DE2449029C3 - Verfahren zum Herstellen eines plattierten Drahtes für elektrische Kontakte - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines plattierten Drahtes für elektrische KontakteInfo
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Description
F i g. 3 und 4 je eine Photographic von Querschnitten iurch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten plattierten Draht
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen plattierter Drähte für elektrische Kontakte ist dadurch
gekennzeichnet, daß
(1) durch Glühen ein plattiertes Band erweicht wird,
das aus einem Basismetall und einem Edelmetallbelag besteht, welches plattierte Band durch Glühen
und Formen mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung des Bandes
versehen wird, wobei die Edelmetallschicht an der Außenseite des Bandes gelegen ist, und daß
(2) durch normales Kaltziehen des geformten plattierten
Bandes durch eine Ziehform mit einem '5 genormten Querschnitt ein plattierter Draht
erzeugt wird, der als Oberflächenschicht teilweise mit einem Edelmetall plattiert ist, wobei erforderlichenfalls
ein Zwischenausglühen angewendet wird.
20
Das oben kurz beschriebene erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Merkmale auf:
(1) Wenn die Edelmetallschicht bei dem ersten Verfahrensschritt in einer Läpprichtung gereckt
wird, so wird bei dem folgenden Kaltziehen ein plattierter Draht erzeugt, dessen Edelmetallschicht
weiter gerecht ist als die halbe Länge des Umfanges des plattierten Drahtes beträgt. Wird
das Formen im ersten Verfahrensschritt nicht durchgeführt, so wird die Edelmetallschicht des y°
resultierenden plattierten Streifens während des Kaltziehens nur in Richtung der Breite komprimiert,
so daß die Schicht auf dem plattierten Draht schmaler wird.
Ein solcher Draht, der mit einer solchen schmalen Edelmetallschicht plattiert ist, führt zur Herstellung
mangelhafter elektrischer Kontakte.
(2) Im Vergleich zu den herkömmlichen Herstellungsverfahren kann nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein plattiertes Blatt oder Band leicht und wirtschaftlich hergestellt werden.
(3) Bei der Herstellung von plattierten Bändern wird viel weniger häufig eine mangelhafte Verbindung
zwischen der Unterlage und dem Belag erzeugt als bei einer Verbindung zwischen einem Draht und
einem Rohr nach bekannten Verfahren.
(4) Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Draht ohne Schwierigkeiten mit zwei
oder mehr Schichten plattiert werden im Gegensatz zu den herkömmlichen Elektroplattierungsverfahren
oder dem Rohrplattierungsverfahren.
(5) Bei der Herstellung der Verbindung zwischen den ursprünglichen Materialblättern oder -folien kann
die Dicke der Plattierung weitgehend vorausbe- 5-s
stimmt werden und damit die Dicke der Plattierung des erzeugten Drahtes.
Die Fig. la, Ib, Ic und Id zeigen die einzelnen
Verfahrensschritte bei der Herstellung eines plattierten Drahtes in einzelnen Querschnitten. Das Ausgangsmaterial
besteht aus einem plattierten Band 10 mit einer Oberflächenschicht 11 aus einem Edelmetall, einer
Zwischenschicht 12 und mit einer Metallbasis 13. Dieses als Ausgangsmaterial dienende plattierte Band 10 wird fts
aus einer breiten plattierten Materialbahn (nicht dargestellt) zugeschnitten, die nach dem herkömmlichen
Verfahren hereestellt wird.
35 Das plattierte Band 10 wird in einer nicht oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur geglüht,
die über einer Rekristallisationstemperatur des gewählten Elementes liegt Nach dem Ausglühen
innerhalb einer gegebenen Zeit, die von den Abmessungen des plattierten Bandes 10 abhängt, erfolgt ein
Kaltziehen des plattierten Bandes 10 durch eine Ziehform 2, wobei das nunmehr geformte Band 20 an
der Außenseite mit einer Edelmetallschicht 11 versehen ist, wie in der Fig. Ib dargestellt Der Ausschnitt der
Ziehform 2 weist die Form eines Kreisbogens und eine Weite auf, die gleich der Dicke des plattierten Bandes
ist, während die Kreisbogenlänge gleich der Breite des plattierten Bandes ist Auf diese Weise wird das ebene
plattierte Band 10 bei dem Ziehen zum gekrümmten plattierten Band 20 mit einem zur Längserstreckung des
Bandes senkrechten Querschnitt in Form eines Kreisbogens geformt
Hiernach wird das geformte plattierte Band 20 durch eine Ziehform 3 mit einem halbrunden Querschnitt
kaltgezogen, wobei das Band des geformten plattierten Bandes 20 angeschärft wird. Hierbei wird ein weiteres
geformtes und plattiertes Band 30 mit einer Längsrille 14 erzeugt. Hie vom Basismetall 13 umgeben ist, wie in
der Fig. Ic dargestellt ist. Durch weiteres Ziehen des
plattierten Bandes durch Ziehformen mit immer kleineren halbrunden Querschnitten wird der Querschnitt
des geformten plattierten Bandes 10 schrittweise immer weiter reduziert, wobei die Rille 14 verschwindet.
Das Ergebnis besteht dann aus einem plattierten Draht 40, wie in der F i g. Id dargestellt
Die F i g. 2a — 2e zeigen die einzelnen Verfahrensschritte bei der Erzeugung eines plattierten Drahtes
nach der Erfindung, welches Verfahren im wesentlichen dem in den Fig. la — Id dargestellten Verfahren
gleicht, mit der Ausnahme, daß der als Ausgangsmaterial dienende Streifen 50 aus einer Metallbasis 13
besteht, die mit einem Edelmetallbelag 11 plattiert ist, wobei das Formen mittels einer Walzenanordnung 60
durchgeführt wird, die aus einer konkaven Walze 5 und einer konvexen Walze 4 besteht und ferner wird eine
Ziehform 7 mit einem vollkommen runden Querschnitt zum normalen Kaltziehen benutzt
Bei dem plattierten Band und damit bei dem plattierten Draht kann je nach den Kontakterfordernissen
die Oberflächenschicht 11 aus einem der nachstehend angeführten Edelmetalle bestehen, wie Silber,
Silberlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Palladium, Palladiumlegierungen, Platin und Platinlegierungen. Das
Material für die Zwischenschicht 12 kann aus Silber, Silberlegierungen, Nickel und Nickellegierungen bestehen
unter Berücksichtigung der Leitfähigkeit oder der Diffusionstrennschicht Unter Berücksichtigung der
mechanischen Eigenschaften kann die Basismetallunterlage 13 aus Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel und
Nickellegierungen bestehen.
Um eine ausreichende Breite der Edelmetallschicht auf dem plattierten Draht zu erhalten, wird das
Verhältnis Dicke : Breite des plattierten Bandes vorzugsweise mit 1 :3 bis 1:5 bemessen. Ein derartiges
Verhältnis von höher als 1 :3 ist unerwünscht wegen der Schwierigkeit bei der Formung des plattierten Bandes in
der ersten Verfahrensstufe. Ein Verhältnis von kleiner als 1:5 ist ebenfalls unerwünscht da in diese·.: Falle
eine tiefe Rille 14 erzeugt wird, wodurch die mechanische Festigkeit des plattierten Drahtes beeinträchtigt
wird.
Um das plattierte Band ausreichend formen zu
können, wird dieser Vorgang vorzugsweise in zwei oder drei Verfahrensschritten durchgeführt, so daß das
plattierte Band allmählich den gewünschten Querschnitt erhält, bevor mit dem normalen Ziehen begonnen wird.
Das zum Erweichen dienende Ausglühen des plattierten Bandes erfolgt vorzugsweise in einer nicht
oxidierenden Atmosphäre und je nach den Erfordernissen in einem Stickstoffgas, einem Argongas oder im
Vakuum, um eine Oxidation des Materials zu vermeiden.
Die Reduktion des Querschnittes des plattierten Materials erfolgt beim normalen Kaltziehen pro
Durchlauf mit 15 — 30%. Die Ziehform kann mit Mineralöl, Fett oder mit Seife geschmiert werden, um
die zum Ziehen erforderliche Leistung herabzusetzen und um die Glätte der Außenseite des plattierten
Materials zu verbessern, wobei ferner auch die Lebensdauer der Ziehform verlängert wird. Die
Ziehgeschwindigkeit für das plattierte Band beträgt 5 bis 50 m/min und wird vom Querschnitt des Materials
bestimmt sowie von der beim Ziehen erzeugten Temperatur, die die Merkmale des Schmiermittels, die
Struktur des gezogenen Metalls und die Lebensdauer der Ziehform beeinflußt
Obv/ohl die in den F i g. 1 und 2 dargestellten fertigen
plattierten Drähte einen runden oder halbrunden Querschnitt aufweisen, so können natürlich auch andere
Querschnitte erzeugt werden, beispielsweise dreieckige,
viereckige, trapezförmige und andere Querschnitte, wenn entsprechende Ziehformen verwendet werden.
In der nachstehenden Tabelle sind verschiedene Herstellungsbedingungen und die verschiedenen Eigenschäften
der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten plattierten Drähte angeführt, wobei die die
gebrauchten Symbole die folgende Bedeutung haben:
D Grad der Reduktion des Querschnittes nach dem
Schlußglühen,
0 Durchmesser,
R Radius,
0 Durchmesser,
R Radius,
σ endgültige Zugfestigkeit,
6 Dehnung,
HV Vickers-Härte der Oberflächenschicht bei einer gemessenen Belastung mit 25 g
6 Dehnung,
HV Vickers-Härte der Oberflächenschicht bei einer gemessenen Belastung mit 25 g
(die Härte wird beeinflußt durch die Härte der Unterschicht, wenn die Oberschicht dünner wird.)
Die Fig.3 und 4 zeigen Photographien der
Querschnitte der nach den erfindungsgemäQen Verfahren erzeugten plattierten Drähte. Selbstverständlich
können plattierte Drähte mit einem runden oder halbrunden Querschnitt und mit einer dünnen Oberflächenschicht
aus einem Edelmetall erzeugt werden, wie in den Photographien aus den hellen Stellen zu
erkennen ist.
Bei | Breite | Dicke | Herstellungs | Glüh- | D | Metall jeder Schicht | Zwischenschicht | μ | Basisschicht |
spiel | bedingungen | temp. | AuBenschicht | (wt %) | Zwischen | (wt Vo) | |||
mm | mm | Form- | (wt%) | — | schicht | Phosphorbronze | |||
1 | 2,8 | 0,6 | verf. | °C | % | Ag | 66 Ni-34 ( | Phosphorbronze | |
2 | 2,8 | 0,6 | 500 | 70 | Au | — | Ni | ||
3 | 24 | 0,5 | 650 | 60 | Pt | Ni | 12 | Phosphorbronze | |
4 | 7 | 2 | Form | 650 | 20 | 60 Ag-40 Pd | Ni | Kupfer-Beryllium | |
5 | 4,5 | 1 | Form | 650 | 55 | 30Ag-40Pd-30Cu | Ni | 74 | Phosphorbronze |
6 | 4,5 | 1 | ■ SForin | 700 | 40 | 30Ag-40Pd-30Cu | Ni | 10 | Phosphorbronze |
7 | 7 | 2 | »^Walzen | Altern ' 35ö°G |
W | 70Au-27Ag-3Ni | 95Ag-5C | 5 | Phosphorbronze |
8 | 2,8 | 0,6 | ■-!Form | 650 | 55 | 7OAu-27Ag-3Ni | 7,5 | 66Ni-34Cu | |
9 | 7 | 2 | !Form | 85Pd-12Ag-3Ni | |||||
Wt % | Φ Gewichtsprozente | %alzen | 500 | 70 | Cu | 38 | |||
Tabelle (b) | 650 | SS | 12 | ||||||
Bei | Form | Fertiger plattierter Draht | |||||||
spiel | Wälzen | O ö HV | |||||||
Querschnitt Querschn. | |||||||||
Größe | |||||||||
Zu | (kg/mm2) % | ||||||||
mm | 85Ag-13Cu-2Ni | 102 5 - 120 | |||||||
1 | rand 0 = 0J5 | 98 5 240 | |||||||
2 | halbrund R = 03 | 75 28 136 | |||||||
3 | dreieckig a Seite 03 | 92 5 241 | |||||||
4 | halbrund R = 0,5 | 110 5 390 | |||||||
5 | halbrund R = ©3 | Dicke in | m 8 390 | ||||||
6 | halbrund R = 63 | Ober | 92 5 Ä2S | ||||||
7 | trapezförm. Oberseite 0,5 | schicht | |||||||
Höhe 03 | 98 S ifiO | ||||||||
8 | halbrund R <= 03 | 10 | 82 5 170 | ||||||
9 | halbrund R = QJ5 | 3 | |||||||
2 | |||||||||
4 | |||||||||
10 | |||||||||
20 | |||||||||
4 | |||||||||
4 | |||||||||
3 | |||||||||
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen | |||||||||
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen eines plattierten Drahtes für elektrische Kontakte, dadurch
gekennzeichnet, daß ein plattiertes Band (10, 50), bestehend aus mindestens einem Basismaterial
(13) und aus einem mit letzterem festverbundenen Edelmetallbelag (11) durch Glühen erweicht wird,
daß das erweichte plattierte Band (IG, 50) durch Formen mit einem senkrecht zur Längserstreckung
des Bandes (10,50) kreisbogenförmigen Querschnitt versehen wird, wobei es an der Außenseite den
Edelmetallbelag (11) trägt, und daß das Band (20,70)
durch eine Ziehform (3, 6) mit einem genormten Ausschnitt in bekannter Weise kaltgezogen wird, so
daß ein plattierter Draht (40, 100), der an der Außenseite zum Teil mit dem Edelmetall (11)
plattiert ist erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch f, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem plattierten Band (10, 50) das
Verhältnis Dicke zu Breite mit 1/3 bis 1/5 bemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plattierte Band (10) durch Ziehen
durch eine Ziehform (2) mit einem kreisbogenförmigen Ausschnitt zu dem genannten geformten
plattierten Band (20) gestaltet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plattierte Band (10, 50) durch
Walzen in einer Walzenanordnung (60) mit einer konkaven Walze (5) und einer konvexen Walze (4)
die der konkaven Walze (5) gegenübersteht, zum genannten plattierten Band (20,70) gestaltet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plattierte Draht (40, 100) einen
runden, halbrunden, dreieckigen, rechteckigen oder einen trapezförmigen Querschnitt erhält.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Edelmetallbelag (11) des plattierten
Drahtes (40, 100) sich über mehr als die Hälfte der Umfangslänge des Querschnittes des plattierten
Drahtes (40,100) erstreckt vorgesehen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Edelmetallbelag (11) und für
die Basismetallschicht (13) ein Material aus der Gruppe Silber, Silberlegierungen, Gold, Goldlegierungen,
Palladium Palladiumlegierungen, Platin oder Platinlegierungen bzw. ein Material aus der Gruppe
Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen ausgewählt wird.
8. Verfahren nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der plattierte Draht (40, 100)
dreischichtig ausgebildet wird und einen Edelmetallbelag (11), eine Zwischenschicht (12) und eine
Basismetallschicht (13) enthält, wobei für den Edelmetallbelag (11), für die Zwischenschicht (12)
und für die Ba^ismetallschicht (13) ein Material aus der Gruppe Silber, Silberlegierungen, Gold, Goldlegierungen,
Palladium, Palladiumlegierungen, Platin oder Platinlegierungen bzw. ein Material aus der
Gruppe Silber, Silberlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen bzw. ein Material aus der Gruppe
Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen ausgewählt werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines plattierten Drahtes für elektrische Kontakte.
Elektrische Kontaktteile können oftmals aus plattierten Materialien wirtschaftlich hergestellt werden, die
mindestens aus einem Basismetall und aus einer Edelmetallschicht bestehen, die mit dem Basismetali fest
verbunden ist. Um die Herstellung zu erleichtern, wird
das Material in Form eines schmalen Blattes oder Bandes vorgesehen. Obwohl die Form eines Drahtes
erwünscht ist, so wird diese Form im allgemeinen nicht verwendet, da die Herstellung dieser Form schwierig ist
und die Gefahr besteht, daß ein nur zum Teil plattierter Draht erzeugt wird.
Zum Erzeugen plattierter Drähte wird im allgemeinen ein Elektroplattierungsverfahren angewendet oder
ein Rohrziehverfahren. Bei dem erstgenannten Verfahren wird durch Elektroplattierung auf einem Kerndraht
aus einem Basismetall ein Edelmetallbelag erzeugt, welcher plattierte Draht dann ausgezogen wird. Dieses
Verfahren ist insofern nachteilig, als die Erzeugung einer dicken Edelmetallschicht schwierig ist, die einer
chemischen Korrosion, z. B. einer Sulfurisation, einen
Widerstand entgegensetzt
Ferner blättert das galvanisch aufgebrachte Edelmetall gleichsam von dem Drahtkern ab, wenn letzterer
einer Biegebeanspruchung oder einer Punictschweißung
ausgesetzt und bei hohen Temperaturen verwendet wird. Bei dem zweitgenannten Verfahren wird ein
Basismetallstab in ein Edelmetallrohr eingesetzt wonach der Stab und das Rohr hoch erhitzt und zu einem
Draht ausgezogen werden. Da bei diesem Verfahren die Lange und die Dicke des Rohres begrenzt sind, so ist die
Erzeugung eines langen Drahtes mit einem dünnen Edelmetallbelag schwierig. Bei dem Aushöhlen des
Edelmetalls zu einem Rohr entstehen ferner erhebliche Materialverluste. Beide Verfahren erfordern außerdem
eine gute Werkzeugausstattung, um plattierte Drähte herstellen zu können, und es ist außerdem schwierig,
einen Draht mit drei oder mehr Plattierungsschichten zu
versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen eines plattierten Drahtes für
elektrische Kontakte auf einfache und kostensparende Weise zu schaffen, bei dem der Draht mit einem
Edelmetallbelag überzogen und die vorzusehenden Schichten unter Vermeidung von Nadellöchern sowie
Abblätterungen bei variabler Dicke jeder Schicht fest miteinander verbunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein plattiertes Band, bestehend aus mindestens
einem Basismaterial und aus einem mit letzterem festverbundenen Edelmetallbelag, durch Glühen erweicht
wird, daß das erweichte plattierte Band durch Formen mit einem senkrecht zur Längserstreckung des
Bandes kreisbogenförmigen Querschnitt versehen wird, wobei es an der Außenseite üan Edelmetallbelag trägt,
und daß das Band durch eine Ziehform mit einem genormten Ausschnitt in bekannter Weise kaltgezogen
wird, so daß ein plattierter Draht, der an der Außenseite zum Teil mit dem Edelmetall plattiert ist, erhalten wird.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen erläutert. In letzteren ist
F i g. 1 eine als Querschnitt gezeichnete schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens für einen
plattierten Draht nach der Erfindung,
F i g. 2 eine schematische Darstellung (in Querschnitten) eines anderen erfindungsgemäßen Verfahren zum
Herstellen eines plattierten Drahtes,
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JP5253174A JPS5530642B2 (de) | 1974-05-10 | 1974-05-10 |
Publications (3)
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DE2449029B2 DE2449029B2 (de) | 1976-09-02 |
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