วิธีการรับประกันความน่าเชื่อถือทางกลในงานออกแบบชุดสายเคเบิลไมโครโคแอ็กเซียล

ในสาขาที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ โดรน หุ่นยนต์ และอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ความต้องการโซลูชันการเชื่อมต่อประสิทธิภาพสูงที่มีขนาดเล็กลงนั้นมีมากกว่าที่เคยเป็นมา ที่บริษัท Hotten Electronic Wire Technology ทีมงานของเราให้ความสำคัญกับการออกแบบชุดสายเคเบิลที่แม่นยำ เช่น สายเคเบิลหัววัดอัลตราซาวด์ สายเคเบิลเอนโดสโคป สายไฟระบบหุ่นยนต์ และสายไฟระบบโดรน แต่ละการใช้งานจะทำให้สายเคเบิลไมโครโคแอ็กเซียลเหล่านี้ต้องเผชิญกับแรงเครียดทางกลอย่างมาก รวมถึงการงอซ้ำๆ การบิด และแรงดึง ดังนั้นการรับประกันความน่าเชื่อถือทางกลในระยะยาวจึงไม่ใช่สิ่งที่พิจารณาภายหลัง แต่เป็นความจำเป็นขั้นพื้นฐานที่ต้องคำนึงถึงตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้น บล็อกนี้จะกล่าวถึงเทคนิคการออกแบบที่สำคัญ 4 ประการ เพื่อให้ได้ชุดสายเคเบิลแบบมินิโคแอ็กเซียลที่ทนทานและเชื่อถือได้

การคัดเลือกวัสดุเชิงกลยุทธ์สำหรับชิ้นส่วนหลัก

โครงสร้างความน่าเชื่อถือทางกลขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่เลือกใช้ในส่วนแกนหลักของสายเคเบิล สำหรับตัวนำหลัก ควรใช้ส่วนผสมของโลหะผสมทองแดงที่มีความแข็งแรงสูงและเหล็กเคลือบด้วยเงินเพื่อให้มีการนำไฟฟ้าที่เพียงพอพร้อมทั้งเพิ่มความแข็งแรงต่อแรงดึง วัสดุฉนวนควรมีสมดุลระหว่างความเสถียรของสัญญาณและความยืดหยุ่น โดยมักนิยมใช้พอลิเอทิลีนแบบโฟมและแบบความหนาแน่นต่ำ สำหรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง เช่น ชุดสายไฟสำหรับหุ่นยนต์ (Robotic Wire Harnesses) และสายเคเบิลกล้องจิมบอล (Gimbal Camera Cables) วัสดุชั้นนอกจะมีบทบาทสำคัญ กลุ่มของเราใช้เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ขั้นสูง (TPE) พอลิยูรีเทน (PUR) และส่วนผสมพิเศษของพีวีซีที่ให้การป้องกันการขีดข่วนได้อย่างยอดเยี่ยม ทนทานต่อสิ่งแวดล้อม และมีอายุการใช้งานในการโค้งงอซ้ำๆ ได้นานโดยไม่เกิดความเสียหาย ส่วนตาข่ายป้องกัน มักทำมาจากทองแดงชุบทองแดงและชุบเงินความหนาแน่นสูง ควรออกแบบมาเพื่อให้สามารถป้องกันสัญญาณรบกวนและรักษารูปร่างโครงสร้างไว้ได้ภายใต้การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง

การออกแบบปลดปล่อยแรงเครียดเชิงกลอย่างมีประสิทธิภาพ

ปัจจัยหลักประการหนึ่งที่ทำให้เกิดความล้มเหลวในชุดสายเคเบิลทุกประเภท คือ บริเวณต่อระหว่างสายเคเบิลที่สามารถโค้งงอได้กับขั้วต่อที่แข็งแรง การออกแบบปลดปล่อยแรงเครียดโดยเฉพาะอย่างมีประสิทธิภาพจึงจำเป็น เพื่อกระจายแรงเครียดเชิงกลและป้องกันปัญหาของตัวนำไฟฟ้า สำหรับชุดสาย LVDS และ USB4 Wire Harness ของเรา ทีมงานของเราได้ออกแบบระบบปลดปล่อยแรงเครียดหลายขั้นตอนโดยใช้เทคนิคโอเวอร์โมลด์ ซึ่งประกอบด้วยการฉีดวัสดุยืดหยุ่นเข้าไปในขั้วต่อร่วมกับสายเคเบิลโดยตรง ทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านที่เรียบเนียนและสมบูรณ์ ช่วยเบี่ยงเบนอนุภาคแรงจากการโค้งงอออกจากข้อต่อที่บัดกรีซึ่งเปราะบาง รูปร่าง เลขวัดความแข็ง (durometer) และขนาดของตัวปลดปล่อยแรงเครียดจะถูกกำหนดอย่างแม่นยำตามรัศมีการโค้ง แรงดึง และความต้องการการบิดของแอปพลิเคชัน เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความทนทานในสภาพแวดล้อมที่เข้มงวดที่สุด

ความแม่นยำในการต่อขั้วต่อและข้อผิดพลาด

ความน่าเชื่อถือของโปรแกรมสัญญาณขึ้นอยู่กับจุดที่อ่อนแอที่สุดซึ่งก็คือขั้วต่อ การทำขั้วต่อให้มีความแม่นยำในการหดบีบ การบัดกรี และแม้แต่การเชื่อมต่อสายตัวนำไมโครโคแอกเชียลเข้ากับขั้วต่อ ถือเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง กลุ่มของเราใช้อุปกรณ์ขั้วต่ออัตโนมัติที่มีความแม่นยำสูง เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อที่ต่อเนื่องและสามารถทำซ้ำได้สำหรับผลิตภัณฑ์ เช่น สาย RF และสาย ICE สำหรับสายเคเบิลขนาดเล็กพิเศษที่ใช้ในงานตรวจจับทางคลินิก และแอปพลิเคชัน AR/VR การเชื่อมด้วยเลเซอร์จะให้รอยต่อที่เรียบร้อย แข็งแรง และเชื่อถือได้ โดยไม่เกิดความร้อนสูงที่อาจกระทบต่อส่วนประกอบที่บอบบาง นอกจากนี้ การเลือกขั้วต่อที่มีระบบล็อกที่มั่นคง (เช่น แบบเกลียว กด-ดึง หรือแบบบาเยอเน็ต) จะช่วยป้องกันการหลุดออกโดยไม่ตั้งใจเนื่องจากการสั่นสะเทือนหรือแรงดึงที่เกิดกับสายเคเบิล ซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปในแอปพลิเคชันของสายโดรน และเครื่องมือผ่าตัดแบบสเกลเพล

การทดสอบและตรวจสอบอย่างเข้มงวดตามการใช้งานเฉพาะ

ข้อเสนอแนะสุดท้ายและสิ่งสำคัญคือการยอมรับพร้อมการทดสอบอย่างละเอียดที่เจาะจงตามการใช้งาน การประกอบต้นแบบควรได้รับการทดสอบโดยจำลองสถานการณ์จริงที่เข้มงวดกว่าข้อกำหนดขั้นต่ำอย่างมาก ซึ่งรวมถึง:

การทดสอบอายุการใช้งานของสายเคเบิลยืดหยุ่น: จำลองการเคลื่อนไหวต่อเนื่องที่พบในระบบหุ่นยนต์และระบบกิมบอล

การทดสอบแรงบิดและการบิด: สิ่งจำเป็นสำหรับสายเอนโดสโคปและสาย IVUS ที่ใช้ในการรักษาทางการแพทย์แบบแผลเล็ก

การทดสอบแรงดึงและแรงบีบอัด: เพื่อรับประกันความทนทานของสายเคเบิลที่อาจถูกหนีบหรือดึงในพื้นที่จำกัด

การทดสอบสภาพแวดล้อม: การนำชุดประกอบไปไว้ภายใต้ของเหลว อุณหภูมิสุดขั้ว และกระบวนการฆ่าเชื้อ (ถ้าเกี่ยวข้อง) ที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น สายโพรบอัลตราซาวนด์และสาย RF Ablation

ด้วยการผสานรวมทั้งสี่องค์ประกอบนี้ ได้แก่ การวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ การออกแบบเพื่อลดแรงเครียด การต่อสายปลายทางอย่างแม่นยำ และการคัดกรองอย่างละเอียดเข้าไปในทุกขั้นตอนการออกแบบ ทำให้กลุ่มของเราสามารถรับประกันได้ว่าชุดสายเคเบิลไมโครโคแอกเชียลของเราจะมอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม รวมถึงความน่าเชื่อถือด้านกลไกที่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่สำคัญต่อภารกิจของลูกค้าทุกท่าน ที่ Hotten ความน่าเชื่อถือถูกสร้างขึ้นตั้งแต่แบบร่างแรกเริ่ม