DE860525C

DE860525C - Bimetall-Kontakt

Info

Publication number: DE860525C
Application number: DED3537D
Authority: DE
Inventors: Eugen Dr-Ing Duerrwaechter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-04-14
Filing date: 1943-04-14
Publication date: 1952-12-22

Description

Bimetall-Kontakt In dem Hauptpatent 850 03= sind Bimetall-Kontakte und Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben worden, die gegenüber den bekannten Kontakten und Herstellungsverfahren eine wesentliche Ersparnis an Material ermöglichen. Dabei wurden Kontaktschicht und Trägerschicht durch Zusammenpressen pulverförmiger Metalle, deren Legierungen oder Mischungen hergestellt.
Ein wesentlicher Vorteil derartiger Kontakte besteht in dem sehr feinkörnigen Kristallgefüge ihrer Trägerschichten, wodurch dieselben sehr viel weniger zum Zusammenschweißen neigen als die nach bekannten Verfahren hergestellten Bimetall-Kontakte.
Versuche haben nun gezeigt, daß bei den gemäß dem Hauptpatent hergestellten Bimetall-Kontakten die Kontaktschicht auch aus Mischungen von einem oder mehreren Edelmetallen mit einem nichtschweißenden Werkstoff bestehen kann, was besonders gegenüber den bisher gebräuchlichen vorzugsweise durch Formdrehen hergestellten Vollkontakten eine wesentliche Ersparnis an teuerem Kontaktwerkstoff bedeutet.
Als derartige nichtschweißende Kontaktwerkstoffe sind bereits Mischungen von einem oder mehreren Edelmetallen mit Kohle; vorzugsweise Graphit, von Edelmetallen mit Silicium, Tantal, Wolfram oder Molybdänbzw.vonEdelmetallenmit Metalloxyden, wie Bleioxyd und Kadmiumoxyd; vorgeschlagen worden: Es hat sich gezeigt, daß schon beim Zusammenpressen der nichtschweißenden pulverförmigen Kontaktschicht mit dein pulverförmigen Trägermetall offenbar durch mechanische Verzahnung der beiden Schichten eine sehr gute Verbindung derselben erreicht wird. Überdies konnte festgestellt werden, daß diese Verbindung durch eine an das Pressen anschließende mehrstündige Sinterung bei Temperaturen bis maximal goo° C noch wesentlich gesteigert werden kann. Mikroskopische Untersuchungen der Berührungsstellen der beiden Schichten zeigten, daß die unerwartete Verbesserung der Bindung durch den Sinterprozeß auf eine Diffusion der nichtschweißenden Edelmetalle der Kontaktschicht mit der Trägerschicht zurückzuführen ist, die durch die vorhandenen nichtschweißenden Bestandteile der Trägerschicht nicht behindert wird. Die Sinterung, die vorteilhafterweise im Vakuum oder in einem inerten Gas erfolgt, müß sich jedoch zur Erzielung der gewünschten guten Diffusion über mehrere Stunden, _ vorteilhafterweise 5 bis io Stunden erstrecken.
Die erfindungsgemäßen Kontakte können in der gleichen Weise wie massive Kontakte auf Kontaktfedern, Kontaktfinger und andere Kontaktelemente aufgelötet oder aufgenietet werden.

Die Bimetall-Kontakte gemäß der Erfindung stellen gegenüber den bereits vorgeschlagenen zusammengesetzten Kontakten insofern einen technischen Fortschritt dar, als bei den letzteren entweder auf den besonders ausgebildeten Kopf eines durch Formdrehen hergestellten Kontaktträgers ein pulverförmiger, nicht-

Silber . . . . . . . . . . . . . 8o bis 98 % Silber . . . . . . . . . . . . 75 bis 97 % Silber . . . . . . . . . . . . 8o bis 95 Graphit . . . . . . . . . . . 2 bis 2o °/o Silicium . . . . . . . . . . 3 bis 25 °/o Kadmiumoxyd . . . . 5 bis 2o °/o

Silber . . . . . . . . . . . . . 70 bis 95 % Silber . . . . . . . . . . . . 8o bis go °% Silber . . . . . . . . . . 8o bis 99,5 %

Tantal . . . . . . . . . . . 5 bis 30 % Molybdän......... io bis 2o °/a Bleioxyd . . . . . . . 0,5 bis 2o °/o

Gold . . . . . . . . . . . . . . 2o bis 4o °/a Palladium . . . . . . . . io bis 30 °/o Platin . . . . . . . . . . . 2o bis 40 %

Silber . . . . . . . . . . . . . 5o bis 7o °/o Silber . . . . . . . . . . 6o bis 8o °/o Silber . . . . . . . . . . . . 5o bis 7o °/o

Graphit . . . . . . . . . . . 5 bis io °/o Wolfram. . . . . . . . . . io bis 30 % Kadmiumoxyd .... i bis 2o °/o

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die angeführten Zusammensetzungen der Kontaktschicht beschränkt. Es können auch pulverförmige Mischungen von einem oder mehreren Edelmetallen mit zwei oder mehreren nichtschweißenden Werkstoffen verwendet werden.

Weiterhin können den erwähnten Pulvermischungen schweißender Kontaktwerkstoff aufgepreßt wird oder in die Aushöhlung eines aus einem massiven Trägerwerkstoff durch Stanzen öder Formdrehen hergestellten Kontaktträgers Kontaktplättchen aus einem nichtschweißenden Werkstoff eingepreßt werden. Der= artige zusammengesetzte Kontakte weisen stets nur eine geringe mechanische Haftung zwischen Kontaktschicht und Kontaktträger auf, da auch eine eventuell durchgeführte Sinterung (Glühung) lediglich zu einer Verfestigung des Kontaktkopfes infolge Legierungsbildung, nicht jedoch zu einer Diffusion zwischen Kontaktschicht und Trägerwerkstoff führt.
Aber auch gegenüber den im Hauptpatent vorgeschlagenen Bimetall-Kontakten bringt die vorliegende Erfindung einen technischen und wirtschaftlichen Fortschritt. Durch den Zusatz eines nichtschweißenden Werkstoffes zum Edelmetall der Kontaktschicht können verschiedene physikalische Eigenschaften, wie Härte, Leitfähigkeit, Elastizität u. dgl., innerhalb weitester Grenzen variiert werden, gleichzeitig wird das Kontaktmaterial infolge Einsparung von Edelmetall billiger.
In der Tabelle ist eine Anzahl. nichtschweißender Kontaktwerkstoffe angegeben, die aus einem oder mehreren pulverförmigen Edelmetallen und einem nichtschweißenden Werkstoff bestehen und als Kontaktschicht der erfindungsgemäßen Bimetall-Kontakte Verwendung finden, noch bis io % an Unedelmetallen, wie Kupfer, Nickel, Kobalt, Beryllium oder Chrom, einzeln oder zu mehreren hinzugesetzt werden.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Bimetall-Kontakte nicht nur als Unterbrecherkontakte, sondern auch als Schweißelektroden Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Bimetall-Kontakte nach Patent 850 031, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus Mischungen von einem oder mehreren Edelmetallen mit einem nichtschweißenden Werkstoff besteht. z. Bimetall-Kontakte nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht mehrere nichtschweißende Werkstoffe enthält. 3. Bimetall-Kontakte nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht noch bis io Q/, Unedelmetall enthält. q.. Verfahren zur Herstellung von Bimetall-Kontakten nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fertiggepreßten Kontakte 5 bis io Stunden lang im Vakuum oder in einem inerten Gas gesintert werden.