Les connecteurs IDC réduisent le temps de câblage, le matériel requis et les risques dans les environnements industriels

Bien que les données soient aujourd'hui de plus en plus mobiles, le câblage en coulisses est plus dense que jamais. L'installation de nouveaux équipements ou l'extension de la bande passante existante exige de répondre à trois impératifs : minimiser le temps d'installation, garantir des connexions fiables et traduire les schémas de câblage en installations fonctionnelles sur le terrain.

Des considérations spécifiques à l'application, telles que l'espace limité, la haute densité de connexion, le réseau ramifié ou la transmission d'énergie, compliquent davantage ces installations. Les concepteurs et les installateurs ont besoin de solutions de terminaison de fils fiables, rapides, durables et installables sur le terrain.

Technologies permettant de gagner du temps

Traditionnellement, l'installation d'un connecteur de fil exigeait trois étapes. Le technicien devait dénuder le fil, l'installer dans le connecteur et sertir ce dernier. Ce processus pouvait prendre plus d'une minute pour un connecteur à quatre conducteurs, chaque étape présentant un risque d'erreur humaine et de gaspillage de matériaux.

En 1961, la nouvelle technologie de contact autodénudant (IDC) de 3M a éliminé le besoin de dénuder les fils. Les connecteurs IDC repoussent l'isolant lorsque les conducteurs non dénudés sont serrés dans le connecteur. L'utilisation de connecteurs IDC peut réduire le temps d'installation de 60 % à 80 %, à seulement 14 secondes pour quatre conducteurs. Les connecteurs IDC améliorent également la fiabilité grâce au codage couleur et à la confirmation visuelle du positionnement des conducteurs. Il en résulte une installation accélérée, une mise en service plus rapide des nouveaux équipements ou fonctionnalités, ainsi qu'une réduction des temps d'arrêt et du gaspillage.

Le portefeuille de connecteurs de serrage IDC de 3M utilise la technologie IDC dans une variété de connecteurs conçus pour les connexions fil-à-carte, fil-à-fil et de dérivation, réduisant ainsi les temps d'arrêt, les coûts de main-d'œuvre et le gaspillage de matériaux.

Connexions aux circuits imprimés

La série de connecteurs Mini-Clamp 371 (Figure 1) inclut des fiches avec les prises homologues pour les connexions fil-à-carte. Elle présente trois, quatre, six ou huit positions de conducteurs, et accepte les fils de 28 à 20 AWG.

Figure 1 : Les connecteurs IDC Mini-Clamp série 371 de 3M acceptent de trois à huit fils de 28 à 20 AWG un boîtier translucide qui repousse l'isolant lorsqu'une pression de serrage est exercée. (Source de l'image : 3M)

Les installateurs insèrent les fils isolés dans la partie translucide du boîtier, dont le code couleur varie selon la taille des conducteurs et qui permet de vérifier visuellement le positionnement correct des fils. Lorsque l'installateur exerce une pression à l'aide d'une pince standard, la partie translucide est poussée dans le boîtier et les conducteurs sont exposés sans créer de résidus.

Les prises Mini-Clamp correspondantes de la série 372 (Figure 2) peuvent accueillir jusqu'à quatre fiches pour un maximum de 16 connexions de conducteurs. Les connecteurs de la ligne de produits Mini-Clamp sont répertoriés UL et cUL pour 3,0 A et 32 V à des températures comprises entre -20°C et +60°C. Ils présentent une résistance d'isolement supérieure à 1 x 10⁶ Ω et une tension de tenue de 1000 V_RMS au niveau de la mer. Les prises Mini-Clamp sont dotées de sorties à souder droites pour la connexion aux circuits imprimés, et leur pas de 2,0 mm permet une optimisation de l'espace et une plus grande concentration de conducteurs.

Figure 2 : Les prises IDC Mini-Clamp de 3M permettent de sécuriser de une à quatre fiches Mini-Clamp compatibles sur un circuit imprimé grâce à une conception compacte avec un pas de 2,0 mm. (Source de l'image : 3M)

Le gain d'espace est également au cœur de la conception des connecteurs Mini-Stack (Figure 3), qui occupent 30 % d'espace en moins que la gamme Mini-Clamp tout en réduisant le temps de câblage d'environ 60 % par rapport au sertissage des fils.

Figure 3 : Les fiches IDC Mini-Stack utilisent une connexion IDC double pour une fiabilité accrue et peuvent être empilées en blocs de quatre se raccordant aux prises à montage en surface. (Source de l'image : 3M)

Tout comme les connecteurs Mini-Clamp, les connecteurs Mini-Stack utilisent la technologie IDC qui permet de connecter de trois à quatre conducteurs en une seule étape. La ligne Mini-Stack utilise une conception de connexion IDC double pour accroître la fiabilité tout en réduisant le nombre de composants et le risque d'endommagement des conducteurs. Des ergots d'alignement intégrés permettent d'empiler les fiches par blocs de quatre, qui s'insèrent ensuite parfaitement dans une prise montée en surface sur un circuit imprimé.

Les connecteurs Mini-Stack conviennent aux fils de 30 AWG à 22 AWG et aux applications jusqu'à 32 V et 2,0 A. Ils sont répertoriés UL94 pour l'inflammabilité et résistent à des températures de -20°C à +85°C.

Intégration en ligne

Les connecteurs Mini-Clamp polyvalents de la série 371 permettent d'effectuer des connexions de dérivation et fil-à-fil, et peuvent être associés aux prises à montage sur carte mentionnées ci-dessus. De plus, de nombreux connecteurs à deux et quatre positions de 3M utilisant la technologie IDC sont disponibles (Figure 4).

Figure 4 : Les connecteurs à deux et quatre positions de 3M utilisent la technologie IDC, et leur conception hermaphrodite permet de simplifier l'installation et de réduire le nombre de composants. (Source de l'image : 3M)

Les connecteurs Mini-Clamp 38A comme le 38A04-0020-100 FL permettent aux installateurs d'ajouter facilement des capteurs et d'autres composants à une ligne principale avec un connecteur compact répertorié pour 32 V et 3,0 A de -20°C à +60°C. Une fois assemblés, les connecteurs mesurent 17,3 mm de large x 11,5 mm de haut x 23,9 mm de long, la longueur passant à 29,2 mm lorsqu'ils sont connectés à la fiche Mini-Clamp 371 correspondante. Cette conception en deux parties permet la connexion sécurisée et la déconnexion aisée des fils de dérivation sur une ligne principale avec des conducteurs ronds de 20 à 18 AWG ou des câbles plats de 20 à 16 AWG avec un pas de 2,54 mm.

L'installation s'achève par le verrouillage des conducteurs dans le couvercle et la fixation temporaire de la partie centrale. Lorsqu'une pression est appliquée avec des pinces, l'isolant des conducteurs est séparé de la connexion de dérivation. Les fiches Mini-Clamp 371 homologues acceptent des conducteurs de seulement 30 AWG.

Les connecteurs Mini-Clamp série 387 utilisent une conception monobloc non détachable pour réduire le nombre de composants. Les connecteurs ultra-compacts mesurent 18,4 mm de large x 16,0 mm de long x 14,1 mm de haut une fois assemblés (Figure 5).

Figure 5 : Les connecteurs Mini-Clamp 387 présentent une conception monobloc non détachable pour une installation ultra-compacte. (Source de l'image : 3M)

Les connecteurs Mini-Clamp 387 sont compatibles avec des câbles plats à pas de 2,54 mm et des conducteurs ronds de 22 AWG à 16 AWG. Ils sont répertoriés pour des signaux jusqu'à 32 V et 7,0 A à des températures de -20°C à +75°C. Une version résistante aux éclaboussures du connecteur, conforme à la norme IP54, présente les mêmes propriétés électriques dans une conception de 14,0 mm de long.

Favoriser les installations sur le terrain

Les installateurs n'ont besoin que de pinces pour créer une terminaison en T ou une connexion de relais dans des câbles d'alimentation transportant jusqu'à 5,0 A via des conducteurs de 22 à 18 AWG à l'aide de connecteurs comme ceux de la série Power Clamp 381. Les connecteurs IDC hermaphrodites peuvent être raccordés entre eux, réduisant ainsi le nombre de composants et offrant une plus grande flexibilité de conception.

D'autres connecteurs Power Clamp, comme les séries 355, 356, 357 et 358 (Figure 6), utilisent également la technologie IDC pour garantir une connexion électrique sûre et fiable sans nécessiter d'outils spéciaux, de préparation préalable des conducteurs ni de temps d'arrêt prolongés.

Figure 6 : Les connecteurs Power Clamp présentent un codage couleur et sont polarisés pour une installation simplifiée dans les terminaisons en T et les configurations de relais. (Source de l'image : 3M)

Les capots translucides à codage couleur des connecteurs Power Clamp permettent aux installateurs de choisir le connecteur adapté à la taille des fils de l'application et de confirmer visuellement le positionnement. Les languettes de polarisation garantissent que les paires de fils correspondantes sont correctement connectées.

Le raccordement mécanique du connecteur de terminaison ou de relais avec la fiche de dérivation sécurise la connexion dans les environnements industriels difficiles. Le connecteur peut être accouplé ou désaccouplé d'une seule main, simplifiant encore davantage l'installation sur le terrain.

Conclusion

Les connecteurs IDC, comme ceux des gammes Mini-Clamp, Mini-Stack, Power Clamp et de liaison de 3M, réduisent le temps et le matériel nécessaires, ainsi que les risques liés au déploiement et à l'extension des réseaux de conducteurs. En éliminant le besoin de dénuder ou de préparer les conducteurs, la technologie IDC réduit le temps d'installation de moitié, voire plus, tout en minimisant le gaspillage lié au dénudage des fils et aux modifications.