Backshells Tinel-Lock: Desempenho Militar Avançado

Os backshells têm diversas funções: permitem o gerenciamento do roteamento do chicote elétrico, fornecendo proteção contra o atrito entre fios. Os backshells também permitem o uso de proteções termo retráteis (boots) para vedação. Além disso, incluem pontos de fixação para malhas ou blindagens ao redor de chicotes elétricos, a fim de possibilitar blindagem contra EMI. A blindagem condutora ao redor dos cabos é usada para transportar as tensões do campo elétrico e magnético ao aterramento. Caso contrário, os cabos podem atuar como antenas, captando EMI, transmitindo ruído e até irradiando energia de outros cabos na forma de “diafonia”. Fixar a malha metálica de blindagem do cabo adequadamente ao backshell é vital para proteção contra EMI. A seleção do método de fixação ideal também garante a continuidade elétrica na forma de baixa resistência CC, fornece forte conexão física e permite a acomodação de uma proteção termo retrátil quando o alívio de tensão do cabo e uma solução ambientalmente vedada são desejados.

Um sistema de terminação Tinel-Lock típico inclui o conector, o backshell, uma proteção termo retrátil tipo “boot” opcional, com adesivo de vedação contra o ambiente, além do cabo, malha e o anel Tinel-Lock usado para prender a malha na área de assentamento do backshell (Figura 1).

A tecnologia Tinel-Lock é um anel metálico com memória de formato que, após o aquecimento, encolhe para efetuar a terminação da malha, formando uma conexão circular uniforme de 360º. A terminação do cabo resultante resiste a choques severos e à variação de temperatura de -65 °C a 200 °C, ao mesmo tempo em que fornece excelente continuidade elétrica e resistência à vibração e à corrosão. Os backshells Tinel-Lock podem ser usados para terminação de malhas de cabos banhadas a níquel, prata e estanho.

Em comparação com os outros métodos de terminação de cabo discutidos mais adiante, a solução Tinel-Lock oferece várias vantagens na instalação.

Com a construção metálica pré-moldada de peça única, o anel Tinel-Lock mantém a memória da forma circular. Após a instalação, o anel Tinel-Lock recupera o diâmetro original enquanto exibe um encolhimento fracionado que fixa uniformemente o anel ao redor da malha.

A ferramenta de montagem AD-5000 Tinel-Lock da TE é um dispositivo de aquecimento de resistência operado manualmente, projetado especificamente para instalar o Tinel-Lock (Figura 2).

Com o cabo já envolvido por uma malha, a instalação começa com o deslizamento do anel Tinel-Lock sobre o cabo. Em seguida, a malha é aberta para se acomodar no perfil da entrada do backshell. O material da malha/blindagem é empurrado para cima até cobrir totalmente a área de assentamento e encostar no suporte do backshell. Em seguida, o instalador desliza o Tinel-Lock ao longo do cabo, posicionando-o perpendicularmente ao cabo, parando próximo ao suporte do backshell e a três milímetros de distância da entrada.

O instalador liga a ferramenta de instalação AD-5000 e usa os eletrodos entalhados da ferramenta para segurar o Tinel-Lock sem contato com o backshell. O instalador pressiona um pedal para fornecer energia aos eletrodos, que aquecem imediatamente o anel Tinel-Lock.

Há um ponto revestido com tinta sensível ao calor na superfície externa do anel Tinel-Lock. Ele muda de cor quando a temperatura de instalação apropriada é atingida. Assim que a tinta se tornar preta, o instalador solta o pedal e remove os eletrodos. O Tinel-Lock esfria em segundos, se encolhendo levemente da forma circular original para travar a malha firmemente no lugar com uma pressão uniforme de 360°.

Um Tinel-Lock específico, de entrada lateral, está disponível para juntar um cabo ou a blindagem de um chicote elétrico a um conjunto de backshell de conector construído pelo usuário ou a outro dispositivo de terminação de cabo, sem que haja necessidade de pré-posicionar o anel no chicote elétrico. O design de entrada lateral de perfil baixo, sem fivela, tem uma abertura com extremidades interligadas (Figura 3). O recurso permite a fácil remoção do Tinel-Lock para acessar a terminação sem soltar o pino do conector, caso seja necessário desmontar ou reparar um conector ou cabo. Durante a instalação, basta empurrar a abertura do anel Tinel-Lock de entrada lateral sobre a blindagem. Em seguida, um aquecedor de resistência ou uma pistola de calor simples é usada para aquecer o anel. A tinta sensível ao calor aplicada ao anel muda de cor para indicar quando o anel foi aquecido até sua forma final de recuperação. 

Em qualquer sistema de chicote elétrico, a proteção contra EMI é tão forte quanto o elo mais fraco. As blindagens não são condutores perfeitos e qualquer abertura no sistema de blindagem pode permitir que campos magnéticos e elétricos externos penetrem no cabo. Em outras palavras, CADA CONEXÃO IMPORTA ao projetar um chicote elétrico.

A seleção do blindagem de terminação adequada é determinada pelo tipo específico de malha do cabo e pela proteção exigida em toda a faixa de frequências prevista.

O desempenho de blindagem contra EMI varia significativamente entre os diferentes tipos de backshell militares blindados. A eficácia da blindagem é medida em termos de proteção do campo eletromagnético (quanto mais dB, melhor) e resistência elétrica (quanto menos miliohms, melhor) em uma determinada frequência (MHz). A Figura 4 compara os anéis Tinel-Lock com outro tipo de backshell:

• Os backshells tipo cinta padrão podem efetuar o acabamento da blindagem do cabo tanto com uma cinta metálica como com um anel que pode ser crimpado por conformação eletromagnética. A cinta metálica começa como uma peça plana de metal que deve ser formada em um círculo. O instalador usa uma ferramenta para deformar cuidadosamente a cinta em uma forma circular uniforme que se adere firmemente ao cabo. As cintas metálicas são uma solução popular, mas os instaladores podem ter problemas se uma tensão irregular for aplicada e a cinta se romper, exigindo a reaplicação de uma nova cinta. Como alternativa às cintas metálicas, o backshell pode ser fornecido com uma cauda de malha, que é fixada com anel por conformação eletromagnética. As malhas normalmente estão disponíveis nos comprimentos de 6, 12 ou 18 polegadas. O instalador tem a flexibilidade de unir o backshell com malha a um cabo existente, o que ainda exige outra técnica ao unir a malha pré-fornecida do backshell à malha do chicote elétrico ou cabo. Embora os backshells com malha sejam econômicos, a efetividade da proteção contra EMI pode ser comprometida se as aberturas da malha forem alteradas durante a instalação final.
•  Os backshells Tinel-Lock da Série TXR , que empregam a tecnologia de anel Tinel-Lock, atingem um equilíbrio entre o custo e a efetividade da proteção em todo o espectro eletromagnético de 1 MHz a 1.000 MHz. A efetividade da proteção será consistente se os backshells da Série TXR forem usados em chicotes elétricos que saem diretamente do equipamento, ou usados com proteções termo retráteis. Quando uma saída angulada é necessária, os backshells retos da Série TXR podem ser usados com proteções termo retráteis moldadas que recuperam ângulos de 45° ou 90° após o aquecimento.

Como anéis de metal com memória moldada que, após o aquecimento, encolhem de maneira uniforme e segura em torno da malha, os backshells Tinel-Lock têm resistência inerente a choques, vibrações e variações de temperatura severos. Termicamente, o Tinel-Lock é um material muito estável que fixa a malha com segurança em uma faixa de temperatura de -50 °C a 200 °C. A montagem do Tinel-Lock pode ser complementada pela adição de uma proteção moldada termo retrátil com adesivo. A configuração veda ambientalmente e fortalece o alívio de tensão do cabo entre o backshell e a capa de cabo, reduzindo assim o estresse e a tensão na fiação. A tecnologia Tinel-Lock está disponível nos backshells protegidos da Série TXR, adequados para conectores das séries MIL-DTL 5015, MIL-DTL-26482 e MIL-DTL-38999 e outros produtos compatíveis com MIL-STD.

Materiais do Backshell

• O alumínio é um material resistente, leve e econômico, selecionado para muitas aplicações.
• O bronze de níquel alumínio é preferido para o uso em ambientes adversos marinhos e de água salgada.
• Os graus 303, 304 e 316 de aço inoxidável são resistentes à corrosão (CRES) e apresentam excelente resistência química e à corrosão, fornecem maior força que o alumínio e podem ser tratados superficialmente para atender aos requisitos da aplicação do cliente.

Exemplos de Opções de Tratamento da Superfície

• O cádmio, acabamento padrão histórico para conectores e backshells militares e industriais, oferece excelente resistência à corrosão por névoa salina.
• O níquel químico é comumente usado nas aplicações industriais e de alta temperatura em que um acabamento não refletivo e a alta resistência à corrosão não são essenciais.
  
• Revestimentos anodizados duros são usados quando a dureza superficial e a resistência à abrasão são os principais critérios. O acúmulo para anodização de revestimento duro é muito mais espesso do que a anodização padrão.
• O  cobalto de zinco é um revestimento resistente à corrosão aprimorado, em comparação com o revestimento de zinco tradicional da mesma espessura. Ao galvanizar zinco e cobalto em um metal específico, o resultado final é uma ductilidade uniforme que oferece até seis vezes a resistência à corrosão do zinco convencional.
• O jateamento é usado para um acabamento não refletivo em materiais de níquel, alumínio, bronze e aço inoxidável.
• O níquel de zinco preto é a mais recente solução compatível com a Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS) para o revestimento ambiental de conectores e backshells. Também é altamente compatível com outros materiais de revestimento.
  

Quando os atuais designers de sistemas eletrônicos militares e chicotes elétricos selecionam os backshells, eles precisam encontrar um equilíbrio entre economia, facilidade de instalação, robustez física, adequação do material e desempenho elétrico. Para ajudar os designers a fazer a escolha ideal, a TE oferece uma ampla variedade de backshells Tinel-Lock, conectores, cabos, ferramentas e recursos completos para chicotes elétricos, atendendo a diversos desafios de aplicação. Conte com o nosso conhecimento, desde o suporte ao design até os testes, prototipagem, ferramentas e fabricação em escala, para ajudar a atender seus objetivos específicos para sistemas eletrônicos que enfrentam condições exigentes no solo ou no ar.

• A TE desenvolveu a tecnologia Tinel-Lock, além dos backshells da Série TXR, para oferecer um equilíbrio exclusivo de propriedades para o acabamento de malhas de blindagem em cabos, resultando em um desempenho robusto e econômico.
• Os conectores que usam backshells Tinel-Lock têm resistência inerente a choques, vibrações e variações de temperatura severos, que são desafios comuns nos sistemas eletrônicos de veículos militares e aeronaves.
• A tecnologia Tinel-Lock é um anel metálico com memória de formato que, após o aquecimento, encolhe para efetuar a terminação da malha, formando uma conexão circular uniforme de 360º.
• Em comparação com os outros métodos de terminação de cabo, a solução Tinel-Lock oferece diversas vantagens de instalação, incluindo sensibilidade do trabalho reduzida para o instalador, um indicador visível da instalação adequada e um design de entrada lateral fácil de instalar.