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Kontakt oder Kontaktfeder für elektrische Schaltgeräte Kontakte und
Kontaktfedern, die in elektrischen Schaltgeräten Verwendung finden, müssen während
des Gebrauches eine unveränderte metallische Oberfläche behalten. Man ist deshalb
gezwungen, ein Material auszuwählen, das neben vorzüglichen mechanischen Eigenschaften
eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzt und außerdem gegen chemische und thermische
Einflüsse möglichst widerstandsfähig ist, vor allem beim Erwärmen oxydationsbeständig
bleibt und eine sehr hohe Abnutzungsbeständigkeit aufweist. Es sinddeshalb für Vollkontakte
(Massivkontakte) und Doublekontakte, d. h. Kontakte, bei denen auf mechanischem
Wege zwei Metallschichten vereinigt werden, harte Edelmetalle bzw. Edelmetallegierungen
verwandt worden, die den genannten Anforderungen genügen, so z. B. Platin, Platin-Iridium-Legierungen,
Palladium-Silber-Legierungen und vereinzelt auch Gold-Platin-Legierungen. Noch höhere
Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften der metallischen Werkstoffe, vor
allem ihre Härte, als bei Vollkontakten und Doublekontakten werden indessen bei
solchen elektrischen Kontakten und Kontaktfedern gestellt, bei denen auf einem Grundmetall
ein dünner metallischer Überzug galvanisch aufgebracht ist. Hier muß eine dünne,
galvanisch aufgebrachte Schicht den starken mechanischen Beanspruchungen standhalten,
die bei der Verwendung in Schaltgeräten auftreten. Aus diesem Grunde hat man bisher
in der Praxis Rhodium zum
elektrolytischen Überziehen der Oberfläche
von Kontakten und Kontaktfedern verwandt, da der Rhodiumüberzug die Forderung der
guten elektrischen Leitfähigkeit, der Beständigkeit gegen chemische Einflüsse und
vor allem der Widerstandsfähigkeit gegen die starken mechanischen Beanspruchungen
erfüllt. Außerdem zeigt Rhodium bei der elektrolytischen Abscheidung ein gutes Streuvermögen,
so daß also schon nach verhältnismäßig kurzer Elektrolysendauer ein gleichmäßiger
Überzug erhalten wird. Ein Nachteil der Verwendung des Rhodiums bei der Herstellung
elektrischer Kontakte und Kontaktfedern liegt außer in seinem verhältnismäßig hohen
Preis in dem Umstand, daß es nur in ziemlich dünnen Schichten elektrolytisch aufgebracht
werden kann, da größere Schichtdicken nicht mehr genügend auf der Unterlage haften.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein galvanisches
überzugsmaterial für elektrische Kontakte und Kontaktfedern zu finden, das die Vorzüge
des Rhodiums, beispielsweise eine gute chemische Widerstandsfähigkeit, aufweist,
aber dessen Nachteile vermeidet, also vor allem in dickerer Schicht als das Rhodium
elektrolytisch niedergeschlagen werden kann, und das, gleiche Schichtdicke vorausgesetzt,
das Rhodium im Abnutzungswiderstand noch übertrifft, wobei diese Fortschritte möglichst
mit einem preiswerteren Werkstoff erreicht werden sollen.
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Es wurde nun gefunden, daß überraschenderweise Palladium alle diese
Vorzüge vereint und die Verwendung elektrolytisch erzeugter Überzüge von Palladium
bei der Herstellung von Kontakten und Kontaktfedern besondere Fortschritte bringt.
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Die Herstellung galvanischer Palladiumüberzüge ist an sich bekannt.
Für die Zwecke der Erfindung verwendet man Palladiumbäder, die bei gewöhnlicher
Temperatur arbeiten, wobei man einen Zusatz von roo% Borsäure als Leitsalz benutzt;
die Arbeitsspannung liegt vorteilhaft bei a,5 Volt. Die so gewonnenen elektrolytischen
Palladiumniederschläge zeichnen sich infolge des hohen Streuvermögens der Palladiumbäder
durch eine sehr dichte Struktur aus.
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Besonders überraschend war nun, daß der galvanische Palladiumüberzug
die für Kontakte und Kontaktfedern erforderlichen mechanischen Eigenschaften besitzt,
da Palladium als mechanisch nicht sehr widerstandsfähiges Metall gilt und man deshalb
bei anderen technischen Anwendungen das Metall nur in Form härterer Legierungen
angewandt hat. Wenn auch Härte und mechanischer Abnutzungswiderstand keineswegs
immer vollkommen parallel gehen, so mußten die genannten Erfahrungen der Technik
doch zu dem Bedenken führen, daß die galvanischen Palladiumüberzüge bei elektrischen
Kontakten nur eine sehr geringe Abnutzungsbeständigkeit zeigen würden. Überraschenderweise
wurde nun aber bei Abnutzungsversuchen gefunden, daß unter vergleichbaren Bedingungen
gleiche Mengen Palladium sogar eine erheblich höhere Abnutzungsbeständigkeit zeigen
als Rhodium. Wenn man als Maß des Abnutzungswiderstandes beispielsweise die Zeit
bestimmt, unter der gleiche Mengen von Palladium und Rhodium beim Reiben gegen eine
bestimmte Fläche aus einem sich dem zu prüfenden Material anschmiegenden Filz unter
ein und demselben Druck und Reibweg in der Zeiteinheit abgerieben werden, so ergibt
sich für Palladium eine Zeit von etwa 3oo bis 4.oo Sekunden, während für dieselbe
Menge Rhodium eine Zeit von nur 9o bis r5o Sekunden ermittelt wird.
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Ein weiterer wesentlicher Fortschritt bei der Verwendung von Palladium
besteht darin, daß sich größere Mengen auf elektrolytischem Wege haltfest niederschlagen
lassen als bei Verwendung von Rhodium. Es ist so möglich, Überzüge von einer Schichtdicke
herzustellen, die bei den obengenannten Abnutzungsversuchen unter den gleichen Bedingungen
selbst nach 6ooo Sekunden noch nicht durchgerieben sind. Dabei ist zu beachten,
daß diese gegenüber Rhodiumüberzügen dickeren Schichten einen geringeren Kostenaufwand
erfordern als die zum Vergleich herangezogenen bisher verwandten Rhodiumüberzüge.
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Es wird darauf hingewiesen, daß im Sinne der vorliegenden Erfindung
unter elektrischen Kontakten Teile von elektrischen Geräten verstanden werden, an
denen das Öffnen und Schließen eines elektrischen Stromkreises durch Berühren und
Entfernen zweier gegenüberliegender Leiter bewirkt wird. Die Verwendung von Palladium
als Katalysator, der in der Nähe der Elektrode oder auf den Elektroden einer Zündkerze
ruhend angeordnet ist, um die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen wunschgemäß zu
leiten, ist bereits beschrieben; hierdurch sind aber die mechanischen Oberflächeneigenschaften
des Palladiums, auf die es bei der Verwendung für elektrische Kontakte, wie oben
gezeigt, entscheidend ankommt, nicht bekanntgeworden, da das Palladium bei der Anwendung
als Katalysator keiner mechanischen Beanspruchung unterworfen ist.