今天的高性能复合材料使人们很容易消除这种误解，即复合材料的电缆夹子在高可靠性、恶劣环境应用中的性能不如金属夹子。在选择合适的复合夹子需考虑以下五个因素。

高强度复合材料电缆夹子与金属夹子一样坚固，同时能显著节省重量和安装时间。为了确定用于恶劣环境和军事应用的最佳复合材料电缆夹子，可从这五个关键特性评估选择：性能、重量、易用性、耐久性和可靠性。

Amphenol的CC5516系列复合电缆夹子比标准金属夹子重量轻，满足或超过严格的mil规范测试要求，并提供广泛的材料选择，确保在所有恶劣环境中的坚固性能。

1，性能

许多人认为复合材料夹子不如金属夹子坚固，满足不了恶劣军事环境的高性能要求，包括振动，静载荷，飞行载荷和强度等。然而，行业标准的测试验证了复合材料夹具可以满足甚至超过金属夹具在恶劣环境条件下的性能。有许多用于验证复合电缆夹子高性能能力的军事和航空航天工业标准，包括MS21919、MS23190、MIL-DTL-85052和RTCADO-160G等。

Amphenol根据mil-spec要求测试了其军用级复合电缆夹子(左/蓝)。 该矩阵表明，它们不仅重量轻，而且满足或超过金属夹具性能(右/红)，而且验证了它们在恶劣环境中的高性能、军事级能力。

1) 振动

标准化振动试验可用于比较和验证复合电缆夹子相对于传统金属夹子的性能。 一些行业标准，如MIL-DTL-85052或MS23190/4，定义了在夹子中安装金属芯的尺寸和布局。 MS23190还定义了具有特定捆绑结构和电线类型的复合电缆夹子的布局。这些测试提供了快速、容易和有效的验证标准，证明复合夹具确实可以满足甚至超过工业标准金属夹具的疲劳性能。

另一种验证夹具振动性能的方法是从夹具间距和捆绑质量方面再现飞机的典型安装，然后将由此产生的布局置于标准振动水平和持续时间的产品中，例如在RTCADO-160G的电气设备。

2)静态和飞行负载

一个夹子必须能够可靠地支持静态和飞行负载。静态载荷包括在安装和一般处理过程中支撑电缆束的重量。通常的搬运负荷要求是50磅。 MS23190将50磅定义为复合电缆夹子的最低强度要求，以确保操作成功。飞行载荷是当飞机加速和机动时在夹子上施加力的结果。 飞行载荷可以通过将所支持的导线质量(例如50磅)与最终用户定义的预期加速力(例如8g)相乘来计算。例如，RTCADO-160G标准要求夹子支持持续加速9g三秒。 由于较小的夹子支持较轻、直径较小的捆绑，它们的飞行负荷通常比标准的50磅负荷低得多。同样，由于较大的夹子支持较重、直径较大的捆绑，它们的飞行负荷可能远远高于标准的50磅负荷。 在这些情况下，应考虑电线质量和个别应用参数，如重力加速度，确保选定的夹子将提供所需的强度。

3)强度

电缆夹紧强度可以在水平和垂直轴上进行确定，当比纯水平或垂直加载更严重时，应考虑对角线方向。夹子最弱的方向是将施加的载荷矢量放置在离其安装腿最远的地方，这是最典型的失效位置。

除了在室温下进行测试外，还应在温度范围变化下测试夹具强度。较低温度通常会导致复合材料夹钳的脆性和延性损失，而较高温度往往会导致刚度降低和延性增加。因此，明智做法是检查复合夹具在低温和高温下永久变形所需的负荷。

2. 重量

与金属夹子相比，改用复合材料制成的电缆夹子可节省高达55%的重量，这在航空航天应用中尤其有益。重量轻的夹子有助于提高飞机的燃油效率，还可以节省成本，减少环境影响，并增加额外有效载荷或系统附加物的余量。例如，在飞机应用中，从金属到复合夹子每节省100磅(45公斤)，每年可节省1万美金燃料，并显著减少二氧化碳排放。

Amphenol的CC5516L系列是轻量级的复合电缆夹子线，比标准金属夹子节省重量高达55%。

醚酮(PEEK)复合夹子是高强度重量比航空航天应用的理想选择。PEEK具备轻量级，不导电，化学惰性等特性，并可在多个等级设计，温度范围宽。 一些PEEK材料组合物甚至可以支持高达260°C(500°F)的应用。 因此，轻质PEEK电缆夹子已成功在许多商业航空航天应用中取代钢和铝夹具，并正在军事航空航天市场应用越来越多。

3.易用性

飞机的设计正在发展，并纳入了各种新的系统，但仍然受到空间和重量限制。这将加大对电线和线束安装的审查，并鼓励减少安装时间和重量的努力。因此，在布线安装和维护方面的易用性正迅速上升，节省空间和重量变得更关键。

用于Amphenol Pcd的75P夹垫使用各种橡胶材料，包括乙烯丙烯、腈、氯丁橡胶、硅酮和氟硅酮，满足广泛的应用需求。

飞机和其它应用中的空间和重量限制也使布线安装过程变得越来越困难。考虑到金属夹子的劳动密集型安装过程，这成为一个特别具有挑战性的障碍。通常需要两只手物理弯曲或者在电缆束周围打开和关闭塑料夹子。此外，所需金属夹子会导致安装孔错位，使夹具更难保持在一个封闭位置并安装紧固件。这些困难可能导致安装人员的重复应变损伤，而无法对齐，金属电缆夹子的报废可能使线束重新定位更加困难和耗时。为了解决这种情况，一些OEM厂商已经开发了自制工具来帮助金属夹具安装过程，但是，这种方法可能增加成本。

Amphenol Pcd的85P夹子是一个可预安装的夹子，支持无工具线束安装，并有一个底部铰链，可更快的安装。

电缆夹子应符合人体工程学，便于安装人员使用。集成清晰简洁的标签和颜色编码功能的夹子使安装人员快速识别正确夹子类型和大小，这减少了安装时间，降低了风险。 此外，带有保持形状的回弹开口和对齐功能的夹子允许安装人员用一只手固定夹子，结合自锁功能，可释放双手用于紧固件安装。这些功能来源于高性能的人体工学设计，减少重复应变伤害，实现生产时间和劳动力节约，并尽量减少异物碎片(FOD)和废料。

4. 耐用性

军事和航空航天应用在各种恶劣的环境中运行，需要耐用、适应性强和坚固的电缆夹子。 为了确保复合电缆夹满足此类恶劣环境的苛刻要求，应考虑以下测试场景。

1) 环境

线束夹子在飞机的整个寿命期间承受各种环境条件，包括不同的极端温度、湿度水平和暴露于恶劣的化学物质中。几种类型的加速老化试验可以确保复合夹具将在这些苛刻的条件下的使用，并在飞机中使用寿命或长达15年，这取决于缓冲材料。例如，在MS23190和RTCADO-160G中可以找到湿度老化、温度循环和干燥老化的具体测试条件。这些不同的测试条件可以单独执行，也可以作为一个序列测试它们的组合效果。此外，采用静载试验或其它机械测试程序进行加速老化试验可以进一步验证和更准确地比较复合夹子在恶劣环境应用中的性能。

2) 耐化学性

测试还可以确保复合电缆夹子如果暴露于恶劣的化学品(如Skydrol，喷气燃料，除冰液和溶剂等)而不会恶化。测试夹子的化学品和方法清单可在MS23190和RTCADO-160G中找到，但最终用户应确保考虑在飞机或其它应用中使用的所有腐蚀液体。同样，在机械测试程序的化学测试之后，将进一步确认复合夹子在恶劣环境中的性能。

许多其它性能要求，如易燃性、真菌、紫外线和臭氧耐性，通常都可以通过测试材料来验证。 如果复合夹子没有金属部件，则不容易被腐蚀，就可以忽略对腐蚀的测试要求，如盐雾。

完成一个关于复合夹具的可靠测试并证明符合要求，可提供信心。证明复合夹子是合适和耐用，是否足以可靠地满足和承受军事和航空航天应用的严格要求。

5.可靠性

为了减少风险，最好利用可靠的供应商，他们在支持军事项目和提供军事市场所要求的严格审查水平上有可靠记录。 使用AS9100批准的供应商可以进一步确保最高质量和可靠性标准。考虑采用精益制造的供应商同样重要。因为他们可以提供有竞争力的交货期和质量保证，并减少物理浪费和提高时间有效性。 除了这些因素之外，还应通过精益系统培训、流程计划和绿色举措上不断改进，确保不断优化效率，满足市场需求。

位于马萨诸塞州贝弗利的Amphenol Pcd是一个精益的制造工厂，拥有为军事和航空航天市场提供一系列高性能连接产品的辉煌历史，包括每年超过4000，000个夹子。

结论

来自可信供应商的高性能复合夹子可以提供轻量、鲁棒级的电缆管理解决方案，证明可以满足或超过严格的军事测试要求，并适合在恶劣环境中使用。 由PEEK等复合材料制成的夹子可以比金属夹子节省高达55%的重量，从而提高燃料效率，并允许额外的有效载荷和系统附加部件。

此外，那些具有自锁机制和其它易于使用的功能，可以减少安装时间以及减少损坏、FOD和报废的风险。在评估复合夹子选项时，要将性能、重量、易用性、耐久性和可靠性特性与应用相匹配，并在军事和航空航天市场上有很强声誉的精益制造供应商中寻找来源。