CN101320643B - 电触片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电触片的制造方法，该方法制造的电触片是先在大块的片状导电基材上划定多个电触片的位置，在各个电触片需要接触传电的外表面电镀上电接触材料制成，所述电接触材料的最外一层镀层是在镀银的镀液中加入有氧化锡粉，使氧化锡粉随金属银一起沉积获得的银-氧化锡层；再将所述片状导电基材裁制成所需要的电触片形状制成。本发明涉及开关电接触元件的制造技术领域，本方法可以解决现有的技术中生产设备多、工艺复杂、制造成本高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及开关器件中电接触元件的制造技术领域，尤其是一种以银-氧化锡作为电接触材料的电触片的制造方法。
背景技术
本发明所称电触片指在开关器件中承担接触传电的片状元件。为了降低接触电阻，提高接触传电的效能，很多电触片都是在黄铜，青铜或紫铜片的基材上复合上导电性能、硬度合适的电接触材料制成。现有低压开关的电触片的电接触材料大都还是银-氧化镉。近年来随着对电器使用寿命延长、小型化和绿色环保的要求，银-氧化隔电接触材料在使用中由于挥发对人体有害的镉蒸汽而大有将被银-氧化锡所取代。目前，银-氧化锡电触片制造方法是：先将黄铜，青铜或紫铜加工成电触片所需要的形状，然后在需要接触传电的部位加工出一道开口小，槽底大的燕尾槽，再将制成与燕尾槽相应形状的银-氧化锡条嵌合进黄铜，青铜或紫铜的槽内，再对表面进行打磨抛光制得。而在这其中，现有的银-氧化锡电接触材料都是采用合金内氧化法和粉末冶金法生产得到，这种材料的硬度大，一方面对这种硬度的材料成形加工难度大，而且不易制成簿条片；另一方面，将这样的材料嵌入导电基材时，需要先在导电基材上加工成镶嵌坑或槽的形状，再将二者嵌合，因此使得生产制造设备庞杂、生产工艺复杂，生产效率低，最终导致制造成本高。
发明内容
本发明所提供的电触片的制造方法，它能解决现有的技术中生产设备多、工艺复杂、制造成本高的问题。
为了解决上述问题，本发明的电触点的制造方法是：
A、在大块的片状导电基材上划定多个电触片的位置，在各个电触片需要接触传电的外表面电镀上电接触材料制成，所述电接触材料的最外一层镀层是在镀银的镀液中加入有氧化锡粉，使氧化锡粉随金属银一起沉积获得的银-氧化锡层；
B、将镀上电接触材料的所述片状导电基材裁制成所需要的电触片形状。
上述方案中，最好将镀后凸出在所述片状导电基材表面上的电镀层压入所述导电基材中，该工序可以在电镀完成至电触片制成前的任一工序完成。即可以将镀上电接触材料的所述大块片状导电基材整块一次性地将凸出在所述片状导电基材表面上的电镀层压入导电基材中，然后再将压制后的大块片状导电基材裁制成所需要的电触片形状；也可以将镀上电接触材料的所述大块片才先按电触片排列的一排或若干排裁成条状片材，然后再对条状片材进行压制，使凸出在所述片状导电基材表面上的电镀层压入所述导电基材中，最后再将压制后的条状片材裁制成所需要的电触片形状；还可以将镀上电接触材料的所述大块片状导电基材才先裁制成电触片形状，然后再将凸出在所述片状导电基材表面上的电镀层压入所述导电基材中。
上述电镀上导电基材的电接触材料一般在最外一层的银-氧化锡层之下还镀有底层和中间镀层，以使表面的银-氧化锡层与导电基材具有良好的结合性能，其中的底层和中间镀层选用的金属镀种和工艺参数完全可以按照现有表面镀银技术的要求来设置。如与导电基材结合的底层可以按现有技术镀一层镍，在底层之上的中间镀层按现有技术镀一层银，等等。上述方案中的电镀可以采用挂镀方式，其电接触材料的最外一层镀层的镀液可以是：氰化银钾或硝酸银35-75g/l，焦磷酸钾40-120g/l，氰化钾25-55g/l，其中加入的氧化锡粉含量一般为：0.5-5g/l，阳离子活性剂的含量一般为：0.1-0.3g/l；所述氧化锡粉的氧化锡粒径为20-80纳米，所述阳离子活性剂是指硝酸铊、硫酸亚铊、硝酸铷、硫酸铷、硝酸铯、硫酸铯、当中的任一种，该镀层可根据镀层的厚度需要确定操作工艺参数，一般可以采用镀液温15-40℃，电流密度可以是0.1-5.0安培/平方分米。根据电触片结构和寿命设计的不同，该镀层厚度一般在1.0-100微米之间。
采用了上述方案的本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1.制造设备省，投资低。以本申请人在同等生产能力的情况下，本发明方法与传统方法相比，本发明的生产方法所需设备投资仅为原有设备投资的十分之一。
2.制造工艺简单容易。不需要对高硬度的银-氧化锡材料进行成形加工，而且我们可根据客户对产品电性能(温升，通断次数，额定电流)的要求不同而对电接触层材料中氧化锡含量及复合层厚度而作出相应调整。
3.制造成本低。我公司研发的的电沉积法银-氧化锡电触片是一种环保型的产品，在低压电器领域完全可以替代银-氧化镉电触片。本技术生产的银-氧化锡电触片与以传统方法生产的规格相同，电性能相同或相近的银-氧化锡电触头相比，其生产效率可提高2-3倍，节银20-30％，产品成本可下降10-15％。，而且有着容易控制镀层厚度的优点。
具体实施方式
实施例1：制造型号为NB8-2，复合层银-氧化锡厚度40微米，通过额定电流16A，额定电压250V，通断次数大于等于40000次电触片的方法，仅单面局部复合有银-氧化锡材料电触片的方法：
1、选取0.8毫米厚度的大块紫铜板作为电触片的导电基材，并在此基材上规划出多块电触片的区域，对电触片不需要接触传电的背面和正面除不需要接触传电的部位外表面印刷上绝缘漆。
2、将上述处理后的导电基材按照常规镀前处理后在需要接触传电的外表面然后依次镀镀上10微米的金属镍，再镀上一层1微米的金属银，最后镀上一层40微米的银-氧化锡，电镀层工艺如下。
金属镍层镀液成份：硫酸镍300g/l，氯化镍30g/l，硼酸35g/l，硫酸钠60g/l。
金属镍层镀工艺参数：电流密度是2.5安培每平方分米，镀液温度35℃，电镀时间20分钟。
中间金属银层镀液成份：氰化银钾8g/l，焦磷酸钾60g/l，氰化钾25g/l。
中间金属银层工艺参数：电流密度是0.5安培每平方分米，镀液温度35℃，电镀时间40秒。
金属银-氧化锡层镀液成份：氰化银钾75g/l，焦磷酸钾100g/l，氰化钾40g/l，粒径为40纳米氧化锡粉：2.5g/l，硝酸铊：0.25g/l。
金属银-氧化锡层工艺参数：镀液温度30℃，电流密度0.8安培/平方分米，电镀时间60分钟。
3、将电镀了的导电基材进行清洗后，除掉制成绝缘膜层，将镀上凸出在导电基材上的电接触材料通过轧制加工使之压入导电基材中成为复合片材。
4、将经过轧制得的复合片材裁切加工制成所需要的电触片形状即得。
实施例2：制造型号为FCF，复合层银-氧化锡厚度20微米，通过额定电流16A，额定电压250V，通断次数大于等于10000次电触片，双面局部复合有银-氧化锡材料电触片的方法：
1、选取0.7毫米厚的大块紫铜板作为电触片的导电基材，并在此基材的两面上规划出多块电触片的区域，对两面电触片不需要接触传电的外表面贴上绝缘膜。
2、将上述处理后的导电基材按照常规镀前处理后在需要接触传电的外表面依次镀上20微米的金属镍，再镀上一层1微米的金属银，最后镀上一层10微米的银-氧化锡，电镀层工艺如下。
金属镍层镀液成份：硫酸镍400g/l，氯化镍30g/l，硼酸35g/l，硫酸钠50g/l。
工艺参数：电流密度是2.5安培每平方分米，镀液温度35℃，电镀时间：50分钟。
中间金属银层：
镀液成份：硝酸银5g/l，焦磷酸钾55g/l，氰化钾30g/l。
工艺参数：电流密度是0.3安培每平方分米，镀液温度30℃，电镀时间：60秒。
金属银-氧化锡层镀液成份：硝酸银35g/l，焦磷酸钾40g/l，氰化钾45g/l，粒径为60纳米氧化锡粉2.5g/l，硫酸亚铊：0.10g/l。
工艺参数：镀液温度30℃，电流密度0.5安培/平方分米，电镀时间20分钟。
3、将电镀了的导电基材进行清洗后，除掉制成绝缘膜层，按照规划的电触片的每一排裁成一条，再逐条将镀上凸出在导电基材上的电接触材料通过轧制加工使之压入导电基材中成为复合片材。
4、将经过轧制得的复合片材裁切加工制成所需要的电触片形状即得。
实施例3：制造型号为RDI，复合层银-氧化锡厚度40微米，通过额定电流16A，额定电压250V，通断次数大于等于40000次电触片单面全面复合有银-氧化锡材料电触片的方法：
1、选取1.15毫米厚的大块紫铜板作为电触片的导电基材，对紫铜板背面敷设绝缘膜。
2、将上述处理后的导电基材在电镀前处理后正面的外表面上依次镀上镀镀上5微米的金属镍，再镀上一层1微米的金属银，最后镀上一层40微米的银-氧化锡，电镀层工艺如下。
金属镍层镀液成份：硫酸镍300g/l，氯化镍30g/l，硼酸35g/l，硫酸钠60g/l。
工艺参数：电流密度2.5安培每平方分米，镀液温度35℃，电镀时间10分钟。
中间金属银层镀液成份：氰化银钾8g/l，焦磷酸钾60g/l，氰化钾25g/l。
工艺参数：电流密度0.5安培每平方分米，镀液温度35℃，电镀时间40秒。
金属银-氧化锡层镀液成份：氰化银钾75g/l，焦磷酸钾100g/l，氰化钾40g/l，粒径为40纳米氧化锡粉2.5g/l，硝酸铊：0.25g/l。
工艺参数：镀液温度30℃，电流密度1安培每平方分米，电镀时间30分钟。
3、将电镀了的导电基材进行清洗后，除掉制成绝缘膜层。
4、将复合片材裁切加工制成所需要的电触片形状即得。
本发明上述3个实施例中的阳离子活性剂，即硝酸铊或硫酸亚铊在其它实施例中也还可以用等量的硝酸铯、硫酸铯、硝酸铷和硫酸铷中的任一种等量替代；上述3个实施例中的氧化锡粉，只要粒径在20-80纳米范围内，在其它实施例中也均可以等量替代。
Claims (4)
1.一种电触片的制造方法，其特征是：
A、在大块的片状导电基材上划定多个电触片的位置，在各个电触片需要接触传电的外表面电镀上电接触材料制成，所述电接触材料的最外一层镀层是在镀银的镀液中加入有氧化锡粉，使氧化锡粉随金属银一起沉积获得的银氧化锡层；
B、将镀后凸出在所述片状导电基材表面上的电镀层压入所述导电基材中，将镀上电接触材料的所述片状导电基材裁制成所需要的电触片形状。
2.根据权利要求1所述的电触片的制造方法，其特征是：在将镀后凸出在所述片状导电基材表面上的电镀层压入所述导电基材中之前，先将电镀了的大块片状材料裁切成条形。
3.根据权利要求1或2所述的电触片的制造方法，其特征是：所述的电镀为挂镀：所述镀银的镀液中氧化锡粉的含量为：0.5-5g/l，阳离子活性剂的含量为：0.1-0.3g/l；所述氧化锡粉的氧化锡粒径为2080纳米，所述阳离子活性剂是指硝酸铊、硫酸铊、硝酸铯、硫酸铯、硝酸铷和硫酸铷的任一种。
4.一种电触片的制造方法，其特征是：
A、在大块的片状导电基材上划定多个电触片的位置，在各个电触片需要接触传电的外表面电镀上电接触材料制成，所述电接触材料的最外一层镀层是在镀银的镀液中加入有氧化锡粉，使氧化锡粉随金属银一起沉积获得的银-氧化锡层；所述的电镀为挂镀：所述镀银的镀液中氧化锡粉的含量为：0.5-5g/l，阳离子活性剂的含量为：0.1-0.3g/l；所述氧化锡粉的氧化锡粒径为20-80纳米，所述阳离子活性剂是指硝酸铊、硫酸铊、硝酸铯、硫酸铯、硝酸铷和硫酸铷的任一种；
B、将镀上电接触材料的所述片状导电基材裁制成所需要的电触片形状。
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