DE2604291C3 - Werkstoffanordnung für elektrische Schwachstromkontakte - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines auf einen Träger aus elektrisch gut leitfähigem
und/oder magnetisierbarem Material aufbringbaren Schwachstromkontaktstückes, insbesondere für Relaiskontakte
der Fernmeldetechnik, das auf der dem Träger zugewandten Seite eine erste Schicht aus einem schwer
schmelzbaren Metall wie Rhenium, Wolfram, Molybdän oder deren Legierungen und auf der einem Gegenkontaktstück
zugewandten Seite eine zweite Schicht aus Gold oder Silber oder deren Legierungen mit einer
Schichtdicke von 5 bis 20 μίτι aufweist.
In der Fernmeldetechnik werden Kontakte für die Vermittlungstechnik, die Übertragungstechnik, aber
auch für die Steuer- und Regeltechnik verwendet und im allgemeinen unter dem Begriff »Schwachstromkontakte«
zusammengefaßt. Die Aufgaben verschiedener Kontakte sind sehr vielfältig, da die Funktion eines
Kontaktes nicht nur für den eigenen, sondern auch für viele andere Stromkreise von Bedeutung sein kann. Ein
wesentliches Anliegen bei der Kontaktherstellung ist daher die Standfestigkeit, d. h. die Fähigkeit, eine sehr
große Anzahl von Schal'.vorgängen ohne Änderung am Schaltverhalten vorzunehmen.
So ist es seit langem bekannt, die üblichen Trägermaterialien, aus denen die Koniaktfcdern oder
Kontaktanker hergestellt werden, an der vorgesehenen
Kontaktstelle mit anderen Materialien zu überziehen, um beispielsweise den Übergangswiderstand, die
Abbrandfestigkeit, die mechanische Abriebfestigkeit oder die Reaktion mit evtl. Schutzgasalmosphären
positiv zu beeinflussen. So hai man beispielsweise versucht, Edelmetalle auf ein unedles Trägermetall
aufzubringen, da das Edelmetall die beim Betrieb von Kontakten beispielsweise unter Schutzgas auftretenden
Glimm- oder Bogenentladungen verhindert. Dabei tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß sich wegen der
geringeren mechanischen Härte des Edelmetalls Verklebungen und Verschweißungen der Kontakte als
Folgeerscheinungen zeigen.
Man ist daher dazu übergegangen, zur Einstellung einer besonderen Duktilita't des Überzugswerkstoffes
die Edelmetallschicht. wie beispielsweise Gold, mit einigen Prozent eines Platinmetalles zu legieren. Aus
der DE-AS 17 64 233 ist es bekannt, zwischen einem Träger aus einem weichmagnetischen Werkstoff, wie
einer Eisen-Nickel-Legierung, und einem homogenen Überzug aus einer bis zu etwa 0,02 mm dicken
Gold-Palladium-Legierung, die 5 bis 35 Gew.-°/o Palladium, Rest Gold, enthält, eine Zwischenschicht aus einem
schwer schmelzbaren Material aus der Gruppe Molybdän, Wolfram, Rhenium, einem Karbid oder Borid dieser
ίο Metalle, Tantalkarbid oder Tantalborid anzuordnen.
Dabei soll eine Wechselwirkung zwischen dem Überzug aus der Gold-Palladium-Legierung und der Zwischenschicht
aus dem schwer schmelzbaren Meta!', derart entstehen, daß die Klebewirkung im Vergleich zu
is Schaltkontakten, die zwar einen Gold-Palladium-Überzug,
jedoch keine Zwischenschicht aufweisen, wesentlich herabgesetzt wird.
Es ist jedoch als nachteilig zu empfinden, daß derartige Kontakte zwar eine für die Schaltaufgaben
ausreichende Beständigkeit der Oberfläche, jedoch keine ausreichende Haftfähigkeit der einzelnen Schichten
untereinander haben. Nach einer Vielzahl von rein mechanischen Schaltvorgängen löst sich die Edelmetallschicht
von der Zwischenschicht. Die abgelöste Deckschicht verkleinert den Kontaktspalt und verursacht
eine verringerte Spannungsfestigkeit am Kontakt. Sobald die Edelmetallschicht gänzlich gelöst ist, wird auf
reinem Molybdän geschaltet, wodurch sich der Übergangswiderstand in unzulässiger Weise erhöht.
JO Aus der DE-AS 10 78 774 ist weiterhin ein elektrischer
Kontakt bekannt, bei dem als die dem Träger zugewandte Schicht ein Metall aus der Platingruppe und
als Deckschicht Gold oder eine Gold-Legierung aufgebracht wird. Dieser Aufbau weist jedoch die selben
J5 N achteile auf wie der Aufbau nach der DE-AS 17 64 233.
Durch die DE-OS 20 33 870 ist die Anwendung der thermischen Diffusion bei Kontakten bekannt. Hier
wird bei einem Kontaktstück zwischen einer Deckschicht und einer Grundschicht eine Bindeschicht
eingefügt, die dann als selbstständige Schicht bei dem sich anschließenden Glühvorgang verschwindet. Dadurch
ist jedoch ein stetiger Übergang zwischen den einzelnen Schichten ausgeschlossen, und es wird bei
Abbrand der Deckschicht sogleich auf dem Grundmaterial geschaltet.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kontaktschichten des Kontaktstückes derart aufzubauen
und im Rahmen der Fertigung zu behandeln, daß die gegenseitige Haftfähigkeit verbessert wird, ohne daß
die übrigen obengenannten Eigenschaffen darunter leiden.
Die Aufgabe wird bei einem Kontaktstück der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des
Patentanspruchs angegebenen Mittel gelöst. Der
r>5 Aufbau eines Kontaktstückes aus drei Schichten, bei
denen insbesondere die Platin- oder Palladiumschicht mit den benachbarten Schichten eine besonders gute
Haftung eingeht, zeigt eine außerordentliche Formbeständigkeit bei rein mechanischem Schalten, da durch
M) die Diffusionsglühung ein stetiger Übergang zwischen
den einzelnen Schichten erzeugt wird. Die durch das Diffusionsglühen sich ergebenden Härteunterschiede
führen zu einer guten Formbeständigkeit der Kontaktelekiroden, wobei die Schichten von einer sehr
h'> abbrandfesten unteren Schicht zu den weniger abbrandfesten,
aber chemisch edleren Schichten übergehen. Darüber hinaus weist das Kontaktstück einen geringen
Abbrand bei Bogenentladungen und einen niedrigen
3 4
Übergangswiderstand bei unterschiedlichen Schaltbela- allgemeinen magnetisierbare Metalle verwendet, die
stungen auf. gleichzeitig stromführend und fluBführend sein können.
Für Kontakte, die in Schutzräumen angeordnet sind Die hierzu auszuwählende Dicke für die erste Schicht
und mit Hilfe von magnetischen Erregerflüssen betätigt des Kontaktes beträgt etwa 0,006 bis 0,014 mm.
werden sollen, werden als Träger der Kontaktstücke im "»
Claims (1)
1
Patentanspruch:
Patentanspruch:
Verfahren zur Herstellung eines auf einen Träger aus elektrisch gut leitfähigem und/oder magnetisierbarem
Material aufbringbaren Schwachstromkontaktstückes, insbesondere für Relaiskontakte der
Fernmeldetechnik, das auf der dem Träger zugewandten Seite eine erste Schicht aus einem schwer
schmelzbaren Metall wie Rhenium, Wolfram, Molybdän oder deren Legierungen und auf der einem
Gegenkontaktstück zugewandten Seite eine zweite Schicht aus Gold oder Silber oder deren Legierungen
mit einer Schichtdicke von 5 bis 20 μπι aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Rohling hergestellt wird, bei dem zwischen der
ersten eine Schichtdicke von 6 bis 80 Jim aufweisenden
Schicht und der zweiten Schicht eine 1 bis 10 μπι
dicke dritte Schicht aus Platin oder Palladium angeordnet ist, und anschließend alle drei Schichten
durch einen Diffusionsglühvorgang derart miteinander verbunden werden, daß zwischen den einzelnen
Schichten ein stetiger Übergang entsteht.
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