电连接器在航空航天、军事、通讯、IT、交通、医疗等众多领域有着广泛的应用,随着航空航天、通信终端、高端装备制造、汽车电子、消费电子等市场的快速增长,对连接器的需求不断增大,同时对产品的性能和适用性也提出了更高要求。比如连接器件的小型化、高集成度、高效率、多功能、连接可靠,使用寿命长等等。
我国在电连接器接触件设计以及所用高端材料及产品的制造方面与国外先进企业存在较大差距,缺少具有自主知识产权的核心技术。高技术材料及产品一直依靠外协定制加工或直接产品进口。一些关键的产品和技术国外对我国一直采取封锁禁运的措施,射频电连接器就是其中之一。近几年来,随着国际环境的变化,国内相关企业依据国内外市场需求现状及行业发展趋势加大了研发投入,使得企业的自主创新能力不断提高,技术水平的快速发展促进了市场的快速增长,逐步缩小了与国际先进水平的差距。到目前为止,一批设计新颖、性能优良、集成度高、功能多样、组件小型化、连接稳定可靠、使用寿命长的高端精密连接器正逐步走上市场并快速拓展。如线簧连接器、麻花针、毛纽扣、弹簧触指等。与之同步展开的是新型连接器用新材料、新产品的研发,并取得了喜人成果,其中连接器用铍铜丝就是打破垄断、替代进口的新材料、新产品代表。
电连接器接触件按插配部位弹性结构的几何形状可分为圆柱式开槽式、线簧式、绞线式、方形簧片式和冠簧式。普通用途的电连接器,大多是将弹性材料,经车削加工成设计的形状,采用柱状或片式结构,形成面接触连接。这种连接方式的缺点是电阻较大,器件容易因发热使接触面产生变形,导致接触不良;而且,多次、反复的插接,也会造成这种硬接触面变形,导致接触不良,影响使用寿命。其二,基于稳定可靠的要求,尺寸往往较大,不能适应航空航天、通信终端、高端装备制造等领域,应用部件越来越小的发展要求。其三,材料和适用产品的选用十分有限,高端领域用产品多为进口,其数量还无法满足需求。例如铍铜丝,我国仅能提供丝径大于0.03mm、卷重50g的产品,且产品的适用性也不能完全满足使用要求。
新型连接器多采用国际先进设计理念,充分利用材料和产品的特性进行柔性连接,既连接稳定又可大幅提高使用寿命。例如,射频线簧连接器是目前市场应用广泛、性能优良、运行稳定可靠、寿命周期长的一种插针插孔连接组件,是电连接器中的接触部分。它采用特别的装配技术,将若干根高强、高弹性的铍青铜丝,沿插孔内壁斜拉密绕而成,所有铜丝与插孔内壁形成一个特定角度,使得插孔内部所有的铍铜丝呈现双曲线形状,因此,线簧插孔也被称做双曲面线簧插孔。线簧插孔在插针插入时,全部铜丝在较大的范围内紧贴插针外表面,此时插孔内所有的铜丝都与插针形成多线接触。该结构的优点是接触电阻小、产生热量小、连接高可靠、插拔力柔和、抗震动性好、而冲击力强、插拔次数多、使用寿命长。且在高震动、强冲击场合,其瞬断时间小于1μs。这些优势都已经在各个应用领域中被充分验证。高强、高弹性的铍铜超长细丝已成为高端连接器市场的优先选择,也是未来的发展趋势。
电连接器一直是国外对我国采取封锁禁运的产品,国内普通电子消费多采用性能一般的材料及其产品。随着航空航天、通信终端、高端装备制造等行业的崛起,组件小型化、连接稳定可靠、使用寿命长已成为产品必须的技术要求。使用高强、高弹的铍铜材料成为市场的优先选择,也是未来的发展趋势。铍铜丝具有较高的强度和弹性,可以将部件做的很小且连接稳固可靠,可承受更多的插拔次数,大幅提高使用寿命。实现真正意义上的节能、节材、节约资源并使现有资源得到充分利用。本标准符合《重点新材料首批次应用示范指导目录(2018年版)》中要加快制定电力电子等应用的“高性能高精度铜合金丝线材”标准项目的要求。
高精度铍铜丝产品研发、中试过程中,为满足尖端市场应用需要,在合金牌号、产品性能、单卷重量、圈径离合度及其检测方法等方面,不同程度的存在与现行标准不同或超出标准的要求内容。部分超标的技术要求与检测方法,经反复实践与检验已逐步完善,以解决现行《铍青铜圆形线材》行业标准中无法满足的要求。 因而,制定与连接器用铍铜丝相适应的行业标准,规范产品的技术指标及其检测方法,促进此类高端产品生产技术的发展和产品质量的稳定提高,扩大应用领域,满足市场需求十分必要。