CN203901850U

CN203901850U - 弹簧钢丝、弹簧及导电或电子设备

Info

Publication number: CN203901850U
Application number: CN201420163480.9U
Authority: CN
Inventors: W·范弗伦; 刘晓江
Original assignee: Bekaert NV SA
Current assignee: Bekaert NV SA
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2024-04-04

Abstract

一种弹簧钢丝、弹簧及导电或者电子设备，弹簧钢丝包含一根钢丝芯，此钢丝芯上有一层铜涂层或者铜合金涂层，在此铜涂层或者铜合金涂层之上再有一层镍涂层。由本实用新型的弹簧钢丝生产速度有很大提高，特别地，对于应用于导电连接系统上的弹簧具有更好的导电性能。

Description

弹簧钢丝、弹簧及导电或电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种钢丝上具有金属涂层的弹簧钢丝，同时也涉及到关于此钢丝制成的弹簧的应用。

背景技术

钢丝上面具有金属涂层的弹簧钢丝在现有技术中非常常见。例如锌涂层防腐，镍涂层可以增加绕簧性、防腐性、导电低阻性和光亮度。

一种钢丝上涂镍的弹簧钢丝生产过程如下所述。先是钢丝拉拔，拉到最终直径以后，再镀上一层镍涂层。然而，这里有一个缺点是，没有涂层的钢丝拉丝速度慢，且拉丝过程需要特别注意润滑。如果说使用更多的皂粉来改善拉丝速度，这会使得，需要花费更多的精力来清洁钢丝，如果清洁不够将会导致钢丝质量不好。如果说用少的皂粉，拉丝速度将会降低。并且在拉丝之前先增加一层镍涂层是很难的，因为镍很难变形。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是避免现有技术的缺点。

本实用新型的特别目的是提供一种可以快速生产的弹簧钢丝。

本实用新型的另一目的是避免厚的镍涂层。

本实用新型的另一目的是增加弹簧钢丝的导电性。

根据本实用新型的第一个方面，这里提供的是一种弹簧钢丝，它包含一根钢丝芯、钢丝芯上有一层铜涂层或者铜合金涂层、在铜涂层或者铜合金涂层上面再有一层镍涂层。

弹簧钢丝的直径可以从0.2mm到1.0mm，最好为0.4mm到0.6mm。

铜涂层或者铜合金涂层的厚度为0.5μm到6.0μm，最好为1.0μm到5.0μm。

镍涂层的厚度为0.5μm到8.0μm，最好为1.5μm到6.0μm。

最好的情况是，镍涂层与铜涂层是分层的，又或者镍涂层与铜合金涂层是分层的，分层的意思是指镍涂层与铜涂层之间没有扩散的发生。

铜合金涂层可能是黄铜涂层，例如铜-锌涂层。其中例子之一为黄铜涂层含有67%±2.5%的铜，其他为锌。例子之二为黄铜涂层含有63.5%±2.5%的铜，其他为锌。黄铜涂层中铜含量越高，就有越好的润滑性和导电性。

具有黄铜涂层和镍涂层的钢丝存在于现有技术橡胶增强领域，更具体的是在轮胎增强领域。钢丝最上面增加一层镍涂层的原因是增加钢丝与轮胎橡胶的粘合性。一般地，适用于橡胶增强的黄铜涂层的厚度为0.16μm到0。35μm，低于本发明中涉及的范围。

根据本实用新型的第二方面，这里提供了一种弹簧，是根据本实用新型第一方面的弹簧钢丝制得的。

根据本实用新型的第三方面，这里提供了一种电子设备或者导电设备，包含本实用新型的第二方面的弹簧，其中弹簧的作用是作为弹性作用，也可以作为导电连接作用。

附图说明

附图1图示了一个具有截面显示的具体的实施例钢丝弹簧10。

附图2图示了钢丝弹簧10的一个实施例：电池连接系统。

附图3图示了钢丝弹簧10的另一个实施例：按钮系统。

具体实施方式

本发明的钢丝芯12的制造是始于盘条的，盘条的成分如下：含碳量从0.60%到1.2%，例如0.8%到1.1%；含锰量0.10%到1.0%，例如0.2%到0.8%；含硅量0.1%到1.5%，例如0.15%到0.70%；含硫量小于0.03%，例如小于0.01%；含磷量小于0.03%，例如小于0.01%。以上所有百分数都是重量百分数。当然，其他的元素也是存在的。

此种盘条经过盘条除磷，用机械或者化学酸洗去除盘条表面的氧化物，然后用水冲洗并干燥。接着干燥好的盘条会进行一系列的干拉来减小直径，例如，从5.5mm到8mm的盘条，拉到一个合适的中间直径。

如果需要的话，中间也许经历热处理的过程以满足进一步的变形的需要。

到第一个中间直径d1，例如3.0mm到3.5mm，干拉后的单丝进入第一道热处理，叫淬火。淬火为第一道奥氏体化，即从大约1000摄氏度降为600到650摄氏度，完成从奥氏体到珠光体的转变。这样之后的钢丝可以进行下一步的机械变形直到最终的直径，形成本发明所需要的钢丝芯12。

钢丝芯12首先进入电镀进行镀铜，接着水洗。钢丝芯12带负电，作为阴极。电镀槽里包含电解液和将要镀上钢丝芯12的金属离子。实际上，电解液可以为柠檬酸铜、胺铜、酒石酸铜、硫酸铜、焦磷酸铜、氟硼酸铜、氰化铜。

阳极是由位于槽里的可溶的铜阳极构成。阴极电流密度可以从1A/dm²到20A/dm²不等。钢丝芯12的速度可以从10m/min到150m/min不等。

接着，具有铜涂层的钢丝芯12进入镀锌槽。电镀锌槽可能包含氰化锌、硫化锌、氯化锌、氟硼酸锌和焦磷酸锌。

然后，具有铜涂层和锌涂层的钢丝芯12进入热扩散系统，这是为了得到黄铜涂层14。

得到了钢丝芯12上的黄铜涂层14之后，然后再进行下一步的拉拔，直到最后最终的直径。因为铜合金涂层增加了钢丝芯表面的柔软性，相当于提供钢丝拉拔的润滑作用。因此，钢丝拉拔速度可以非常快，因此，最终只需要加上一层薄的镍涂层，弹簧钢丝就制成了，并且同时也增加了弹簧钢丝的导电性。

此时的黄铜涂层14厚度为0.5μm到6.0μm，最好为1.0μm到5.0μm，更好为1.5μm到4.0μm。

具有黄铜涂层14的钢丝芯12接着进入电镀镍工序进行镀镍。镀镍槽里可能含有氰化镍、硫化镍、氯化镍、氟硼酸镍和焦磷酸镍。镀好的镍涂层厚度范围为0.5μm到8.0μm，最好为1.0μm到6.0μm，更好为3.2μm到4μm。

在镀好镍涂层16之后，钢丝弹簧10的弹簧钢丝就得到了。弹簧钢丝的直径范围为0.2mm到1.0mm，最好为0.4mm到0.6mm。

钢丝弹簧10可以由上述得到的弹簧钢丝经过打簧工序得到。

附图1图示了一个具有截面显示的具体的实施例钢丝弹簧10，包含钢丝芯12、黄铜涂层14和镍涂层16。

钢丝弹簧10其中一个优选的实施例参数为：钢丝的直径为0.50毫米，钢丝铜涂层厚度为1.5μm，镍涂层厚度为3.2μm。

附图2图示了钢丝弹簧10的一个实施例：电池连接系统20，包含电池24、钢丝弹簧10、第一导电部分26、第二导电部分28。钢丝弹簧10设置在电池24和第一导电部分26之间，并有一定的压缩，保证第一导电部分26，钢丝弹簧10，电池24和第二导电部分28的相互接触和电连接。在此应用中，钢丝弹簧10同时完成了弹性功能和导电功能。

附图3图示了钢丝弹簧10的另一个实施例：按钮系统42，包含由钢丝弹簧10、按钮头30、导电体32、第一接触部分34、第二接触部分36、底座38和支架40。钢丝弹簧10支撑导电体32与第一接触部分34，和第二接触部分36保持距离，电路处于断开状态。当按压按钮头30，钢丝弹簧10受到压缩，导电体32下行，接触到第一接触部分34和第二接触部分36，电路处于联通状态。在此应用中，钢丝弹簧10完成的是弹性功能。

附图标记信息

10 钢丝弹簧

12 钢丝芯

14 黄铜涂层

16 镍涂层

20 电池连接系统

24 电池

26 第一导电部分

28 第二导电部分

30 按钮头

32 导电体

34 第一接触部分

36 第二接触部分

38 底座

40 支架

42 按钮系统

Claims

1.一种弹簧钢丝，包含一根钢丝芯，其特征在于，所述钢丝芯上有一层铜涂层或者铜合金涂层，在所述铜涂层或者铜合金涂层之上再有一层镍涂层。

2.根据权利要求1所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述弹簧钢丝直径为0.2mm到1.0mm。

3.根据权利要求2所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述弹簧钢丝直径为0.4mm到0.6mm。

4.根据权利要求1所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述铜合金涂层厚度为0.5μm到6.0μm。

5.根据权利要求4所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述铜合金涂层厚度为1.0μm到5.0μm。

6.根据权利要求1所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述镍涂层厚度为0.5μm到8.0μm。

7.根据权利要求6所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述镍涂层厚度为1.5μm到6.0μm。

8.根据权利要求1所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述镍涂层与铜合金涂层是分层的。

9.根据权利要求1所述的弹簧钢丝，其特征在于，所述铜合金涂层是黄铜涂层。

10.一种弹簧，其特征在于，所述弹簧由权利要求1-9任意一项所述的弹簧钢丝制得。

11.一种导电或者电子设备，包含权利要求10所述的弹簧。