DE879582C - Kontaktwerkstoff - Google Patents

Description

• Kontaktwerkstoff Als lZoiitalzt,%,#,c-rI.:stoff für elektrische Schalter', Schütze, Schweißelektroden u. d,-i. wird, bekannt-]ich Kupfer verwendet. Um die Härte und damit dieVerschleißfestigkeitdesWerkstoffes zu erhöhen, wird er vielfach mit einem Gehalt an Silber bis etwa, io % undfoder Kadmium, Kobalt, Chrom und Nickel in Mengen bis zu 3 0/0 versehen, wobei die zusätzlichen Legierungsmetalle einzeln oder zu mehreren vorgesehen werden können. Werkstoffe, dieser Art neigen, im Betrieb unter Einfluß der, entstehenden elektrischen Funken mehr oder minder stark zum Kleben, wedurch nicht nur ein Verschleiß der Kontaktkörper entsteht, sondern. auch eine gewisse Unsicherheit be-im Betätigen. der Schalter, Schütze usw. hervorgerufen wird#. Insbesonderei bei der Verwendung als Schweißelektrode für Punktschweißmaschinen tritt infolge dieser Werkstoffeigenschaft nach kurzer Betriebszeit eine Verschlechterung der Schweißpunkte ein.
• Die Klebneigung kann vermindert werden durch Zusätze an Bor oder Borverbind.ungen, die jedoch teils schwer zu erzeugen" teils nur mit Schwierigkeiten der Grundlegierung einzuverleiben sind.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß hochschmelzende, Oxyde in der Lage sind, die auf Funkenbildung zurückzuführende Klebneigung zu vermindern. Es wird daher vorgeschlagen, Kontaktwerkstoff für elektrische Schalter, Schütze, Schweißelektroden od. dgl., die aus Kupfer, gegebenenfalls undfoder Kadmium, mit Zusätzen Kob.a,1t, an Chrom Silber bis und - Z u Nickel , ol/o 11 ' einzeln oder zu mehreren, in Mengen. bis -zu -3 "lo bestehen, mit einem Gehalt an hochschmelzenden Oxyden zu versehen. Als hochschmelze#nde Oxyde kommen vorneihihlich Aluminiurnoxyd und Chromoxyd in Frage. Es können aber auch Oxyde der Elemente Kadmium, Magnesium, Silicium, Zirkon -und Thorium verwendet werden. Es ist ferner möglich, diese Oxyde einzeln. oder zu mehreren in der Grundlegierung vorzusehen. Der Gehalt an Oxyden soll insgesamt o,5 bis 5 1/o betragen. Dies gilt insbesondere dann, wenn Aluminiumoxyd zugesetzt wird, und in diesem Fall soll, vornehmlich der Gehalt o, 5 bis 2 "/o betragen.
• Obwohl diese Gehalte an hochschmelzenden Oxyden der Menge nach verhältnismäßig gering sind, wird die Klebneigung des Werkstoffes wirkungsvoll herabgesetzt. Dies ist offenbax darauf zurückzuführen, daß die zweckmäßig in Feinstpulverform einzubringenden Oxyde mit dem Kupfer bzw. den zusätzlichen Legierungsmotallen nicht legieren und infolge ihrer gleichrnäßigen. feinen Verteilung innerhalb. des Grundmetalls das Kleben der Metallteilchen des Kontakt,- b-zw. Schweißwerkstoffes verhindern. Infolge der verhältnismäßig geringen Dichte der zugesetzten Oxyde ist trotz geringer zugesetzter Gewichtsmengen der volumenmäßige Anteil, insbesondere bei Verwen7 dung von'Oxyden in Feinstpulverforin verhältnismäßig groß. Günstig wirkt sich- bei alld-em -. no#ch aus, daß die elektrische Leitfähigkeit durch den Zusatz der Oxyde nur im Verhältnis der zugesetzten Gewichtsmeinge, also nur geringfügig herabgesetzt wird. Bekanntlich ist die Herabsetzung der elektrischen Leitfähigkeit nur dann besonders groß, wenn. die dem Grundinetall zugesetzten Stoffe mit ihm unter Mischkristallbildung legieren, was aber bei dem gernäß der Erfindung vorgeschlagenen Zusatz an Oxyden nicht der Fall ist. Der Zusatz der hochschmelzenden, Oxyde ist für Kontakte aus reinem Kupfer und auch für Kontakte aus Legierungen des Kupfers und den bereits erwähnten Elementen, die eine Härtewirkung ausüben., möglich, wobei die günstige Wirkung in jedem Falle erzielt wird, Der Zlisai#/, der Oxyde hat abeir außerdem noch die Wirkung einer gewissen Härtesteigerung, die sich besonders dann auswirkt, wenn der Grundwerkstoff aus Kupfer allein besteht, Die Herstellung geht zweckmäßigerweis-,- so vor sich, daß gepulvertes metallisches Kupfer mit den' ebenf alls gepulverten, hochschmelzenden, Metalloxyd vermischt- wird. - Aus dieser Mischung werden Formkörper gepreßt und gesintert. Unter Umständen ist es von Vorteil, eine größere Dichte da,-durch zu erreichen, daß die Körper während des oder unmittelbar anschließend an die Sinterung gepreßt werden.
• Wehn die Kontaktkörper gemäß der Erfindung auf einer Grundlegierung aufgebaut werden sollen, die außer Kupfer noch die erwähnten härtenden Zusätze enthält, so muß ein anderer Weg eingeschlagen werden. Es ist erforderlich, zunächst die die härtenden, Metalle enthaltenden Kupferlegierungen auf dern Gußwege, herzustellen. Diese Gußlegierung ist sodann zu pulvern, und mit dem hochschmelzenden. gepulverten Oxyd zu mischen. Hierzu werden, wie-beschrieben, Sinterkörper erzeugt, wobei ebenfalls das Heißpressen angewendet worden kann. Die so hergestellten Sinterlegierungen ge,mäß'der Erfindung haben den, Vorzug größerer Feinkörnigkeit, verglichen mit Legierungen, die ohne Zusatz von hochschmelzenden Oxyden auf dein Schmelzwege erzeugt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE.-i. Kontaktwerkstoff für elektrische Schalter, Schütze, Schweißelektroden od. dgl., bestehend aus Kupfer, gegebenenfalls mit Zusätzen an ---Silber bis zu, iol/o-,. und/Qder Kadmium, Kobalt, Chrom und' Nickel einzeln oder züi mehreren in, Mengen bis, zu 3 1/o, gekennzeichnet durch einen Gehalt an hochsehmelzenden Oxyden, wie Aluminiumoxyd, Chromoxyd, Kadrniunioxyd, Magnesiumoxyd, Siliciumoxyd, Zirkonoxyd, Thoriumoxyd, einzeln oder zu mehreren. #. Kontaktwerkstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxydgehalt, insbesondere an Aluminiunioxyd, 0,5 bis 50/0, vorzugsweise0,5bis2%,beträgt. . 3. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktwerkstoffes, nach Anspruch i und 2, der härtende Zusätze an. Silber undloder Kadinium. --Kob#a,1t, Chrom und Nickel einzeln oder zu inehreren enthält,- dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Grundlegierung auf dem Schmelzwegei erzeugt, sodann gepulvert und nach Mischung mit dem ebenfalls gepulverten. hochschmelzenden Oxyd gesintert wird,