 릴리프를 설계합니다. 이는 유연한 재료를 케이블-커넥터 연결부에 직접 성형함으로써 매끄럽고 완성된 전환부를 만들어, 휨 응력이 섬세한 납땜 접합부로부터 멀리 분산되도록 합니다. 스트레인 릴리프의 형상, 경도(듀로미터), 치수는 애플리케이션의 휨 반경, 인장 강도, 비틀림 요구 조건에 따라 정밀하게 결정되어 가장 까다로운 환경에서도 견고성을 보장합니다.
커넥터 인터페이스 및 고장에서의 정밀성
신호 케이블의 신뢰성은 그 자체의 가장 약한 연결점인 종단부(termination)만큼이나 중요하다. 마이크로 동축 도체를 커넥터에 압착, 납땜 또는 용접하는 과정에서 정밀도는 절대적으로 요구된다. 당사 그룹은 RF 케이블 및 ICE 케이블과 같은 제품에 대해 지속적이고 반복 가능한 연결을 보장하기 위해 자동화된 고정밀 종단 장비를 사용한다. 임상용 센싱 및 AR/VR 응용 분야에서 사용되는 초미세 케이블의 경우 레이저 용접을 통해 열 손상 없이 깔끔하고 강력하며 신뢰성 있는 접합이 가능하여 취약한 부품에 열 영향을 최소화한다. 또한 스크류형, 푸시풀형, 베이오넷 방식 등 견고한 잠금 장치가 있는 커넥터를 선택함으로써 진동이나 케이블 인장으로 인한 예기치 못한 연결 해제를 방지할 수 있으며, 이는 드론 및 외과용 메스 케이블 응용 분야에서 흔히 발생하는 문제를 해결한다.
철저한 애플리케이션별 테스트 및 검증
마지막이자 필수적인 제안은 인정과 더불어 포괄적이고 애플리케이션별 테스트를 수행하는 것입니다. 프로토타입 어셈블리는 요구 사양을 훨씬 초과하는 실제와 유사한 조건에서 테스트되어야 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
유연성 수명 테스트: 로봇 및 짐벌 어셈블리에서 발생하는 지속적인 움직임을 모사합니다.
비틀림 및 회전 테스트: 최소 침습 의료 시술에 사용되는 내시경 케이블 및 IVUS 케이블에 필수적입니다.
인장 및 압착 테스트: 좁은 공간에서 핀치되거나 당겨질 수 있는 케이블의 내구성을 보장합니다.
환경 테스트: 초음파 프로브 케이블 및 RF 절제 케이블과 같은 임상 장비에 적합한 액체, 극한 온도 및 소독 공정(해당되는 경우)에 어셈블리를 노출시키는 테스트.
이 네 가지 요소인 제품 과학 연구, 스트레스 완화 설계, 정밀 마감 및 포괄적인 선별을 설계의 각 단계에 통합함으로써 당사 그룹은 마이크로 동축 케이블 어셈블리가 뛰어난 전기적 성능뿐만 아니라 고객의 중요 애플리케이션에 필요한 기계적 신뢰성도 제공하도록 보장합니다. Hotten에서는 신뢰성이 최초의 스케치부터 시작되어 만들어집니다.
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