ANALISI TECNOLOGICA Interconnessioni p DI MARCO ENGE, Avnet Abacus


Le interconnessioni elettriche contribuiscono in modo significativo all’affidabilità complessiva dei sistemi, particolarmente nelle applicazioni caratterizzate da condizioni ambientali ostili. Le principali sollecitazioni a cui i connettori possono essere sottoposti sono l’ingresso di acqua o di altri fluidi, polvere e gas; temperature molto alte o molto basse; umidità; pressione, ad esempio nei casi di immersione in acqua a grande profondità; sollecitazioni meccaniche, che agiscono non solo sul componente in quanto tale ma anche sulla tenuta a lungo termine dell’accoppiamento meccanico tra i contatti; interferenze elettromagnetiche (EMI) e scariche elettriche (ESD); esposizione ad alti livelli di ultravioletti o altre radiazioni. Tra i campi applicativi che richiedono connettori capaci di sopportare forti sollecitazioni


ambientali sono compresi la produzione di energia, ad esempio il settore petrolifero e quello delle energie rinnovabili; il settore militare, navale e aerospaziale; il settore dei trasporti e delle ferrovie; l’industria chimica; gli apparati per la sanità. Fortunatamente, numerosi produttori di connettori offrono soluzioni adatte agli ambienti ostili: tra essi Amphenol, Delphi, FCI, Glenair, Harwin, Molex, Samtec e TE Connectivity.


Considerazioni


Non esiste un ‘super connettore’ ermetico universale capace di resistere a tutti i fattori ambientali elencati, e se esistesse avrebbe un prezzo proibitivo. I progettisti, pertanto, devono analizzare con precisione le sollecitazioni tipiche della loro applicazione e scegliere il componente che presenta la giusta combinazione di prestazioni. Queste dipendono dall’architettura complessiva del connettore, dai materiali utilizzati, dai


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dettagli costruttivi dell’involucro, dei contatti e delle guarnizioni.


Per affrontare queste sfide ambientali, occorre tenere presenti diversi aspetti legati alla connettività, come ad esempio il progetto complessivo, i contatti, gli alloggiamenti e le guarnizioni. Fondamentalmente, i contatti rappresentano l’elemento chiave di qualsiasi connettore: essi trasferiscono la potenza e i segnali del sistema. Per lavorare in ambienti diversificati, e per ottenere un sistema di interconnessione valido e capace di affrontare le sfide ambientali, la costruzione del dispositivo richiede molti tipi di materiali, tra cui metalli, plastica, gomma e ceramica. Per motivi di prestazioni e di costo, i componenti interni del connettore varieranno in termini di materiali, mentre gli elementi esterni, quali i gusci e gli inserti, saranno in metallo, come ad


esempio alluminio, acciaio inossidabile, ottone, titanio, o anche materiali compositi.


ermetiCità


Per quanto riguarda l’ermeticità, generalmente i connettori per applicazioni industriali in ambienti ostili devono possedere un grado di protezione IP67, dove il 6 indica nessun ingresso di polvere e il 7 indica nessun ingresso d’acqua in quantità dannose, in caso di immersione fino a un metro di profondità.


Un esempio di dispositivi con grado di protezione IP67 progettati per applicazioni in ambienti ostili è rappresentato dai connettori ermetici compatti della serie MX120G™ di Molex, comprendente modelli cavo- cavo e cavo-scheda, che offrono prestazioni ottimali in condizioni di bagnato, forti vibrazioni e grandi escursioni termiche (da -40 a +105°


C). Focus magazine – numero 18


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