DE3942799A1 - Verfahren zum herstellen einer abriebfesten schicht - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer abriebfesten schicht

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Siegfried Dipl Phys Dr Woerner
Werner Dipl Phys Dr Gruenwald
Kurt Schmid
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    • H01C—RESISTORS
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    • H01C10/305—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element consisting of a thick film
    • H01C10/306—Polymer thick film, i.e. PTF
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer abriebfesten Schicht, insbesondere von Wider­ standsbahnen in einem Potentiometer, wobei diese Schicht auf einen nichtleitenden Träger als Paste aufgebracht wird.
Bei einem Potentiometer handelt es sich um einen stetig regelbaren elektrischen Widerstand mit einem Schleifkontakt zum Abgreifen von Teilwiderständen. Die Widerstandsbahn besteht aus einem auf einen bei­ spielsweise Keramikkörper aufgewickelten Widerstands­ draht oder aus einer möglichst abriebfesten Wider­ standsschicht.
Zur Herstellung dieser Widerstandsbahn sind verschie­ dene Verfahren und Werkstoffe bekannt. In der Regel wird Graphit und Ruß verwendet. Als Feststoffschmier­ mittel kann ein Zusatz von isolierendem MoS2 (Molyb­ dänit) zu dem Graphit verwendet werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit des Zusatzes von feinst disper­ giertem Aerosil (SiO2) als Thyxotropier-Zusatz.
Andererseits finden käufliche Pasten Anwendung, in welchen harte, nicht leitfähige Pigmente aus TiO2 und Al2O3 eingemischt sind.
Allen aus diesen Stoffen gebildeten Widerstandsbahnen ist jedoch gemeinsam, daß sie einem erheblichen Ver­ schleiß unterliegen oder aber, wie bei den letzt­ genannten keramischen Zusätzen zu einem hohen Ver­ schleiß am Schleifer führen. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß einzelne aus der Schicht losge­ rissene Keramikteilchen mit ihrer zerklüfteten, un­ regelmäßigen Oberfläche wie Schmirgelteilchen wirken und den Verschleiß verstärken.
Vorteile der Erfindung
Wird dagegen erfindungsgemäß eine Paste verwendet, der als leitfähiges Pigment eine Mischung aus Graphit­ pulver und vorzugsweise abgerundeten Glaskohlekörnern zugesetzt ist, so ist ein derartiger Verschleiß der Schleifer wesentlich vermindert, da der Schleifer auf den abgerundeten Glaskohleteilchen abrollt. Des weiteren hat sich herausgestellt, daß durch diese erfindungsgemäße Paste eine sehr harte, verschleißarme Schicht hergestellt wird, wobei sich der Bahnverschleiß in vergleichbaren Dauerläufen gegenüber handelsüblichen Pasten um etwa den Faktor 15 verringert. Der Schleifer­ verschleiß reduziert sich gleichzeitig um etwa den Faktor 2.
Praktische Versuche haben erwiesen, daß Glaskohlekörner mit einer Korngröße von 1 bis 15 µm am wirkungsvollsten sind. Ferner sollten die elektrisch leitenden Glas­ kohlekörner eine Härte von 7 bis 8 aufweisen, damit sie durch den Schleifer nicht zerstört werden und dann wiederum als Schmirgelteilchen wirken.
Bei dieser Härte sorgen die Glaskohlekörner auch für eine entsprechende Härte der siebgedruckten Kunst­ stoff-Schicht, während der vergleichsweise weiche Graphit daneben als Schmiermittel für den über die Schichtoberfläche hinweggleitenden Schleifer des Potentiometers wirkt. Die Wirkung ähnelt derjenigen von Lagerbuchsen aus porösem, hartem Sintermetall, welches mit einer "weichen" Schmierkomponente, wie z. B. Kunststoff (Teflon), infiltriert ist.
Das Pigment wird in der Paste dispergiert, wobei der Paste noch in üblicher Weise ein Harz als Binder und/oder ein organischer Träger zur Einstellung des Fließverhaltens (Druckeigenschaften) zugesetzt wird. Als Harz kommt beispielsweise ein Phenolharz in Betracht, der organische Träger kann beispielsweise aus einer Mischung von Benzylalkohol und Äthylcellulose bestehen. Ferner ist es möglich, der Paste noch zur Einstellung des Widerstandes Ruß hinzuzufügen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen einer abriebfesten Schicht, insbesondere von Widerstandsbahnen in einem Poten­ tiometer, wobei diese Schicht auf einen nicht leitenden Träger als Paste aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Paste als leitfähiges Pigment eine Mischung aus Graphitpulver und vorzugsweise abgerundeten Glaskohlekörnern zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskohlekörner mit einer Korngröße von 1 bis 40 µm zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektrisch leitenden Glaskohle­ körner eine Härte von 7 bis 8 aufweisen.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment in der Paste dispergiert wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Paste noch ein Harz als Binder zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Phenolharz ist.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Paste ein organischer Träger zur Einstellung des Fließver­ haltens zugesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Träger aus einer Mischung von Benzylalkohol und Äthylcellulose besteht.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Widerstandes Ruß hinzugefügt wird.
DE3942799A 1989-12-23 1989-12-23 Verfahren zum herstellen einer abriebfesten schicht Withdrawn DE3942799A1 (de)

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