ชุดสายไฟรถยนต์ จะป้องกันความเสียหายจากน้ำเข้าได้อย่างไร? โซลูชันการทดสอบการรั่วซึม นี้มีคำตอบ

1. ภาพรวมผลิตภัณฑ์

ชุดสายไฟรถยนต์เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบไฟฟ้าในรถยนต์ ซึ่งมักถูกเรียกว่า “ระบบประสาท” ของรถทั้งคัน โดยทำหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เพื่อให้เกิดการจ่ายพลังงาน การส่งสัญญาณ และการควบคุมการทำงาน ประกอบด้วยสายไฟ ขั้วต่อ คอนเนกเตอร์ ปลอกหุ้ม และอุปกรณ์ยึดต่าง ๆ และถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบเครื่องยนต์ ระบบตัวถัง ระบบแชสซี รวมถึงระบบแบตเตอรี่และแรงดันสูงของยานยนต์พลังงานใหม่

2. ทำไมชุดสายไฟรถยนต์จึงต้องทดสอบการรั่วซึม?

ด้วยการพัฒนาไปสู่ความอัจฉริยะและระบบไฟฟ้าของรถยนต์ ชุดสายไฟจึงมีแนวโน้มสู่การรวมระบบที่สูงขึ้น น้ำหนักเบา และความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น พร้อมทั้งมีข้อกำหนดด้านการกันน้ำ การซีล และความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้น เพื่อให้มั่นใจว่ารถยนต์ยังคงทำงานได้อย่างเสถียรและปลอดภัยในสภาพการใช้งานที่ซับซ้อน

ป้องกันความล้มเหลวทางไฟฟ้าจากน้ำเข้า ในการใช้งานจริง รถยนต์ต้องเผชิญกับฝน น้ำท่วมขัง หรือการล้างรถ หากการซีลไม่ดี ความชื้นอาจซึมเข้าสู่ภายใน ทำให้ขั้วต่อเกิดออกซิเดชัน การกัดกร่อน ความต้านทานเพิ่มขึ้น และการส่งสัญญาณไม่เสถียร ซึ่งสะสมระยะยาวอาจทำให้ระบบไฟฟ้าขัดข้องได้
ตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดของยานยนต์พลังงานใหม่ ในยานยนต์พลังงานใหม่ ชุดสายไฟถูกใช้ในระบบแบตเตอรี่ มอเตอร์ และหน่วยจ่ายไฟแรงดันสูง ซึ่งต้องการระดับการกันน้ำและฉนวนที่สูงกว่า หากเกิดการรั่วซึม อาจลดประสิทธิภาพฉนวนและก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
ควบคุมคุณภาพได้อย่างเป็นรูปธรรม เมื่อเทียบกับวิธีแช่น้ำหรือการตรวจสอบด้วยสายตาแบบดั้งเดิม การทดสอบการรั่วซึมสามารถใช้ข้อมูลความดันหรืออัตราการไหลในการตรวจจับการรั่วขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ มีประสิทธิภาพสูง และสามารถบันทึกผลได้ เหมาะกับการผลิตอัตโนมัติสมัยใหม่
ตรวจพบข้อบกพร่องในการประกอบล่วงหน้า ปัญหาการซีลของชุดสายไฟมักเกิดจากความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในกระบวนการผลิต การทดสอบการรั่วซึมช่วยตรวจพบความเสี่ยงเหล่านี้ก่อนออกจากโรงงาน เพื่อควบคุมปัญหาในขั้นตอนการผลิตและป้องกันไม่ให้เข้าสู่ตลาด
ชุดสายไฟรถยนต์ รูปที่ 1: ตัวอย่างชุดสายไฟรถยนต์ที่ลูกค้าจัดเตรียม

3. แนวคิดของโซลูชันพื้นฐาน

การทดสอบในครั้งนี้มุ่งเน้นที่บริเวณขั้วต่อของชุดสายไฟ เพื่อตรวจสอบว่าความแน่นสนิทของขั้วต่อเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่ โดยขั้วต่อมีซีลในตัวอยู่แล้ว จึงไม่จำเป็นต้องผลิตฟิกซ์เจอร์หรือแม่แบบแบบดั้งเดิมเพื่อซีลผลิตภัณฑ์

ลูกค้ามีผลิตภัณฑ์สองรุ่น ดังนั้นโซลูชันที่ออกแบบต้องสามารถรองรับการทดสอบร่วมกันได้

เพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนภายในถูกดันออกระหว่างการอัดลม จึงได้ออกแบบอุปกรณ์อุดกั้นเพิ่มเติม เมื่อผลิตภัณฑ์ถูกจับยึดที่สถานี อุปกรณ์จะทำงานและเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมเพื่อปิดรูเล็กด้านหลังของขั้วต่อ ป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนถูกดันออก

รูด้านหลังขั้วต่อ รูปที่ 2: รูด้านหลังขั้วต่อของชุดสายไฟ
อุปกรณ์อุดรูในแต่ละสถานี รูปที่ 3: อุปกรณ์อุดรูที่ติดตั้งในแต่ละสถานี

ความท้าทายในการทดสอบ: เนื่องจากใช้การวางแล้วจับยึดโดยตรง ไม่ได้ใช้การซีลด้วยฟิกซ์เจอร์แบบดั้งเดิม จึงเป็นความท้าทายทางเทคนิคอย่างมากสำหรับทีมวิศวกร

วิธีแก้ไข: วิศวกรได้ลงพื้นที่โรงงานของลูกค้า ศึกษาลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกัน และพัฒนาโซลูชันการจับยึดขั้วต่อที่ทำให้ลูกค้าพึงพอใจในที่สุด

สถานีทดสอบเริ่มต้น รูปที่ 4: สถานีทดสอบที่ผลิตในระยะแรก
สถานีหลังการปรับปรุง รูปที่ 5: สถานีทดสอบหลังการปรับปรุง

4. ผลิตภัณฑ์สุดท้าย

ในที่สุดได้ผลิตเครื่องทดสอบการรั่วซึมชุดสายไฟรถยนต์แบบ 2 ต่อ 4 จำนวน 4 สถานี และ 2 ช่องสัญญาณ ซึ่งสามารถรองรับการทดสอบผลิตภัณฑ์หลายรุ่น และสอดคล้องกับจังหวะการผลิตของสายการผลิต

ส่วนฟิกซ์เจอร์ของเครื่องทดสอบ รูปที่ 6: ส่วนฟิกซ์เจอร์ของเครื่องทดสอบการรั่วซึมชุดสายไฟรถยนต์

5. กระบวนการทดสอบ

ใช้วิธีการตรวจสอบแบบแรงดันบวก โดยมีแรงดันทดสอบ 50 kPa และค่าการรั่วสูงสุด ±100 Pa

วิดีโอ 1: กระบวนการทดสอบการรั่วซึมชุดสายไฟรถยนต์