DE3523935A1 - Verfahren zur herstellung eines kontaktformstuecks und kontaktformstueck hierzu - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines kontaktformstuecks und kontaktformstueck hierzuInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines Kontaktformstücks, bei dem auf einer Unterlage
aus einer unedlen Metallegierung eine Auflage aus ei
nem Edelmetall bzw. einem edelmetallhaltigen Kontakt
werkstoff aufgebracht und mit der Unterlage metall
urgisch verbunden ist.
Aufschweißkontakte und Kontaktniete bestehen im all
gemeinen aus einer Auflage aus einem Edelmetall bzw.
einem edelmetallhaltigen Kontaktwerkstoff, die mit
einer Unterlage aus unedlen Metallen oder Metallegie
rungen metallurgisch verbunden ist. Bei der Herstellung
von Aufschweißkontakten werden Bleche aus dem un
edlen Unterlagematerial mit dem edelmetallhaltigen
Kontaktwerkstoff plattiert und aus dem Verbundblech
entsprechende kreisförmige Kontaktplättchen ausge
stanzt. Ein solches Herstellungsverfahren bedingt
durch Ausschuß beim Plattieren und durch Verlust des
Stanzgitters einen hohen Abfallanteil, welcher der
Scheidung zugeführt werden muß.
Bei der Herstellung von Kontaktnieten ergeben sich
Schwierigkeiten, wenn das Material der unedlen Un
terlage bzw. des Nietschaftes aus oxidationsbestän
digen Werkstoffen wie Nickel-Kupfer-Legierungen her
gestellt werden soll. Das fertigungstechnisch günstige
Herstellungsverfahren unter Verwendung von stumpfver
schweißten Drahtabschnitten aus Kontakt- und Schaft
material bietet Probleme, wenn ein bei der span
losen Formung hochverfestigendes Schaftmaterial
zusammen mit dem Kontaktwerkstoff verformt werden
soll.
Die wegen ihres hohen elektrischen Widerstandes und
ihrer Oxidationsbeständigkeit besonders günstigen
Werkstoffe der unedlen Unterlage verfestigen bei der
spanlosen Verformung so wesentlich, daß eine gemein
same Verformung mit dem wenig verfestigenden Kontakt
material nur unter besonderen Bedingungen möglich ist.
Bei der spanlosen Verformung eines aus zwei Werkstof
fen zusammengesetzten Verbundteiles muß ein möglichst
gleichartiges Verfestigungsverhalten beider Werkstoffe
in der spanlosen Formung vorliegen, wenn einwandfreie
Ergebnisse, insbesondere ohne überflüssige Material
verschwendung des edelmetallhaltigen Kontaktwerkstof
fes, erzielt werden sollen.
Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus,
ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiter
zubilden, daß sich die Verbundteile in vorteilhaf
ter Weise spanlos verformen lassen, und daß trotz
dem im Endzustand die gewünschten Eigenschaften der
unedlen Unterlage, nämlich die einer Metallegierung
mit relativ hohem Widerstand und guter Oxidations
beständigkeit, vorliegen.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt dadurch,
daß zur Bildung der unedlen Unterlage ein Verbund
werkstoff verwendet wird, dessen Kompo
nenten in festem Zustand ineinander löslich und im
Verbundwerkstoff so angeordnet sind, daß sie möglichst
große gegenseitige Grenzflächen aufweisen, daß die
Auflage und die unedle Unterlage miteinander verbunden
und spanlos verformt werden, und daß das fertig geform
te Kontaktformstöck einer Wärmebehandlung derart unter
worfen wird, daß sich die Komponenten der unedlen Un
terlage zur Bildung der Legierung ineinander lösen.
Da bei einem solchen Verfahren die Verformungseigen
schaften des heterogenen Verbundwerkstoffes im we
sentlichen denen des Kontaktwerkstoffes entsprechen,
lassen sich aus stumpfverschweißten Drahtabschnitten
sowohl rondenförmige Kontaktplättchen als auch Kon
taktniete in spanloser Verformung herstellen. Die an
schließende Wärmebehandlung bewirkt die Umwandlung der
Komponenten der unedlen Auflage in die entsprechende
Metallegierung mit für eine spätere Widerstandsschweißung
erwünschtem hohem elektrischem Widerstand bzw. hoher
Oxidationsbeständigkeit. Der Begriff "möglichst große
gegenseitige Grenzflächen" bedeutet im Zusammenhang
dieser Beschreibung, daß z. B. bei einem Faserver
bundwerkstoff möglichst viele sehr dünne Fasern der
einen Komponente in die Matrix aus der anderen Kom
ponente eingelagert sind. Bei einem Teilchenverbund
werkstoff werden möglichst viele sehr kleine Teilchen
verwendet, oder bei einem Schichtverbundwerkstoff mög
lichst dünne Schichten in größerer Anzahl.
Die Verwendung von heterogenen Verbundwerkstoffen
in Form eines Faserverbundwerkstoffes als Unterlage
und Schaft eines Kontaktnietes ist aus der
DE-OS 31 01 420.8 bekannt. Der Faserverbundwerkstoff
ergibt zwar eine günstige Angleichung des Fließver
haltens an die Edelmetallauflage, jedoch werden bei
einem solchen heterogenen Verbundwerkstoff ohne Um
wandlung keine Legierungseigenschaften erreicht.
Durch die DE-OS 33 35 274 ist es bekannt, ein Kon
taktformstück aus einer Edelmetallegierung herzustel
len, wobei aus den Legierungskomponenten ein hetero
gener Verbundwerkstoff erzeugt wird, welcher nach
der Formung durch eine Wärmebehandlung in die homo
gene Legierung mit der entsprechenden Zusammensetzung
überführt wird. Die Anwendung des zunächst heterogenen
Verbundmaterials betrifft jedoch lediglich den edel
metallhaltigen Kontaktwerkstoff.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es
zweckmäßig sein, daß eine Komponente der unedlen
Unterlage, beispielsweise Kupfer, eine Matrix bil
det, in der Fasern mindestens einer anderen Kom
ponente z. B. Nickel eingelagert sind. Alternativ
erscheint es günstig, daß die eine Komponente der un
edlen Unterlage, z. B. Kupfer eine Matrix bildet, in
der Teilchen in Kugel- oder Bruchstückform mindestens
einer anderen Komponente, insbesondere aus Nickel
eingelagert sind.
Eine günstige Ausbildung kann dadurch erreicht wer
den, daß die Komponenten der unedlen Unterlage eine
Vielzahl abwechselnd übereinander angeordneter Schich
ten bilden. Auf diese Weise läßt sich zweckmäßig aus
den Komponenten der unedlen Unterlage ein Wickelkörper
bilden, der dann gegebenenfalls spanlos bis zur Draht
form verformt werden kann. In einer vorteilhaften Aus
führung enthält die unedle Komponente Nickel und Kup
fer, beispielsweise in der Legierungszusammensetzung
Cu Ni 44 (56 Gew.% Kupfer und 44 Gew.% Nickel).
Ein zweckmäßiges Herstellungsverfahren zur Massenfer
tigung kann darin bestehen, daß die unedle Unterlage
und der Kontaktwerkstoff in Drahtform verwendet wer
den, daß Drahtabschnitte beider Drähte zu einem
Zwischenprodukt miteinander stumpf verschweißt wer
den, daß das Zwischenprodukt zur Bildung des Kontakt
formstücks spanlos verformt wird, und daß das end
gültig geformte Kontaktstück einer Wärmebehandlung
zur Umwandlung der heterogenen Komponenten in die ge
wünschte Legierung unterzogen wird. Die Verschweißung
der beiden Drahtabschnitte erfolgt zweckmäßig durch
Widerstandsschweißung. Für die Wärmebehandlung sind
je nach der Art der verwendeten Komponenten entsprechen
de Temperaturbereiche zwischen 400 und 700°C zu wählen.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird eine kostengünstige Massenfertigung von Kontakt
formstücken, insbesondere von Aufschweißkontaktplätt
chen und Kontaktnieten ermöglicht, und eine sparsame
Ausnutzung des edelmetallhaltigen Kontaktwerkstoffes
sichergestellt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kontakt
formstücks in Form eines Aufschweißkontaktes bzw. ei
nes Kontaktniets schematisch dargestellt.
Bei dem als Ausführungsbeispiel erläuterten Verfahren
wird ein Drahtmaterial 1 aus einer Silberlegierung
Ag Cu 3 als Kontaktwerkstoff mit einem Außendurch
messer von 3 mm hergestellt. Gleichfalls 3 mm Außen
durchmesser besitzt ein drahtförmiger Faserverbund
werkstoff 2, bei dem in eine Kupfermatrix 5000 Nickel
fasern von 15 µm Durchmesser eingelagert sind. Die
beiden Drahtabschnitte 1, 2 werden in der Behandlungs
station I durch Widerstandsschweißung stumpf ver
schweißt und ergeben ein Zwischenprodukt 3, aus dem in
der Behandlungsstation II durch spanlose Verformung
entweder ein Aufschweißkontakt 4 oder ein Kontaktniet 5
hergestellt werden kann. Die in der Behandlungsstation
III in ihrer endgültigen Gestalt vorliegenden Kontakt
formstücke 4, 5 werden in der Behandlungsstation IV
einer Wärmebehandlung bei 650°C unterworfen und da
durch wird der Faserverbundwerkstoff der unedlen
Auflage in eine im wesentlichen gleichförmige Me
tallegierung der Zusammensetzung Cu Ni 44 umge
wandelt.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktformstücks,
bei dem auf einer Unterlage aus einer unedlen Me
tallegierung eine Auflage aus einem Edelmetall bzw.
einem edelmetallhaltigen Kontaktwerkstoff aufge
bracht und mit der Unterlage metallurgisch verbun
den ist, dadurch gekennzeich
net, daß zur Bildung der unedlen Unterlage ein
Verbundwerkstoff verwendet wird, dessen
Komponenten in festem Zustand ineinander löslich
und im Verbundwerkstoff so angeordnet sind, daß sie
möglichst große gegenseitige Grenzflächen aufweisen,
daß die Auflage und die unedle Unterlage miteinan
der verbunden und spanlos verformt werden, und daß
das fertig geformte Kontaktformstück einer Wärmebe
handlung derart unterworfen wird, daß sich die Kom
ponenten der unedlen Unterlage zur Bildung der Le
gierung ineinander lösen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Komponente der un
edlen Unterlage eine Matrix bildet, in der Fasern
mindestens einer anderen Komponente eingelagert
sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Komponente der un
edlen Unterlage eine Matrix bildet, in der Teil
chen mindestens einer anderen Komponente eingela
gert sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Komponenten der un
edlen Unterlage eine Vielzahl abwechselnd übereinan
der angeordneter Schichten bilden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Komponente der un
edlen Unterlage einen Wickelkörper bilden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die unedle Unterlage die
Komponenten Nickel und Kupfer enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Nickelanteil ober
halb von 20 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der
aus Verbundwerkstoff bestehenden unedlen Unterlage
beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die unedle Unterlage und
der Kontaktwerkstoff in Drahtform verwendet werden,
daß Drahtabschnitte beider Drähte zu einem Zwischen
produkt miteinander stumpf verschweißt werden, daß
das Zwischenprodukt zur Bildung des Kontaktformstücks
spanlos verformt wird, und daß das endgültig geform
te Kontaktstück einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
9. Kontaktformstück, bei dem auf einer Unterlage aus ei
ner unedlen Metallegierung eine Auflage aus einem
Edelmetall bzw. einem edelmetallhaltigen Kontakt
werkstoff aufgebracht und mit der Unterlage metall
urgisch verbunden ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Unterlage aus einer
Metallegierung besteht, die nach der Herstellung des
Formstücks aus einem die Legierungskomponenten he
terogen enthaltenden Verbundwerkstoff durch Wärmebe
handlung hergestellt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523935 DE3523935A1 (de) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | Verfahren zur herstellung eines kontaktformstuecks und kontaktformstueck hierzu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523935 DE3523935A1 (de) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | Verfahren zur herstellung eines kontaktformstuecks und kontaktformstueck hierzu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3523935A1 true DE3523935A1 (de) | 1987-01-15 |
DE3523935C2 DE3523935C2 (de) | 1988-05-05 |
Family
ID=6274955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853523935 Granted DE3523935A1 (de) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | Verfahren zur herstellung eines kontaktformstuecks und kontaktformstueck hierzu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3523935A1 (de) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3335274A1 (de) * | 1983-09-29 | 1985-04-18 | G. Rau GmbH & Co, 7530 Pforzheim | Verfahren zur herstellung eines kontaktformstuecks und hierdurch hergestelltes kontaktformstueck |
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1985
- 1985-07-04 DE DE19853523935 patent/DE3523935A1/de active Granted
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Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
A.Keil u.a.: "Elektrische Kontakte und ihre Werkstoffe", Springer-Verlag 1984, Seiten 218, 219, 230-235 * |
Restliche Entgegenhaltungen wurden bereits im Recherchebericht genannt * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3523935C2 (de) | 1988-05-05 |
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