DE1539879B2 - Durch kaltpress schweissen von drahtstueckken hergestellter bimetallkontaktniet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch Kaltpreßschweißen von Drahtstücken hergestellten Bi- ' metallkontaktniet.

Maschinen zur automatischen Herstellung von Bimetallkontaktnieten aus Draht im Kaltpreßschweißverfahren sind bekannt (deutsche Patentschriften 1 096 725 und 1105 256).

Der Schaft und der schaftnahe Teil des Kopfes der mit solchen Maschinen hergestellten Niete bestehen in aller Regel aus Kupfer, der kontakt- ίο machende Teil des Kopfes dagegen aus Silber, Silber-. legierungen oder Silber enthaltenden Sinterwerk-, stoffen.. Da Kupfer wegen des noch ständig steigenden Bedarfs immer teurer wird, ist man bestrebt, Kupfer, wo irgend möglich,, durch· das billigere Aluminium zu ersetzen.

Als Kontaktmaterial \ist'Aluminium wegen seiner Korrosionsanfälligkeit nicht geeignet (Metals Handbook, 8. Auflage, 1961, Vol. 1, American" Society for metals, S. 807), so daß massive Kontaktniete aus Aluminium nicht brauchbar sind, wohl aber könnte bei Bimetallkontakten das Aluminium an die Stelle des Kupfers treten.

Durch die Erfindung wird daher die Aufgabe gelöst, bei einem durch Kaltpreßschweißen aus Drahtstücken hergestellten Bimetallkontaktniet mit einem kontaktgebenden Teil aus Silber bzw. Silberlegierungen oder Silberverbundwerkstoffen das bisher für den Schaft und den schaftnahen Teil des Kopfes verwendete Kupfer durch Aluminium zu ersetzen.

Das ist nicht ohne weiteres möglich. Es ist zwar " seit langer "Zeit" bekannt, —Kupfer- mit -Aluminium — durch Kaltwalzschweißen zu ,verbinden.. Solche Ver- . bundmetalle sind unter dem Händelsnamen Cupal käuflich. Auch metallische Werkstoffe, bei denen Kupfer mit Aluminium durch Kaltpreßschweißen verbunden ist, sind bekannt (Z. Metallkde, Bd. 57, 1966, S. 509 bis 514; Sheet Metal Industries, Bd. 40, 1963, S. 863 bis 867).

Zur Herstellung dieser Werkstoffe wird Reinaluminium verwendet. Setzt man aber nach dieser Lehre in die -eingangs genannte Maschine an Stelle des Kupferdrahts Reinaluminiumdraht ein, so produziert die Maschine nur Ausschuß. In den erzeugten Nieten liegt das Silber eng zusammengeballt in der Mitte des sonst ganz aus Aluminium bestehenden Kopfes. Dies ergibt sich anscheinend aus den großen Härte- oder besser Verformbarkeitsunterschieden zwischen Silber und Aluminium.. ,Auch, wenn man hartgezogenen Aluminiumdraht und' weich geglühten Silberdraht verwendet, sehen die fertigen Niete nicht viel anders aus. Der Reinheitsgrad von Aluminium • bleibt auf das -Ergebnis -ohne Einfluß. — - -

Die Lösung der obengenannten Aufgabe ergab sich überraschenderweise durch die erfindungsgemäße 55; Verwendung eines bis zu 13% Aluminiumoxyd enthaltenden Aluminiumdrahtes,. der aus Aluminiumpulver, welches aus feinen Plättchen besteht, durch Kaltpressen, Warmsintern und Nachpressen mit anschließendem Strangpressen hergestellt ist. Der eben genannte Werkstoff und das zu seiner Herstellung dienende Verfahren sind bekannt (vgl. »Z. für Metallkde«, Bd. 41 [1950], S. 228 bis 231). Der Werkstoff ist relativ hart, galt aber als spröde (vgl. die Zeitschrift »Metall«, Bd. 14, 1960, S. 421 bis 424). Obwohl seine Verformbarkeit ohne Härteverlust verbessert wurde. (»Metall«, Bd. 15, 1961, S. 199 und 200)$· war doch nicht zu erwarten, daß sich dieses Metall mit Silber im Kaltpreßschweißverfahren verbinden ließe, weil es mit Oxyden durchsetzt ist und Oxyde den Kaltpreßschweißvorgang grundsätzlich hindern und deshalb im allgemeinen vor der Durchführung der Schweißung entfernt werden müssen. Bei den eingangs erwähnten Maschinen zur automatischen Herstellung von Bimetallkontaktnieten aus Draht durch Kaltpreßschweißen wird z. B. das Entstehen der Kupferoxyde durch Verwendung frischer Schnittflächen als Anstoßflächen verhindert.

Um so überraschender ist:^rdie Tatsache, daß sich einwandfreie Bimetallkontaktniete aus Silber und Aluminium auf den genannten Maschinen herstellen lassen, wenn man einen aus... Aluminiumpulver hergestellten, bis zu 13 Vo Aluminiumoxyd enthaltenden Aluminiumdraht statt Kupferdraht einsetzt-, Es ist möglich, daß die Schweißung ,,mit diesem Metall deshalb gelingt, weil das Oxyd in dem genannten Aluminiumdraht nicht in Form"narter Korundkristalle, sondern in Form weicher Tonerde vorliegt. Eine eindeutige wissenschaftliche · Erklärung fehlt jedoch hoch. Jedenfalls kann an" aer" Schweißstelle eine Diffusionszone beider Metalle ineinander festgestellt werden.

Ebenso wie mit Kupfer können auch mit dem genannten Aluminium alle für; Köötaktzwecke bekannten Silberlegierungen und Silberverbundwerkstoffe verschweißt werden, wie z. B^Silber—Nickel mit bis zu 20 % Nickel, Silber mit Cadmium, Cadmiumoxyd, Zinnoxyd und/oder Zinkoxyd (höchstens 30% Oxyd, mindestens 70% Silber), oder Mischungen dieser drei Metalloxyde.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Durch Kaltpreßschweißen von Drahtstücken hergestellter Bimetallkontaktniet aus Aluminium und Silber bzw. Silberlegierungen oder. Silberverbundwerkstoffen," gekennzeichnet durch die Verwendung eines bis zu 13% Aluminiumoxyd enthaltenden Aluminiumdrahtes, der aus

   -- Aluminiumpulver, welches aus feinen Plättchen besteht, durch Kaltpressen, Warmsintern und

   ^:: Nachpressen mit anschließendem Strangpressen hergestellt ist.