DE705738C - Verfahren zur metallischen Verbindung von Plaettchen aus hochschmelzenden Metallen, insbesondere von Wolframplaettchen, mit einem niedriger schmelzenden Grundmetall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung von Wolframplättchen auf Metallen von niedrigerer Schmelztemperatur. Bisher hat man Wolframplättchen, wie sie beispielsweise für Kontaktstellen an Metallfedern für Relais o. dgl. gebraucht werden, mit Hilfe eines zwischen die zu verbindenden Metallteile gelegten Plättchens aus Kupfer oder Silber oder aus einem Kupfer- oder Silberlot gegebenenfalls in einer Wasserstoffatmosphäre aufgelötet. Die Befestigung ist auf Eisen oder Neusilber einigermaßen gelungen. Beim Auflöten auf Silber war sie recht mangelhaft; denn das Wolfram haftete nur schlecht an dem Grundmetall. Die Schwierigkeit, eine gute Verbindung zu erzielen, liegt in den sehr verschiedenen Schmelzpunkten der zu verbindenden Werkstoffe (Wolfram 3370⁰C, Eisen 1400⁰C, Kupfer 1038⁰C, Silber 960⁰C).

Es ist auch bereits bekannt, Teile aus hochschmelzendem Metall, beispielsweise Wolfram-Ronden für Röntgenröhren, in Träger aus niedrigschmelzendem Metall, beispielsweise in Kupferklötze, mit einem Metallgemisch einzulöten, das aus gepulvertem Wolfram, Molybdän, Tantal o. dgl., in Mischung mit Kupferpulver besteht. Da hierbei die Wärme dem Kupferkörper von außen zugeführt wird, kann die Erhitzung nur so hoch getrieben werden, daß das hochschmelzende Metallpulver, das übrigens in zusammengesintertem Zustand verwendet wird, selbst unverändert bleibt und nur durch das als Lötmetall dienende Kupfer o. dgl. verbunden und festgehalten wird. Es soll dabei die Menge des hochschmelzenden

Metallpulvers etwa 65 bis 800/0 der Mischung ausmachen. Dieses Verfahren eignet sich nicht für das Aufschmelzen beispielsweise von als Kontakte dienenden Wolframplättchen auf ins-. besondere dünnwandige Körper, wie Fluß**? Stahlkontaktschrauben, Bandstahlfedern, SiI- .·■ ber- oder Neusüberbänder u. dgl.

Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen mittels elektrischer Widerstandserhitzung, beispiels weise auf einer Punktschweißmaschine, ein Löten oder Schweißen unter Verwendung von pulverförmigen Lot- oder Schweißmitteln ausgeführt wird. Hierbei handelt es sich meist um die Verbindung von Metallkörpern mit entweder gleichen oder nicht derart verschiedenen Schmelzpunkten, daß die bekannten Verfahren eine Anregung für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe geben könnten.

Gemäß der Erfindung wird für die Herstellung von Kontakten, die sehr hohe mechanische Beanspruchungen auszuhalten haben, eine sichere Verbindung der Wolframplättchen mit den angegebenen oder sonstigen Metallen, die im Verhältnis zum Wolfram einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen, dadurch erzielt, daß zwischen dem Grundmetall und dem Wolframplättchen eine Mischung von sehr feinem, technisch möglichst reinem Wolfram- und Kupferpulver in geringer Menge angeordnet wird. Die Verbindung erfolgt dann durch kurzzeitige Erwärmung auf einer Widerstandsschweißmaschine. Versuche haben ergeben, daß an Stelle von Kupferpulver auch andere Metallpulver, z. B. Nickel- oder Nickel- und Kupf erpulver, treten können, doch wurden die elektrisch besten Befestigungen mit einem Gemisch von Wolfram- und Kupferpulver erzielt. Das Wolfram- und das Kupferpulver werden zweckmäßig etwa in dem Raumverhältnis von ι: 2 gemischt.

Der Vorgang der Verbindung ist anscheinend eine Vereinigung eines Schweiß- .und eines Lötvorgangs. Das zwischen die zu verbindenden Teile eingebrachte Wolframpulver hat einen hohen elektrischen Widerstand, so daß dadurch zunächst die Schweißhitze erzeugt wird; dagegen werden die Wolframplättchen und die darunterliegende Silberplatte o. dgl. verhältnismäßig wenig erwärmt. Die Schweißhitze entsteht deshalb im wesentlichen an den Berührungsstellen der zu verbindenden Teile, wobei die Teilchen des Wolfraniplättchens anschweißen oder ansintern und gleichzeitig in das Grundmetall eindringen und sich darin verfestigen. Während dieses Vorgangs wird das Kupferpulver völlig | geschmolzen, es legiert sich mit dem Grundmetall und füllt gleichzeitig sämtliche Zwischenräume zwischen den Wolframteilchen aus. ⁶"

Im Gegensatz zu der Punktschweißung, bei der ein Verschweißen nur an einem oder .^nehreren Punkten erfolgt, wird ein Wolfram- ^piättchen nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren auf der gesamten Berührungsfläche mit dem Grundmetall durch eine Schweißlötung innig verbunden.

Versuche haben ergeben, daß die Verbin-4 dung der Wolframplättchen als Kontakte auf Federn für Relaiskontaktschrauben o. dgl. außerordentlich fest ist und allen Ansprüchen des Betriebes gerecht wird.

Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht nur für Wolframplättchen sehr vorteilhaft, sondern auch für die Verbindung anderer, insbesondere plättchenförmiger Teile aus hochschmelzenden Metallen oder Metallcarbiden mit Metallen niedrigerer Schmelztemperatur. Als hochschmelzender Bestandteil des für die Verbindung zu verwendenden Pulvergemisches kann hierbei entweder ebenfalls Wolframpulver oder ein Pulver eines anderen hochschmelzenden Metalls, insbesondere des. gleichen Metalls wie das des aufzubringenden Plättchens, verwendet werden. Wesentlich ist, daß der hochschmelzende Bestandteil des Pulvergemisches die erforderliche Schweißhitze erzeugt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur metallischen Verbindung von Plättchen aus hochschmelzenden Metallen für elektrische Kontakte, insbesondere von Wolframplättchen, mit einem niedriger schmelzenden Grundmetall mit- ^9S tels einer zwischen das Plättchen und das Grundmetall eingebrachten Mischung von Pulver des hochschmelzenden Metalls mit Pulver eines niedriger schmelzenden Metalls, z.B. Kupfer, durch Erhitzung auf einer elektrischen Widerstandsschweißmaschine, welche nur das niedriger schmelzende Metall zum Schmelzen bringt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Teile durch eine derartige kurzzeitige Erwärmung auf einer Punktschweißmaschine vereinigt werden, daß das hochschmelzende Metallpulver mit dem Plättchen zusammensintert und das niedrigschmelzende, etwa in doppelter Menge wie das hochschmelzende Metallpulver vorhandene Metallpulver im Niederschmelzen die Hohlräume des Sinterkörpers ausfüllt und mit dem Grundmetall verschmilzt.