DE3437981C2 - Process for producing a semi-finished product for electrical contacts - Google Patents
Process for producing a semi-finished product for electrical contactsInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs für elektrische Kontakte beschrieben, welches aus einem metallischen Kontaktträgerband und aus einem oder mehreren, an ihrer Unterseite eine oder mehrere längsverlaufende Rillen aufweisenden Profilsträngen aus einem Kontaktwerkstoff besteht, die durch in den Rillen liegende Lotmetallstränge mit dem Kontaktträgerband verbunden sind. Die Verbindung erfolgt dadurch, daß man den einen bzw. die mehreren Profilstränge und die zugehörige Anzahl Lotmetallstränge auf das Kontaktträgerband auflegt, und zwar in der Weise, daß die Lotmetallstränge dem Schweißwerkzeug gesondert von dem jeweiligen Profilstrang, aber in dessen Rille einlaufend zugeführt werden, und daß man sie anschließend miteinander durch elektrisches Widerstandsschweißen verschweißt.A method for producing a semi-finished product for electrical contacts is described, which consists of a metallic contact carrier strip and one or more profile strands made of a contact material, which have one or more longitudinal grooves on their underside and which are connected to the contact carrier strip by solder metal strands located in the grooves are. The connection is made by placing the one or more profile strands and the associated number of brazing metal strands on the contact carrier strip in such a way that the brazing metal strands are fed to the welding tool separately from the respective profile strand, but running into its groove, and that they are then welded together by electrical resistance welding.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen. Ein solches Verfahren ist aus der DE-PS 28 44 888 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird aus dem jeweiligen Profilstrang aus einem Kontaktwerkstoff und aus einem oder zwei Lotmetallsträngen zunächst ein Vormaterial hergestellt, indem ein erwärmter Runddraht aus dem Kontaktwerkstoff und ein oder zwei Runddrähte aus dem Lotmetall in den zwischen zwei profilierten Walzen gebildeten Walzspalt eines Walzgerüstes eingeführt und darin zu einem Verbundprofüstrang verbunden werden, welcher auf seiner Oberseite aus dem Kontaktwerkstoff besteht und an seiner Unterseite den einen oder die beiden Lotmetallstränge aufweist, welche seitlich durch längsverlaufende Rippen aus dem Kontaktwerkstoff begrenzt sind und mithin in längsverlaufenden Rillen des Profilstranges verlaufen. Der auf diese Weise hergestellte Hohlprofilstrang wird anschließend auf ein metallisches Kontaktträgerband aufgelegt und mit diesem durch elektrisches Widerstandsschweißen verbunden.The invention is based on a method with those specified in the preamble of the claim Features. Such a method is known from DE-PS 28 44 888. In the known method from the respective profile strand from a contact material and from one or two brazing metal strands First a pre-material is produced by using a heated round wire from the contact material and an or two round wires from the solder metal in the nip formed between two profiled rollers Roll stand introduced and connected therein to form a composite profile, which on his The top consists of the contact material and on its underside the one or both brazing metal strands has, which are laterally bounded by longitudinal ribs made of the contact material and therefore run in longitudinal grooves of the profile strand. The hollow profile strand produced in this way is then placed on a metallic contact carrier strip and with this by electrical Resistance welding connected.
Die Herstellung des Verbundprofilstranges aus dem Kontaktwerkstoff und den Lotmetallsträngen ist recht schwierig und dementsprechend aufwendig.The production of the composite profile strand from the contact material and the brazing metal strands is right difficult and accordingly time-consuming.
Aus der DE-OS 26 25 915 ist ein Verfahren zum Herstellen elektrischer Kontakte bekannt, bei dem Kontaktmetall gesondert vom jeweiligen Trägermetall, aber in dessen Rille einlaufend dem Werkzeug zum Verbinden von Kontaktmetall und Trägermetall weiter zugeführt wird. Zuvor wird der bandförmige Kontaktträger zur Bildung von Kontaktfedern kammförmig vorgestanzt und in die vorgestanzten, aber noch zusammenhängenden Federn die in Längsrichtung des Bandes verlaufende Rille eingeprägt. Das Verbinden des Kontaktmetalls mit dem Trägermetail erfolgt jedoch nicht durch elektrisches Widerstandsschweißen unter Zwischenfügen eines Lotmetalls sondern mechanisch durch Umbördeln der Ränder der Rille, wodurch das Kontaktmetall in der Rille festgehalten wird. Dieses Verfahren eignet sich nur für verhältnismäßig dicke und weiche Kontaktträger, die das vorangehende Prägen der Rille erlauben und die nach diesem Prägevorgang im Randbereich der Rille noch so duktil sind, daß sie einen weiteren Prägevorgang, durch den die Ränder der Rille umgebördelt und das Kontaktmetall fixiert werden, überstehenFrom DE-OS 26 25 915 a method for making electrical contacts is known in which the contact metal separate from the respective carrier metal, but running in the groove of the tool for connecting of contact metal and carrier metal is further fed. Before that, the strip-shaped contact carrier Pre-punched in a comb shape to form contact springs and into the pre-punched, but still connected Feathers embossed the groove running in the longitudinal direction of the belt. The joining of the contact metal with the carrier detail, however, is not carried out by electrical resistance welding with interposing a solder metal but mechanically by flanging the edges of the groove, creating the contact metal is held in the groove. This method is only suitable for relatively thick and soft contact carriers, which allow the previous embossing of the groove and those after this embossing process in the edge area the groove are still so ductile that they have another embossing process by which the edges of the groove are flanged and the contact metal are fixed, survive
ohne abzubrechen.without breaking off.
Aus dem DE-GM 79 15 995 ist ein Verfahren zum Herstellen von elektrischen Koniakten bekannt, bei dem Drähte aus einem Kontaktmetall einer gerillten Schweißelektrode zugeführt und mittels dieser auf einem Kontaktträger aufgeschweißt werden. Nachfolgend werden die aufgeschweißten Kontaktdrähte mechanisch umgeformt, um der Kontaktfläche die gewünschte Kontur zu geben. Dieses Verfahren eignet sich für die Herstellung großflächiger Kontakte, hat jedoch den Nachteil, daß nur massive Edelmetalldrähte aufgeschweißt werden können.From DE-GM 79 15 995 a method for producing electrical Koniakten is known in the wires from a contact metal fed to a grooved welding electrode and by means of this on a Contact carriers are welded on. The welded-on contact wires are then mechanized reshaped to give the contact surface the desired contour. This method is suitable for the production of large-area contacts, but has the disadvantage that only solid noble metal wires can be welded on.
Wegen der ständig fortschreitenden Miniaturisierung elektrischer Bauelemente werden in zunehmendem Maße Kontaktdrahtprofile auf sehr dünne Kontaktträgerbänder aufgeschweißt EJabei wird gefordert, daß die aufgeschweißten Kontaktdrahtprofile auf dem Kontaktträgerband fest haften, ohne dieses an der Schweißstelle nennenswert zu schwächen und dadurch die Federeigenschaften zu verschlechtern oder den Ausfall durch Bruch des Kontaktträgers an der Schweißstelle zu verursachen. Die DE-OS 26 25 915 und das DE-GM 79 15 995 geben keine Hinweise, wie dazu zu verfahren sei.Because of the ever advancing miniaturization of electrical components are increasingly Contact wire profiles welded onto very thin contact carrier strips EJ It is required that the welded contact wire profiles adhere firmly to the contact carrier tape without this at the welding point to weaken significantly and thereby worsen the spring properties or the failure caused by breakage of the contact carrier at the welding point. DE-OS 26 25 915 and DE-GM 79 15 995 do not give any advice on how to proceed.
Ausgehend von dem aus der DE-PS 28 44 888 bekannten Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für dünne Kontaktträgerbänder geeignetes Verfahren anzugeben, mit welchem ein Halbzeug der eingangs genannten Art auf einfachere -Weise hergestellt werden kann.Starting from the method known from DE-PS 28 44 888, the invention is based on the object specify a particularly suitable method for thin contact carrier strips with which a Semi-finished product of the type mentioned can be produced in a simpler way.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch gegebenen Merkmalen.This object is achieved by a method with the features given in the patent claim.
Gemäß der Erfindung wird auf die Herstellung eines Vormaterials in Gestalt eines Verbundprofilstranges aus dem Kontaktwerkstoff und einem oder mehreren Lotmetallsträngen verzichtet. Statt dessen geht das neue Verfahren von einem Profilstrang aus einem Kontaktwerkstoff aus, welcher an seiner Unterseite entsprechend der vorgesehenen Anzahl von Lotmetallsträngen eine Anzahl von längsverlaufenden Rillen aufweist. Dieser Profilstrang wird dem Schweißwerkzeug gesondert von den Lotmetallsträngen zugeführt. Die Lotmetallstränge werden in der Weise zugeführt, daß sie noch vor dem Schweißwerkzeug in die Rillen der Profilstränge einlaufen, die in vorteilhafter Weise eine Führung für die Lotmetallstränge bilden, sodaß gewährleistet ist, daß diese sich beim Schweißvorgang in der vorbestimmten geforderten Lage befinden. Beim Auflegen der Profilstränge auf das Kontaktträgerband deckt das Kontaktträgerband die Rillen samt den darin liegenden Lotmetallsträngen ab und trägt dazu bei, daß die Lotmetallstränge in der nötigen Weise geführt werden.According to the invention, the production of a pre-material in the form of a composite profile strand dispensed from the contact material and one or more brazing metal strands. Instead it works new process from a profile strand made of a contact material, which on its underside accordingly the intended number of solder metal strands has a number of longitudinally extending grooves. This The profile strand is fed to the welding tool separately from the brazing metal strands. The brazing metal strands are supplied in such a way that they are in the grooves of the profile strands before the welding tool enter, which form a guide for the solder metal strands in an advantageous manner, so that it is ensured that these are in the predetermined required position during the welding process. When laying the profile strands on the contact carrier tape, the contact carrier tape covers the grooves together with the solder metal strands therein and contributes to the fact that the solder metal strands are guided in the necessary manner.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere bei Anwendung des Rollnahtschweißens. Dabei werden das Kontaktträgerband, der aufzuschweißende Profilstrang aus dem Kontaktwerkstoff und der eine oder die mehreren Lotmetallstränge kontinuierlich durch den Spalt zwischen einem Schweißrollenpaar durchgeführt und miteinander verschweißt. Hat man einmal das Kontaktträgerband, den Profilstrang und die Lotmetallstränge in den Schweißrollenspalt eingeführt, dann kann der Schweißvorgang ohne Unterbrechung gleichmäßig ablaufen; die angetriebenen Schweißrollen können sich das benötigte Kontaktträgerband, den Profilstrang und die Lotmetallstränge selbsttätig von Vorratsrollen abrollen.The method according to the invention is particularly suitable when using roller seam welding. Included the contact carrier tape, the profile strand to be welded on from the contact material and the one or the plurality of brazing metal strands continuously through the gap between a pair of welding rollers carried out and welded together. Once you have the contact carrier tape, the profile strand and the Solder metal strands are introduced into the welding roller gap, then the welding process can be carried out without interruption run smoothly; the driven welding rollers can produce the required contact carrier tape, the profile strand and automatically unroll the brazing metal strands from supply rolls.
Anstatt durch Rollnahtschweißen kann die Verbindung auch durch ein abschnittsweises PreßschweißenInstead of roll seam welding, the connection can also be made by pressure welding in sections
erfolgen, bei dem die Profilstränge und die Lotmetallstränge wie beim Rollnahtschweißen horizontal auf das Kontaktträgerband aufgelegt und aufgeschweißt werden. Das abschnittsweise Preßschweißen kommt insbesondere in Betracht bei Anwendungen, in denen die Profilstränge nicht längs, sondern quer oder schräg auf das Kontaktträgerband aufgeschweißt werden sollen. Verfahren zum abschnittsweise Preßschweißen sind dem Fachmann bekannt, wir verweisen in diesem Zusammenhang auf den Aufsatz von M. Burstin in der Zeitschrift »industrieelektrik + elektronik«, 23. Jahrgang 1978, Nr. 6, Seiten 157-151.take place in which the profile strands and the brazing metal strands horizontally on the Contact carrier tape are placed and welded on. The sectional pressure welding comes in particular into consideration for applications in which the profile strands are not longitudinal, but transversely or diagonally the contact carrier strip is to be welded on. Process for sectional pressure welding are known to the person skilled in the art, we refer in this context to the article by M. Burstin in »Industrieelektrik + elektronik« magazine, 23rd year 1978, No. 6, pages 157-151.
Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß das geforderte Halbzeug in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann, wobei eine vorherige Erwärmung eines der Ausgangsmaterialien nicht erforderlich ist Im Ergebnis ist das Verfahren sehr viel einfacher und preiswerter als das eingangs erwähnte bekannte Verfahren.It is an essential advantage of the invention that the required semi-finished product is produced in one operation with no need to preheat any of the raw materials. As a result the process is much simpler and cheaper than the known process mentioned at the beginning.
Das Verfahren eignet sich besonders im Zusammenhang mit dünnen und sehr dünnen Kontaktträgerbändem aus Kupfer, Kupferlegierungen, Silberbronze, Kupfer-Beryllium-Legierungen oder Metallen der Eisengruppe und Legierungen hiervon, darunter auch magnetische Werkstoffe und federharte Werkstoffe.The method is particularly suitable in connection with thin and very thin contact carrier tapes made of copper, copper alloys, silver bronze, copper-beryllium alloys or metals of the iron group and alloys thereof, including magnetic materials and spring-hard materials.
Die Profilstränge, welche auf die Kontaktträgerbänder aufgeschweißt werden sollen, können aus einem einheitlichen Kontaktwerkstoff, insbesondere aus Edelmetall oder einer Edelmetall-Legierung, bestehen, es können aber auch Bimetallstränge oder Mehrschichtenme-•tallstränge verwendet werden.The profile strands that are to be welded onto the contact carrier strips can be made from a uniform Contact material, in particular made of noble metal or a noble metal alloy, exist, it can but also bimetal strands or multilayer metal strands • can be used.
Das Material für die Lotmetallstränge wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß sein Schmelzpunkt niedriger ist als die Schmelzpunkte des Kontaktträgerbandes und des aufzuschweißenden Profilstranges, damit diese beim Schweißvorgang nicht zu stark anschmelzen. Aus dem gleichen Grund sollte das Lotmaterial eine möglichst niedrige elektrische Leitfähigkeit besitzen. Silberhartlote sind geeignet.The material for the brazing metal strands is expedient chosen so that its melting point is lower than the melting points of the contact carrier tape and of the profile strand to be welded on so that it does not melt too much during the welding process. From the For the same reason, the solder material should have the lowest possible electrical conductivity. Silver brazing alloys are suitable.
Die beigefügten schematischen Zeichnungen zeigen anhand dreier Profilformen den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Anwendung des Rollnahtschweißens. The attached schematic drawings show the process of the invention based on three profile shapes Procedure when using roller seam welding.
Die Fig. la bis Ic zeigen die Ausgangsmaterialien vor dem Verschweißen im Querschnitt,Figs. La to Ic show the starting materials before welding in cross section,
die F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht der Schweißrollen mit den einlaufenden Materialien, welche zwischen den Schweißrollen miteinander verschweißt werden,the F i g. 2 shows a side view of the welding rollers with the incoming materials, which are between the Welding rollers are welded together,
und die F i g. 3r; bis 3c zeigen im Querschnitt für die drei gewählten Profilformen das fertige Halbzeug.and FIG. 3r; 3 to 3c show the finished semi-finished product in cross section for the three selected profile shapes.
Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.Identical or corresponding parts are given the same reference numbers in the various figures designated.
Die F i g. la zeigt einen Profilstrang 1 aus einem Kontaktwerkstoff, welcher auf ein dünnes Kontaktträgerband 2 aufgeschweißt werden soll und zu diesem Zweck an seiner Unterseite zwei längsverlaufende Rillen aufweist, die an ihren einander abgewandten Rändern durch längsverlaufende Rippen 5 begrenzt sind. Die RiI- · len 4 besitzen einen halbkreisförmigen Querschnitt und dienen zur Aufnahme von je einem Lotdraht 3 mit kreisförmigem Querschnitt. Der Halbmesser der Lotdrähte 3 ist nur geringfügig kleiner als der Halbmesser des Rillenquerschnitts, sodaß die Lotdrähte, wenn sie in die Rillen 4 eingelegt sind, ungefähr zur Hälfte aus den Rillen vorstehen. Die Höhe der Rippen 5 und der Durchmesser der Lotdrähte 3 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Lotdrähte 3, wenn sie in den Rillen 4 liegen, noch geringfügig über die Rippen 5 vorstehen, sodaß beim Auflegen auf das Kontaktträgerband 2 die Lotdrähte 3 sowohl zum Kontaktträgerband 2 als auch zum Profilstrang 1 guten Kontakt besitzen.The F i g. la shows a profile strand 1 made of a contact material, which is to be welded onto a thin contact carrier strip 2 and for this purpose has on its underside two longitudinal grooves, which at their edges facing away from each other are limited by longitudinal ribs 5. The ribs 4 have a semicircular cross section and serve to accommodate one solder wire 3 with a circular Cross-section. The radius of the solder wires 3 is only slightly smaller than the radius of the groove cross-section, so that the solder wires, when they are inserted into the grooves 4, about half of the Grooves protrude. The height of the ribs 5 and the diameter of the solder wires 3 are coordinated so that that the solder wires 3, when they are in the grooves 4, still protrude slightly over the ribs 5, so that when placed on the contact carrier tape 2, the solder wires 3 both to the contact carrier tape 2 and have good contact with profile strand 1.
Das in Fig.Ib dargestellte Beispiel unterscheidet sich lediglich in der Gestalt des Profilstranges i von dem Beispiel in Fig. la. Der Profilstrang 1 ist auf seiner Oberseite konvex statt plan ausgebildet und an seiner Unterseite sind die Rippen 5 entfallen.The example shown in Fig.Ib differs only in the shape of the profile strand i from the example in Fig. la. The profile strand 1 is on his The upper side is convex instead of flat and the ribs 5 are omitted on its underside.
Bei dem in Fi g. Ic dargestellten Ausfffiirungsbeispiel besteht der Profilstrang 1 aus drei übereinander liegenden Schichten la, 16 und Ic aus unterschiedlichen Kontaktwerkstoffen; z. B. kann die Deckschicht la eine dünne Goldschicht sein, unter welcher als zweite Schicht Xb eine weniger edle Schicht, z. B. aus einer Silberlegierung angeordnet ist, während die untere Schicht Ic aus einem Unedelmetall oder einer Unedelmetall-Legierung besteht Dieser Profilstrang 1 hat im gezeichneten Beispiel nur eine in der Mitte verlaufende Rille 4, in welche wie bei den Beispielen in Fig. la und Ib ein Lotdraht 3 eingeführt wird.When in Fi g. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the extruded profile 1 consists of three layers 1 a, 16 and 1 c of different contact materials lying one on top of the other; z. B. the top layer la can be a thin gold layer, under which the second layer Xb is a less noble layer, z. B. is arranged from a silver alloy, while the lower layer Ic consists of a base metal or a base metal alloy a solder wire 3 is inserted.
Das Verschweißen des Profilstranges 1 mit dem Kontaktträgerband 2 geschieht dadurch, daß man den Profilstrang 1, das Kontaktträgerband 2 und den bzw. die Lotdrähte 3 gleichzeitig in den Spalt zwischen zwei Schweißrollen 7 einführt, und zwar in der Weise, daß sie unmittelbar vor den Schweißrollen 7 in der geforderten Ausrichtung zusammenlaufen, wobei die Lotdrähte 3 in die Rillen 4 einlaufen und danach durch das Kontaktträgerband 2 abgedeckt werden. Zur exakten Führung des Profilstranges 1, des Kontaktträgerbandes 2 und der Lotdrähte 3 wird vor dem Spalt der Schweißrollen 7 eine Führungseinrichtung 6 vorgesehen.The welding of the profile strand 1 with the contact carrier tape 2 is done by the fact that the profile strand 1, the contact carrier strip 2 and the solder wire or wires 3 simultaneously in the gap between two Welding rollers 7 introduces, in such a way that they are immediately in front of the welding rollers 7 in the required Alignment converge, wherein the solder wires 3 run into the grooves 4 and then through the contact carrier tape 2 are covered. For the exact guidance of the profile strand 1, the contact carrier tape 2 and the A guide device 6 is provided in front of the gap between the welding rollers 7 for solder wires 3.
Die angetriebenen Schweißrollen 7 ziehen den Profilstrang 1, die Lotdrähte 3 und das Kontaktträgerband 2 selbsttätig von Vorratsrollen ab und das aus dem RoI-lenspalt austretende Halbzeug kann in an sich bekannter Weise weiterbehandelt werden. Die F i g. 3a bis 3c zeigen die aus den Ausgangsmaterialien in Fig. la bis Ic entstandenen Halbzeuge. Die ehemals runden Lotdrähte 3 sind zu abgeflachten, linsenförmigen Lotsträngen 3' verbreitert, welche einen festen Verbund zwischen dem Kontaktträgerband 2 und dem Profilstrang 1 aus dem Kontaktwerkstoff herstellen.The driven welding rollers 7 pull the profile strand 1, the solder wires 3 and the contact carrier strip 2 automatically from supply rolls and the semifinished product emerging from the roll gap can be known per se Way to be treated further. The F i g. 3a to 3c show those from the starting materials in Fig. La to Ic resulting semi-finished products. The formerly round solder wires 3 are flattened, lens-shaped solder strands 3 'widened, which creates a solid bond between the contact carrier strip 2 and the profile strand 1 from the contact material.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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