בחירה במחברים לשימוש תובעני (“הבי דיוטי”) עבור יישומים תעשייתיים

בכל פעם שיש צורך בחיבורים כדי לספק כוח, לבקרה, למעגלים של נתונים ואיתות, הבחירה המושכלת במחברים רב קוטביים לתעשייה, צריכה להתחשב בהיבטים שונים, וביניהם בתנאים החומריים והסביבתיים שהמחבר אמור לתפקד בהם.

תחומי היישום האפשריים עבור מחברים לשימוש בתנאי סביבה קשים כוללים שימושים רבים, כגון – רובוטיקה בתעשייה, מסילות ברזל, כלי רכב מסוגים שונים, ציים ומיגזרי הדלק והגז – בעצם, כל מקום שבו נחוצים חיבורים מוקשחים. דבר זה מצריך מהמחברים שימוש תובעני לתחליף פוטנציאלי למחברים אחרים שנפוצים בשימוש. כל סביבה תפעולית דורשת, שהמחבר הנבחר יפגין התנגדות ברמות שונות של הלם חשמלי, עמידות ברעידות ותחום טמפרטורה נרחב, ושיהיה אטום במידה כזאת, שתגן עליו מפני כניסת לכלוך, אבק, חומרים כימיים ונוזלים שונים.
מחבר שנועד לשימוש בתנאי סביבה קשיים כולל ארבעה חלקים ראשיים: (1) מכסה, שהוא הכיסוי החיצוני של (החלק הננעץ) של המחבר, שכולל מטריצה ספציפית, כניסות תבריג עבור כבלים מסוג Pg או NPT ;
(2) התושבת, שהיא הרכיב המותקן על גבי לוחות ומכשירים; וכן את בלוטות הכבל, שהם החלקים להרכבת תילי הכבל שהם –
(3) תותב זכר שבדרך כלל משולב במכסה
(4) תותב נקבה לתוך התושבת
התבריג שעל המכסה צריך להיות לא צבוע, כדי להבטיח הארקה טובה, בשעה שמרכיבים עליו את הכניסה לכבל. בליבת כל מחבר מצויים המגעים, שהם נושאי המתח והאות. הבחירה בסוג המגע – שיכול להיות עשוי סגסוגת נחושת בציפוי כסף, זהב, או בדיל – תלויה במהות השימוש הנדרש. ציפויי זהב משמשים באותת עם מתח וזרם הנמוכים מ-5 וולט ו-5 אמפר, ואילו לשימושים אחרים משתמשים בציפויי הכסף.  קיימים סוגים שונים של תושבות, ואחד מהללו עשוי לכלול מגעים מסוג בורג וקפיץ שמותקנים מראש בגוף הננעץ. תותבים שבייצורם משתמשים במלחֵץ, מצוידים במגעים מופנים (turned) או מוטבעים. אלה האחרונים מתפצלים בדרך כלל לגלילים של מאות או אלפי יחידות. החברה מציעה תותבים ננעצים, שאינם מצריכים שום מכשירים ייחודיים – עליך רק לנעוץ את החוט לתוך נקודת ההידוק כדי לחבר אותו. שיטת הנעיצה – שהיא חסינה מפני רטט והלם – עשויה להפחית את זמן ההרכבה ב-80% לעומת ההרכבה בהברגה של הסוגים הסטנדארטיים.  נוסף לתותבים הללו, החברה פיתחה מבנה מודולארי, העשוי ממסגרת תומכת ומרכיב נייד, לנעילה של התותבים המודולאריים. ברגים כלואים מאפשרים למחבר המודולארי להפוך למבנה עשוי מיקשה אחת, חסין בפני חבטות ורעידות, וכן מפני לחץ ומתיחה, כשמצמידים תחיבי זכר ונקבה. השיטה המודולארית הזאת מיועדת למחברים של אותו יצרן, אבל גם להצמדה עם מחברים של יצרן אחר המוביל בשוק. בשלב זה, חשוב להביא בחשבון את יישום הקצה במלואו, בייחוד כשמדובר במחברים זהים שאותם מרכיבים בסמיכות זה לזה. אם הצימוד אינו תקין, התוצאה עלולה להיות חמורה, עד כדי נזק למחבר וליישום. ניתן להשתמש בפינים מקודדים – בודדים או כפולים, במקום הברגים המהודקים הננעצים הרגילים, כדי להבטיח צימוד של מחברים זהים.  כאשר מחליטים איזה תותב יתאים לצורך המיוחד, מכניסים תותב זכר ותותב נקבה למכסה המתאים ולתושבת הצימוד. קיימים סוגים רבים ושונים של המכסים הללו, שבהם ניתן למצוא שילובים שונים של רכיבים וחומרים. כל אחד מהם מתאים להתקנה תעשייתית ייחודית, עבור תנאים סביבתיים רגילים, וכן עבור סביבה מוקשחת. החלקים הראשיים עשויים מסגסוגת אלומיניום יצוקה בתבנית, עם גימור באבקת פוליאסטר (הגירסה של EMC אינה מקבלת גימור), או מחומר תרמופלאסטי מתכלה. הם עמידים ברעידות וקשיחים ועמידים בלחץ מבחינה מכאנית. הן המכסים והן התושבות מיוצרים בהתאם ל-NEMA 250-1991, UL50, סוג 4, 4x (עבור התנגדות לשיתוך) ו- 12.  כיוון שקיימים מחברים לשימוש תובעני בגדלים רבים, חשוב לבחור בשילוב התקין. אחדים מבין יצרני המחברים מספקים מספר המציין גודל (בדרך כלל עם האותיות A ו-B), ואילו אחרים מתייחסים למרחק באמצע הגוף בו מותקן הבורג. אחת מאמות המידה העיקריות, שיש להביא בחשבון בעת בחירה במחבר לשימוש מוקשח, היא מערכת הנעילה. קיימים מספר מנגנוני נעילה, והם תלויים בדרישות. המנגנון הסטנדארטי לנעילה בודדת הוא בעל ידית על חזית התושבת, או על הדופן הצדדית שלה. סיבוב של הידית גורם לתושבת ולמכסה להינעל זה לזה. מערכות לנעילה כפולה הן בעלות שתי ידיות, שניתן להרכיב על התושבת (מערכת נעילה סטנדארטית) או על המכסה (מנגנון לנעילה הפוכה), ולספק אבטחה נוספת.  בעוד שמערכי מחברים רבים מצוידים בידיות פלסטיק או במינוף עם חלקי פלסטיק, החברה מספקת את מערכת הנעילה עם ידית/ות עשויה מיקשה אחת, המיוצרת מפלדה מגולוונת או אל-חלד: הן איתנות יותר ומעניקות אמינות גדולה יותר. אולם, עבור סביבה קשה הכוללת רעידות, משתמשים בדרך כלל במערכת נעילה בעזרת בורג
או מתג.
זיזים יצוקים, המשולבים ביציקה של המעטפת, ואשר הידית נאחזת בהם כדי לנעול את המחבר, עלולים להפוך למקור חולשה עקב החומר עצמו והשיתוך, שתוקף את החיבורים כשהם ננעלים בידיות המיוצרות מחומרים אחרים. יתר על כן, אחרי חמש מאות מחזורי נעילה (כלומר: המינימום הנדרש לקיום התקנה האירופית), הזיזים הללו מתבלים וקוטרם קטֵן. הקוטר המוקטן גורם להקטנת הלחץ באטם, וכתוצאה מכך משפיע לרעה על מידרג ה-IP בפועל. אם ביישום נדרשים איטום עקבי ומלא ומחזורי נעילה גבוהים יחסית, הרי שהשימוש בזיזים ובידיות מפלדת אל-חלד עשוי לפתור את הסוגיות הללו. מחברי החברה לשימוש תובעני מצוידים בזיזים מפלדת אל-חלד.
ליתר ביטחון, קיימים גם כיסויים אוטומטיים, הנסגרים עצמית, כך שהגנת IP66 מושגת, גם אם המפעיל שוכח לסגור את הידית – הגנת IP69 מושגת כאשר הידית אחוזה בזיז. האיטום מובטח על ידי אטמים מיוחדים העשויים גומי , שמתוכנן להעניק לאטם תכונות כגון: נוגד בליה והתנגדות לחומרים כימיים. העיצוב של האטם עצמו נדחק לעתים קרובות הצידה במהלך תהליך הבחירה. אטמים עלולים בקלות להיות מורכבים באופן בלתי תקין, דבר שפוגע במידרג ה-IP שלהם. ניתן להשתמש בלשוניות הממוקמות בפשטות על שפת האטם, למניעה של הרכבה שאינה תקינה. הגיוני להניח, שאטם בעל שפות מוגבהות במרכזו ולאורך היקפו, יספק איטום מלא וטוב יותר; אולם לא כך הדבר – האטם צריך לאפשר למים ולאבק להיפלט בקלות, ועל העיצוב שלו להיות מותאם לכך. עיצוב האטם של החברה מספק הן הגנה כלפי פנים, והן הפגת זיהום הולמת כלפי חוץ. בשוק קיימים מחברים המצוידים בתכונות רבות, שמיועדים לגבור על האתגרים שהוזכרו לעיל – אבל רק יצרני מחברים מעטים, שהם בעלי הנתונים המהימנים הדרושים. מוצרי החברה זכו לקבל את אישורם של כל הגופים המאשרים הראשיים ברחבי העולם, והדבר מצטרף לעומק ההיצע של המוצרים, ולזמינות הגבוהה של רכיבים. החברה מציעה, להשלמת מערכי המחברים, מיגוון רחב של מארזי אלומיניום מאובזרים – הן סטנדארטיים והן מותאמים במיוחד.

הכותב הינו מנהל פיתוח עסקים בחברתMolex