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Jun 09, 2024

펀칭 다운: 절연 변위 커넥터

어린 시절을 허비하던 시절, 나는 지역 병원에서 임상 순회를 하고 있었습니다. 내 동료 학생들과 나는 병원에서 가장 낮은 순위에 있었고, 대부분의 일을 하는 사람들이었습니다.

어린 시절을 허비하던 시절, 나는 지역 병원에서 임상 순회를 하고 있었습니다. 동료 학생들과 나는 병원에서 가장 낮은 순위에 있었고, 부서에서 대부분의 업무를 수행하고 그렇게 할 수 있는 특권에 대한 비용을 지불했습니다. 따라서 우리의 사물함 시설은 다소 수준이 낮았습니다. "COMMS"라고 표시된 문 뒤의 벽장 모서리였습니다.

방에는 부러진 의자와 벽에 코트 걸이 두어 개, 흥미로운 전기 패널이 있었습니다. 거기에는 핀이 돌출된 일련의 직사각형 블록이 있었습니다. 각 블록에는 여러 쌍의 얇고 다채로운 전선이 펼쳐져 왼쪽에 깔끔하게 연결되어 있는 두꺼운 케이블이 있었고, 오른쪽에는 파란색과 흰색 전선으로 이루어진 쥐 둥지가 있었습니다. 우리는 보드를 만지지 말라고 들었습니다. 그래도 만져봤습니다.

나는 나중에 이것이 부서의 전화 시스템을 위한 Type 66 펀치다운 블록이라는 것을 알게 되었고, 해킹 생활 동안 꽤 많은 것을 사용하게 되었습니다. 펀치다운 커넥터는 수십 년 동안 민간 및 공공 통신 시설의 물리적 플랜트의 필수 요소였으며 절연 변위 연결(IDC)이라는 전기 연결 클래스에 속합니다. 우리는 최근 압착 연결이 어떻게 작동하는지, 그리고 솔더 조인트 내부에서 정확히 어떤 일이 일어나는지 살펴보았습니다. IDC의 업무에 대해 조금 더 설명하면 좋을 것 같다고 생각했습니다.

압착 연결은 노동 집약적인 납땜 연결 단계를 제거하여 조립 효율성을 높이려는 전기 및 전자 산업의 시도였기 때문에 압착에 비해 시간을 절약하기 위해 절연 변위도 개발되었습니다. 압착 연결은 손으로 납땜한 조인트에 비해 효율적이지만 대부분의 경우 압착에는 여전히 상당한 양의 수작업이 필요합니다. 자동 압착을 보장할 만큼 조립 공정이 복잡한 경우에도 압착을 완료하는 데에는 절연체 제거, 전선을 압착 커넥터에 삽입하고 압착 압력을 여러 번 가하는 등 여러 단계가 필요합니다. IDC는 와이어 준비 단계를 없애고 도구 변경 횟수를 줄이면서 연결 속도를 높이고 도체 대량 종단 처리에 훨씬 더 적합합니다.

IDC에 대한 최초의 미국 특허는 1961년 Minnesota Mining and Manufacturing Corp에서 근무하는 두 명의 발명가에게 발행되었습니다. 3M은 지금도 여전히 IDC 커넥터 분야에서 큰 비중을 차지하고 있습니다. 자동차에 라디오나 원격 시동 장치를 설치한 사람 중 자동차 배선에 탭을 만드는 Scotchlock 커넥터에 익숙하지 않은 사람은 거의 없습니다. 원본 특허 그림은 오늘날 우리가 여전히 사용하는 Scotchlocks와 놀라운 유사성을 보여주며 모든 IDC의 기본 아이디어를 드러냅니다. 슬롯형 금속 블레이드는 IDC의 핵심을 형성하며, 슬롯 크기는 부착할 와이어 직경 바로 아래에 있습니다.

절연 전선을 슬롯에 배치하고 적절한 양의 하향 압력을 가하면 슬롯이 플라스틱 절연체를 절단하고 옆으로 이동하여 내부의 도체가 노출됩니다. 종단 압력이 증가하면 와이어가 슬롯 측면에 접촉하여 변형되기 시작합니다. 압착된 연결 내부의 와이어 가닥이 흐르고 늘어나기 시작하는 것과 마찬가지로 슬롯의 와이어도 금속 접점에 효과적으로 냉간 용접되어 기밀 연결을 형성합니다. 압착 연결과 마찬가지로 증가된 압력으로 인한 변형은 깔끔한 연결을 방해하는 표면 산화를 느슨하게 하고 제거하는 역할을 합니다.

물론 이것은 일반화된 경우입니다. 각 IDC의 세부 정보는 요청받은 작업에 따라 다릅니다. 일부 접점 슬롯은 테이퍼형이고 일부는 직선형입니다. 한 응용 분야에서는 슬롯의 날카로운 칼날이 필요할 수 있지만 다른 응용 분야에서는 무딘 칼날이 더 잘 작동합니다. 일부 슬롯에는 스프링이 장착되어 있지만 다른 슬롯에는 그렇지 않습니다. 그리고 이러한 커넥터를 종단하는 데 사용되는 방법도 매우 다양합니다. 대시 아래에 있는 간단한 스카치락에는 펜치 한 쌍만 있으면 됩니다. 반면 ATA 커넥터의 리본 케이블을 대량으로 종단하기 위한 도구는 긴 접점 세트에 힘을 고르게 분산시킬 수 있는 더 복잡한 프레스입니다.