DE202010003542U1 - Novel production of contacts - Google Patents
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Abstract
Durch Metallspritzen hergestellte elektrische Kontakte dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (1) auf den vorgestanzten Kontaktträger (2) und oder ein Trägerband (9) aufgespritzt wird.Electrical contacts produced by metal spraying, characterized in that the electrical contact (1) is sprayed onto the prepunched contact carrier (2) and / or a carrier tape (9).
Description
1. Beschreibung der derzeitigen Herstellungsverfahren.1. Description of current manufacturing processes.
Die Herstellung von elektrischen Kontakten einschließlich der meist silberhaltigen Kontakt-Werkstoffen ist in Fachbüchern und vielen Veröffentlichungen beschrieben. Es gibt im wesentlichen die folgenden Herstellungsverfahren:
- – Schmelzmetallurgische Herstellung
- – Pulvermetallurgische Herstellung
- – Galvanische Herstellung
- – Gesinterte Einzelkontakte (pulvermetallurgisch)
- - Melt metallurgical production
- - Powder metallurgical production
- - Galvanic production
- - Sintered single contacts (powder metallurgical)
Die wesentlichen Fertigungstechnologien sind:
- – Schmelzen
- – Stranggießen
- – Sintern
- – Strangpressen
- – Plattieren
- – Band- und Drahtwalzen
- – Längsteilen von Bändern
- – Drahtziehen
- – Profilwalzen und Profilziehen
- – Weichglühen
- – Stanzen, Prägen und spanend bearbeiten
- – Löten und Schweißen
- - Melting
- - continuous casting
- - sintering
- - Extruding
- - plating
- - Band and wire rollers
- - slitting bands
- - wire drawing
- - Profile rolling and profile pulling
- - soft annealing
- - Stamping, embossing and machining
- - soldering and welding
Daraus ist ersichtlich, dass die derzeitige Fertigung vom Rohstoff über das Vormaterial (Halbzeug) bis zum fertigen Kontakt sehr umständlich, aufwändig und teuer ist.It can be seen from this that the current production from the raw material via the semi-finished material to the finished contact is very cumbersome, time-consuming and expensive.
Ein weiterer Nachteil ist dass die Zusammensetzung der Werkstoffe nur in einem engen Rahmen variiert werden kann. Bei den beschriebenen Fertigungstechnologien müssen die silberhaltigen Werkstoffe immer so duktil sein, dass sie verformbar bleiben. Damit ist der Gehalt von Werkstoffzusätzen (z. B. Metalloxide, Graphit u. a.) begrenzt, obwohl von den Schalteigenschaften des Schaltgerätes höhere Zusätze wünschenswert wären.Another disadvantage is that the composition of the materials can be varied only within a narrow range. In the manufacturing technologies described, the silver-containing materials must always be so ductile that they remain deformable. Thus, the content of material additives (eg, metal oxides, graphite, and the like) is limited, although higher additions would be desirable from the switching characteristics of the switching device.
2. Neuartge Herstellung von elektrischen Kontakten.2. Neuartge production of electrical contacts.
Wegen der aufwändigen und kostspieligen Herstellung der Kontakte wurden Lösungen gesucht, diese Kontakte andersartig und vor allem wesentlich billiger herzustellen. Eine erfolgversprechende Möglichkeit ist das Aufbringen der Kontakte direkt auf den Kontaktträger durch Metallspritzen.Because of the complex and costly production of the contacts, solutions were sought to produce these contacts differently and, above all, much cheaper. A promising possibility is the application of the contacts directly on the contact carrier by metal spraying.
Das Metallspritzen ist hauptsächlich für die Herstellung von Verschleiß- und Korrosionsschutzschichtenbekannt. Es entwickelt sich aber zunehmend zu einen formgebenden Herstellungsverfahren, wie im vorliegendem Fall erstmalig zur Herstellung von elektrischen Kontakten.Metal spraying is mainly known for the production of wear and corrosion protection layers. However, it is increasingly becoming a shaping manufacturing process, as in the present case for the first time for the production of electrical contacts.
Das Metallspritzen kann in thermische und kinetische Verfahren eingeteilt werden.Metal spraying can be divided into thermal and kinetic processes.
Beide Verfahren sind für die Herstellung von Kontakten geeignet, abhängig von der Zusammensetzung des Kontaktwerkstoffes, seiner Größe und seiner späteren Anwendung.Both methods are suitable for the production of contacts, depending on the composition of the contact material, its size and its later application.
Für das Metallspritzen wird eine Pulvermischung aus den Komponenten des Kontaktwerkstoffes benötigt. Dieses Pulvergemisch wird mittels einer Spritzvorrichtung direkt auf den Trägerwerkstoff als Kontakt aufgespritzt. Durch die hohe Aufprallenergie entsteht eine festhaftende Verbindung (teilweise mit Anschmelzungen) zwischen Kontakt- und Trägerwerkstoff. Die so aufgespritzten Kontakte sind porenfrei.For the metal spraying a powder mixture of the components of the contact material is needed. This powder mixture is sprayed directly onto the carrier material as a contact by means of a spraying device. Due to the high impact energy creates a firmly adhering connection (partially with melting) between contact and carrier material. The so sprayed contacts are free of pores.
Bei einigen Spritzverfahren können anstelle des Pulvergemisches auch Drähte mit der gewünschten Zusammensetzung verwendet werden.In some spraying processes, it is also possible to use wires of the desired composition instead of the powder mixture.
Für das Aufspritzen der Kontakt gibt es zwei Möglichkeiten:There are two options for spraying the contact:
Ausführungsbespiel: 1Execution example: 1
Aufspritzen der Kontakte auf den vorgefertigten Kontakttäger. (s. Bild)Spraying the contacts on the prefabricated contact carrier. (see picture)
Dabei werden die Kontaktträger auf einer Führungsschiene befestigt und mit einer Maske abgedeckt. In der Maske sind Öffnungen (Kavitäten) ausgestanzt, die der Form des Kontaktes entsprechen und die Dicke der Maske entspricht der Dicke des Kontaktes.The contact carriers are mounted on a guide rail and covered with a mask. In the mask openings (cavities) are punched, which correspond to the shape of the contact and the thickness of the mask corresponds to the thickness of the contact.
Ausführungsbeispiel: 2Exemplary embodiment: 2
Aufspritzen der Kontakte auf ein Trägerband. (s. Bild)Spraying the contacts on a carrier tape. (see picture)
Es ist auch möglich auf das nicht gestanzte Trägerband die Kontakte zu spritzen. Dazu wird das Trägerband mit einer Maske abgedeckt. Beide können über vorgestanzte Fanglöcher lagerichtig fixiert werden. Die Maske hat die Dicke des Kontaktes und es sind Kavitäten gestanzt, deren Kontur dem gespritzten Kontakt entspricht. Der Abstand der Kavitäten gleicht der Breite des Kontaktträgers. Beide, miteinander fixierte Bänder laufen vor dem Spritzkopf vorbei, wobei die Kavitäten mit dem Kontaktwerkstoff aufgefüllt werden. Im nächsten Schritt wird die Maske vom Trägerband abgezogen. Anschließend werden aus dem Trägerband (mit den aufgespritzten Kontakten) in einem Werkzeug die Kontaktträger durch Stanzen und Prägen hergestellt.It is also possible to inject the contacts on the non-stamped carrier tape. For this, the carrier tape is covered with a mask. Both can be fixed in the correct position via pre-punched holes. The mask has the thickness of the contact and cavities are punched whose contour corresponds to the molded contact. The spacing of the cavities is equal to the width of the contact carrier. Both, mutually fixed bands pass in front of the spray head, wherein the cavities are filled with the contact material. In the next step, the mask is removed from the carrier tape. Subsequently, from the carrier tape (with the sprayed contacts) in a tool, the contact carrier produced by stamping and stamping.
3. Beschreibung der Metallspritzanlagen.3. Description of the metal spray equipment.
Sowohl für das thermische (Flammspritzen) als auch für das kinetische (Kaltgasspritzen) Verfahren können handelsüblichen Anlagen eingesetzt werden.Commercially available systems can be used both for the thermal (flame spraying) and the kinetic (cold gas spraying) process.
Die Metallspritzanlagen sind in einer Lärmschutzkammer mit Luftabsaugung und Abluftreinigung mittels Filter (Rückgewinnung von Silber bzw. Edelmetallen) und Belüftung untergebracht. Der Materialtransport vor der Spritzkopf erfolgt durch spezielle Vorrichtungen.The metal spray systems are housed in a noise protection chamber with air extraction and exhaust air purification by means of filters (recovery of silver or precious metals) and ventilation. The material transport in front of the spray head is done by special devices.
Aus dieser ist erkennbar, dass für die neuartige Kontaktherstellung, der Aufwand an Maschinen deutlich geringer ist als bei den bisherigen Verfahren. Aus den bisherigen Erfahrungen und Erkenntnissen wird die Kosteneinsparung gegenüber der derzeitigen Verfahren über 50% betragen.From this it can be seen that for the novel contact production, the cost of machines is significantly lower than in previous methods. Based on the experience and knowledge so far, the cost savings over the current procedures will be over 50%.
4. Vorteile.4. Advantages.
- – Erhebliche Reduzierung der Herstellkosten von Kontakten gegenüber den derzeitigen Verfahren- Significant reduction in the cost of manufacturing contacts compared to current procedures
- – Anstelle der aufwändigen Halbzeugfertigung wird nur noch eine Pulvermischung bzw. ein Draht benötigt- Instead of the complex semi-finished product only a powder mixture or a wire is needed
- – Auf der Kontaktunterseite sind keine zusätzlichen Feinsilber- und Lotschichten Erforderlich- No additional fine silver and solder layers are required on the contact base
- – Das Aufschweißen bzw. das Auflöten der Kontakte auf den Kontaktträger entfällt- The welding or soldering of the contacts on the contact carrier is eliminated
- – Die Zusammensetzung der Werkstoffkomponenten ist beliebig veränderbar, da die Kontaktwerkstoffe während der Herstellung nicht verformt werden müssen- The composition of the material components is arbitrarily changeable, since the contact materials must not be deformed during manufacture
- – Es können Gradientenwerkstoffe hergestellt werden, mit unterschiedlicher Konzentration einer oder mehrerer Komponenten, abhängig von der Dicke des KontaktesGradient materials can be made, with different concentrations of one or more components, depending on the thickness of the contact
- – Geringe Investitionskosten (gegenüber einer Halbzeugfertigung)- Low investment costs (compared to semi-finished products)
- – Einsparung von Energiekosten- saving on energy costs
- – Reduzierung des Materialabfalles- Reduction of material waste
- – Vermeidung von wasserstoffhaltigen Schutzgasen- Prevention of hydrogen-containing protective gases
Claims (7)
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DE201020003542 DE202010003542U1 (en) | 2010-03-13 | 2010-03-13 | Novel production of contacts |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE201020003542 Expired - Lifetime DE202010003542U1 (en) | 2010-03-13 | 2010-03-13 | Novel production of contacts |
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DE (1) | DE202010003542U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015210460A1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-12-08 | Te Connectivity Germany Gmbh | Electrical contact element and method for changing mechanical and / or electrical properties of at least one region of such |
-
2010
- 2010-03-13 DE DE201020003542 patent/DE202010003542U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102015210460A1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-12-08 | Te Connectivity Germany Gmbh | Electrical contact element and method for changing mechanical and / or electrical properties of at least one region of such |
DE102015210460B4 (en) | 2015-06-08 | 2021-10-07 | Te Connectivity Germany Gmbh | Method for changing mechanical and / or electrical properties of at least one area of an electrical contact element |
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