DE3212005C2 - Verfahren zum Herstellen eines Zweischicht-Sinter-Kontaktstückes auf der Basis von Silber und Kupfer - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Zweischicht-Sinter-Kontaktstückes auf der Basis von Silber und KupferInfo
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Abstract
Zum Herstellen eines Zweischichten-Sinter-Kontaktstückes mit geringer Schweißneigung und mit gleichbleibender Festigkeit in der Grenzschicht, bestehend aus einer Schicht aus Silber und Metalloxid wie CdO, ZnO, SnO ↓2, TiO ↓2, Al ↓2O ↓3, NiO, CuO oder Metalloide wie AgC, AgNiC und aus einer Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, wird gemäß der Erfindung ein Zweischichten-Formkörper bei einer Temperatur von 1052 K während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. erwärmt. Anschließend wird der Formkörper mit 200 bis 800 MPa warmgepreßt. Der Warmpreßkörper wird einer zweiten Erwärmung bei einer Temperatur zwischen 1052 K und 1123 K während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. unterzogen. Der Warmpreßkörper wird anschließend mit 200 bis 800 Mpa bis zur Endform warm nachgepreßt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Zweischichten-Sinter-Kontaktstückes
mit geringer Schweißneigung und mit gleichbleibender Festigkeit in der Grenzschicht, bestehend aus einer
Schicht aus Silber und Metalloxid wie CdO. ZnO. SnOj. TiO2. AI;Oj. NiO. CuO oder Metalloiden wie AgC.
AgNiC und aus einer Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, durch Pressen und Sintern in einer
neutralen Atmosphäre, wobei in einer Matrize ein Verbundpulver
aus Silber und einem Metalloxid oder Metalloid und ein Pulver aus Kupfer oder einer Kupferlegierung
übereinander geschichtet und beide Schichten durch Pressen zu einem Formkörper verdichtet werden
und der Formkörper sowohl unterhalb als auch oberhalb der eutektische;! Temperatur zwischen Silber und
Kupfer oder zwischen Silber und der Kupferlegierung gesintert und anschließend kalt oder Warm nachverdichtet
wird.
In der DE-AS 21 02 996 wird bereits ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischichten-Sinter-Kontaktstükkes
mit geringer Schweißneigung beschrieben. Die eine Schicht besteht aus Silber und einem Metalloxid und die
andere Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Durch Pressen und Sintern in einer neutralen Atmosphäre
wird ein Verbundpulver aus Silber und einem Metalloxid und ein Pulver aus Kupier oder einer Kupferlegierung
übereinander geschichtet und beide Schichten werden durch Pressen zu einem Formkörper
verdichtet. Der Formkörper wird in einer sauerstofffreien
Stickstoff-Atmosphäre bei einer Temperatur unterhalb der eutektischen Temperatur zwischen Silber und
Kupfer oder zwischen Silber und der Kupferlegierung
gesintert.
Weiterhin ist durch die russische Patentschrift 4 23 875 ein Verfahren bekannt zum Herstellen von
elektrischen Kontakten aus einer metallkeramischen
ίο Mischung AgCdO mit Cu-Unterlage durch Pressen. Sintern
in neutraler Atmosphäre, kalibrieren in der Preßform und Glühen. Bei diesem Verfahren wird der Zweischichten-Preßkörper
in einer Wasserdampfatmosphäre bei 973K bis 1123K gesintert. Anschließend wird in
!5 der Preßform kalibriert und bei einer Temperatur von
673K bis 723K in Wasserdampfatmosphäre geglüht.
Der vorliegenden Erfindung liegt dir Aufgabe zugrunde,
eine Verbesserung der bekannten Verfahren anzugeben, durch die das technische Problem gelöst
Zi) wird, einen Kontaktwerkstoff der genannten Art herzustellen,
bei dem beim Verbinden z. B. durch Hartlöten mit einem Trägermetall in der Grenzschicht die Festigkeit
erhalten bleibt.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zweischichten-Formkörper bei einer Temperatur von 1O52K während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. erwärmt wird, daß anschließend der Formkörper mit 200 bis 800 MPa warmgepreßt wird, daß der Warmpreßkörper einer zweiten Erwärmung bei einer Temperatur zwischen 1052K und 1123K während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. unterzogen wird und daß dann der Warmpreßkörper mit 200 bis 800 MPa bis zur Endform warm nachgepreßt wird.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zweischichten-Formkörper bei einer Temperatur von 1O52K während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. erwärmt wird, daß anschließend der Formkörper mit 200 bis 800 MPa warmgepreßt wird, daß der Warmpreßkörper einer zweiten Erwärmung bei einer Temperatur zwischen 1052K und 1123K während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. unterzogen wird und daß dann der Warmpreßkörper mit 200 bis 800 MPa bis zur Endform warm nachgepreßt wird.
Sollen die Festigkeitseigenschaften noch gesteigert werden, ist es vorteilhaft, den auf seine Endform warmgepreßten
Formkörper einer zusätzlichen Wärmebehandlung zwischen 873K und 1023K in Neutralgas, z. B.
in Stickstoff, zu unterziehen, und zwar während einer
Zeitdauer von einer halben bis einer Stunde.
■to Die Erfindung baut auf der überraschenden Erkenntnis
auf. daß beim Überschreiten der Sintertemperatur von 1052K die beiden Schichten nicht verbunden sind
oder bei leichter Belastung auseinanderbrechen, obwohl zunächst anzunehmen war. daß eine eutektische Phase
die beiden Schichten miteinander verlötet.
Die Erfindung berücksichtig diesen Effekt durch die Auswahl gezielter Bereiche hinsichtlich der Temperatur
und vor allem der Dauer der Wärmebehandlungen.
Anhand eines Beispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Anhand eines Beispiels wird die Erfindung näher erläutert.
In einer Stahlmatrize wird ein Zweischichten-Formkörper
aus dem Metallpulver der silberhaltigen Kontaktschicht, z. B. AgCdO und einer zweiten Schicht aus
Kupferpulver, hergestellt. Der Zweischichten-Formkörper
wird während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. auf eine Temperatur bis zur eutektischen Temperatur von
1032K erwärmt und unmittelbar nach Erreichen dieser Temperatur mit einem Preßdruck zwischen 200 bis
800 MPa warmgepreßt. Nach diesem ersten Warmpressen erfolgt ein zweites Erwärmen auf eine Temperatur
oberhalb der eutektischen Temperatur bis zu 1123K
während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Sek. Anschließend erfolgt ein zweites Warmpressen zwischen 200 und
800 MPa. Die Matrize für das zweite Warmnachpressen ist so dimensioniert, daß ein Umformen in der Höhe bis
zu 10% erfolgt. Die Erwärmungsprozesse können sowohl in einer Induktionsspule, die sich in neutraler Atmosphäre
befindet, oder aber in einer indirekten beheiz-
ten Heizpatrone, die ebenfalls mit Neutralgas gespült
ist. durchgeführt werden. Auch die Zuführbahn zur Matrize ist neutralgasgespült. Nach dem zweiten Warmnachpressen
zeigen sowohl die Schichten als auch die Grenzschicht eine sehr gute Festigkeit.
Der Effekt der Ausbildung einer flüssigen eutektischen
Phase bei Sintertemperaturen oberhalb der eutektischen Temperatur und des Aufsaugens der flüssigen
Phase durch die porenhaltige Kupferschicht unter Bildung von Abstandsstegen und Spalten zwischen den
beiden Schichten, wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung vermieden Wesentlich dabei ist eine kurze
Erwärmungszeit im Temperaturbereich oberhalb der eutektischen Temperatur und weitgehendes Vorverdichten,
vor allem der Kupferschicht, damit ein Absaugen der flüssigen eutektischen Phase vermieden wird.
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Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen eines Zweischicht-Sinter-Kontaktstückes
mit geringer Schweißneigung und mit gleichbleibender Festigkeit in der Grenzschicht, bestehend aus einer Schicht aus Silber
und Metalloxid wie CdO. ZnO. SnO;. TiO;. Al;O3.
NiO. CuO oder Metalloide wie AgC. AgNiC und aus einer Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung,
durch Pressen und Sintern in einer neutralen Atmosphäre, wobei in einer Matrize ein Verbundpulver
aus Silber und einem Metalloxid oder Metalloid und ein Pulver aus Kupfer oder einer Kupferlegierung
übereinander geschichtet und beide Schichten durch Pressen zu einem Formkörper verdichtet
werden und der Formkörper sowohl unterhalb als auch oberhalb der eutekdschen Temperatur zwischen
Silber und Kupfer oder zwischen Silber und der Kupferlegierung gesintert und anschließend kalt
oder warm nachverdichten wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zwischichten-Formkörper bei einer Temperatur von 1032K während einer Zeitdauer von 3 bis 30 Set erwärmt wird, daß anschließend
der Formkörper mit 200 bis 800 MPa warmgepreßt wird, daß der Warmpreßkörper einer
zweiten Erwärmung bei einer Temperatur zwischen 1052K und 1123K während einer Zeitdauer von 3 bis
30 Sek. unterzogen wird und daß dann der Warmpreßkörper
mit 200 bis 800 MPa bis zur Endform warm nachgepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß der zu seiner Endform warmgepreßte Formkörper einer zusätzlichen Wärmebehandlung
zwischen 873K und 1023K während einer Zeitdauer von einer halben bis einer Stunde in einer Neutraigasatmosphäre
unterzogen wird.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE19823212005 DE3212005C2 (de) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Verfahren zum Herstellen eines Zweischicht-Sinter-Kontaktstückes auf der Basis von Silber und Kupfer |
JP5675883A JPS58181806A (ja) | 1982-03-31 | 1983-03-31 | 銀・銅基二層焼結接点の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823212005 DE3212005C2 (de) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Verfahren zum Herstellen eines Zweischicht-Sinter-Kontaktstückes auf der Basis von Silber und Kupfer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3212005A1 DE3212005A1 (de) | 1983-10-06 |
DE3212005C2 true DE3212005C2 (de) | 1986-05-28 |
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ID=6159893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19823212005 Expired DE3212005C2 (de) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Verfahren zum Herstellen eines Zweischicht-Sinter-Kontaktstückes auf der Basis von Silber und Kupfer |
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JP (1) | JPS58181806A (de) |
DE (1) | DE3212005C2 (de) |
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DE102008056263A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-27 | Ami Doduco Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs und Halbzeug für elektrische Kontakte sowie Kontaktstück |
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- 1982-03-31 DE DE19823212005 patent/DE3212005C2/de not_active Expired
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1983
- 1983-03-31 JP JP5675883A patent/JPS58181806A/ja active Pending
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