Puntale o non puntale?

Di recente abbiamo pubblicato un post sullo spettacolare incendio di una stampante 3D che fortunatamente è stato catturato ed estinto prima di diffondersi alla casa dell'hacker o ferire la sua famiglia. Analizzando i resti della stampante, l'hacker ha stabilito che l'incendio è stato causato da una vite senza testa allentata che ha fatto cadere la cartuccia del riscaldatore dell'estrusore e ha toccato la copertura della ventola in ABS. Ha funzionato a pieno ritmo e ha dato fuoco alle cose.

Molti di noi hanno stampanti 3D simili, quindi i commenti per questo articolo sono stati comprensibilmente vivaci, ma un commento si è distinto elencando una serie di migliori pratiche per il cablaggio, compreso l'uso di puntali. In particolare, molte stampanti 3D collegano il piano riscaldato, che assorbe molta corrente, con terminali a vite alla scheda madre. Sebbene non siano la causa dell'incendio nel post originale, i morsetti fusi sono un problema comune con molti kit di stampanti 3D fai da te, e uno dei motivi è che semplicemente incastrare un filo spesso intrecciato in un terminale a vite e sperare per il meglio può comportare una maggiore resistenza. , e calore, in corrispondenza dell'articolazione. In tali situazioni, la cosa assolutamente giusta da fare è crimpare una ghiera. Quindi parliamone.

Allora, cos'è una ghiera? In generale, qualsiasi tipo di fascia o morsetto utilizzato per attaccare, rinforzare o fissare oggetti tra loro. Si tratta di una definizione ampia che copre tutto, dai puntali applicati alle estremità dei lacci delle scarpe per evitare che si srotolino, ai robusti morsetti metallici utilizzati per collegare insieme le funi metalliche. Ma nel mondo del cablaggio elettrico, i puntalini hanno una definizione più specifica e scopi molto diversi rispetto ai puntalini utilizzati per applicazioni puramente meccaniche.

Una ghiera per cablaggio elettrico è un tubo di metallo morbido che viene aggraffato all'estremità di un filo a trefolo per migliorare le caratteristiche di connessione del filo. La maggior parte delle ghiere sono realizzate in rame, solitamente placcato in stagno. La ghiera è dimensionata per uno specifico diametro di filo, sia in termini di diametro che di lunghezza. Una ghiera non è solo un semplice cilindro, però: ha un labbro o una svasatura formata su un'estremità che serve a raccogliere e consolidare i singoli trefoli del filo mentre vengono inseriti nella ghiera.

La svasatura nella maggior parte dei puntali non è immediatamente evidente perché di solito è racchiusa in un manicotto conico di plastica per l'ingresso del cavo. Questo manicotto funge da transizione tra l'isolamento del filo e la ghiera stessa e serve anche a racchiudere tutti i fili sciolti nel lume della ghiera. A differenza delle connessioni a crimpare più tradizionali, il manicotto in plastica di una ghiera non viene compresso durante l'installazione. Rimane intatto attorno all'isolamento e fornisce una certa misura di pressacavo dopo l'installazione spostando il raggio di curvatura del filo lontano dall'estremità dell'isolamento. La maggior parte dei manicotti per puntali sono codificati a colori per la dimensione del filo nello standard DIN 46228, che ha due codici diversi, francese e tedesco, per la stessa sezione trasversale in millimetri quadrati.

Se sembra che le ghiere siano più una cosa europea che americana, è per una buona ragione. Per ottenere la certificazione CE, le apparecchiature elettriche devono terminare il filo intrecciato che entra in un terminale a vite o a molla con puntali. Negli Stati Uniti non esiste una regolamentazione del genere, quindi non è comune vedere le ghiere utilizzate nelle apparecchiature americane. Ma le ghiere presentano vantaggi specifici difficili da negare e la loro adozione sembra diffondersi perché hanno un buon senso dal punto di vista ingegneristico.

Per comprendere il principio, tagliare un piccolo pezzo di filo a trefolo isolato di qualsiasi diametro. Il filo intrecciato è flessibile, e questo è uno dei motivi per cui viene utilizzato al posto del filo pieno nelle applicazioni mobili e dove possono verificarsi vibrazioni. Ma è ancora un po' rigido grazie in parte all'isolamento, che avvolge i fili del conduttore, li mantiene tutti in intimo contatto e mantiene la torsione, o la disposizione, dei fili separati. Ora togli un po' di isolamento da un'estremità. Noterai che nella maggior parte dei casi la disposizione dei fili è almeno parzialmente disturbata: si sciolgono un po'. Togliendo più isolamento i fili diventeranno sempre più separati. Togli tutto l'isolamento e il conduttore perderà tutta l'integrità strutturale, cadendo in singoli fili.