EP0118345B1 - Pièce de contact électrique et son procédé de fabrication - Google Patents

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EP0118345B1
EP0118345B1 EP84400278A EP84400278A EP0118345B1 EP 0118345 B1 EP0118345 B1 EP 0118345B1 EP 84400278 A EP84400278 A EP 84400278A EP 84400278 A EP84400278 A EP 84400278A EP 0118345 B1 EP0118345 B1 EP 0118345B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
protuberance
coating
accordance
welding
Prior art date
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Expired
Application number
EP84400278A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0118345A1 (fr
Inventor
Jean-Paul Favre-Tissot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merlin Gerin SA
Original Assignee
Merlin Gerin SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merlin Gerin SA filed Critical Merlin Gerin SA
Publication of EP0118345A1 publication Critical patent/EP0118345A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0118345B1 publication Critical patent/EP0118345B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts
    • H01H11/041—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts by bonding of a contact marking face to a contact body portion
    • H01H11/043—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts by bonding of a contact marking face to a contact body portion by resistance welding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing
    • Y10T29/49208—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts
    • Y10T29/4921—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with bonding
    • Y10T29/49211—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with bonding of fused material
    • Y10T29/49213—Metal
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    • Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing
    • Y10T29/49208—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts
    • Y10T29/49218—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with deforming

Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing an electrical contact part according to the preamble of claim 1.
  • the pad for example made of a silver-nickel alloy, is relatively thick, and its surface has the final shape of the contact, for example curved or cylindrical.
  • the support in this case the contact finger, has a fixing base on which the wafer is welded, in particular by high frequency welding. The patch and the support retain their initial shape, the weld creating a simple connection between the two parts (FR-A-2484136).
  • This known method of making a contact is expensive, because it requires a large amount of silver, precious metal, and a relatively long soldering or soldering time. In addition, the entire end of the copper contact finger is annealed, affecting its properties.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks by a simple and reliable method, defined by the characteristic part of claim 1.
  • Document US-A-4291 215 describes a method of fixing a thin silver or silver alloy contact plate on an elastic blade by welding.
  • the blade insert assembly is inserted between curved welding electrodes, applied under pressure to curve this assembly, 4 or 5 successive heating sequences followed by cooling performing the welding.
  • the elastic blade is not crushed to form an enlarged seat supporting the covering and the contact piece can only be used for breaking a nominal current, but not a short-circuit current.
  • the above sequences cause annealing of the copper in the contact part.
  • a single operation realizes by hot crushing of the protuberance an enlarged seat for the covering and fixing of the latter on this seat.
  • an electrode with an end surface shaped as a matrix
  • the protuberance and its coating are molded to the appropriate shape during the soldering operation, the deformation of the copper of the support being contained by the matrix.
  • An examination of the finished part reveals an annealing zone, limited to the protuberance, the resistance heating being located in this zone.
  • the method according to the invention can be used for a coating with a thin silver foil, for example a few hundredths of a millimeter thick, the welding being carried out directly on the copper support, which constitutes the contact finger, without any contribution. of solder.
  • the material of the wafer is generally a silver-nickel, silver-tungsten, silver-graphite or the like alloy, commonly used for contact pads, a sheet or paste solder being applied to the protuberance before deposition of the wafer. Phosphorus soldering gives good results, even for silver-nickel plates, which is unexpected.
  • the crystallographic examination shows a real encrustation of the wafer on the support with an intimate bond between the two materials, ensuring good conduction.
  • the wafer with flat faces is shaped and curved to present a convex contact face during welding.
  • the welding or resistance brazing operation is very short, of the order of a second, which explains the limited annealing of the part, only the upper layer of the protuberance and the finger being heated by the Joule effect.
  • the intensity of the heating current is advantageously within a range of 15,000 to 50,000 amperes.
  • a 1.5 mm thick wafer made of a silver and nickel alloy can be brazed with a phosphor solder 1 mm thick by a welding current of 20,000 amperes lasting one second, the force applied to the electrode being 500 Decanewton. This force must obviously be adapted to the size of the contact piece and it varies within wide limits.
  • the contact finger is cut from a copper plate, the protuberance appearing on the contour of the finger.
  • the coating is applied by the aforementioned method to the edge of the protuberance, the latter widening during the welding operation to form an enlarged seat for supporting the contact itself.
  • An almost complete crushing of the protuberance limits the height of projection of the contact to that of the plate shaped by the matrix of the electrode.
  • the invention also relates to a thin-coated silver-based contact piece welded or brazed by resistance on a hot-crushed protuberance of a copper contact finger.
  • This contact piece advantageously replaces conventional contacts with silver-based pads, commonly used in low-voltage devices. It can cooperate with a contact of the same type or a different type depending on the characteristics sought.
  • the contact according to the invention constitutes the movable contact of a breaking device, in particular of a low voltage circuit breaker.
  • the contact according to the invention increases the performance, in particular of switching off the device.
  • Manufacturing does not require any special machine since it suffices to adapt the electrode of a conventional resistance welding machine and to provide a device for applying a force to the electrode.
  • the reduction in welding time results in a high production rate and a significant reduction in cost.
  • the assembly can be automated.
  • the contact piece comprises several joined fingers joined together by welding according to the inventive method of a plate covering all of the protuberances. A connection between the copper fingers is observed, produced by the hot crushing of the protuberances.
  • the electrode is preferably made of tungsten and has a matrix in the form of a groove with a concave bottom, the shape of the bottom being complementary to that of the convex surface of the contact.
  • the depth of the groove allows a confinement of the coating and the protuberance to carry out a true hot molding.
  • the localized resistance heating facilitates this surface molding and the width of the groove defines that of the seat obtained by the crushing of the protuberance.
  • the width of the plate is substantially equal to that of the groove, the plate being simply deformed or curved to present a convex contact surface. In the case of a thin coating, in particular of a silver sheet, the edges of the sheet can be folded back to form a cap covering the crushed protuberance.
  • a contact piece 10 for example a movable contact of a power cut device, is cut from a copper plate or any other material which is good conductor of electricity, according to a predetermined contour.
  • the width of the contact piece in this case the thickness of the copper plate, is small, for example 3 mm, but it is clear that the invention is applicable to larger or smaller width contacts depending on the applications and the characteristics of the devices comprising this contact.
  • the contour of the contact piece 10 has a protuberance 12, the edge 14 of which can be covered with a silver-based coating to constitute the contact itself. In the example according to FIGS.
  • the coating consists of a plate 16 of straight parallelepiped shape in a silver alloy, in particular silver-nickel, silver-graphite or silver-tungsten.
  • a solder in particular a sheet 18 of phosphor solder, for example with a thickness of one tenth of a millimeter, before the application of an electrode 20 of resistance brazing (FIG. . 10 and 11).
  • the electrode 20 is applied with a predetermined force on the wafer 16 and the protrusion 12 for the duration of the passage of the brazing current.
  • the combined action of heating by the Joule effect and of compression by the force exerted by the electrode 20 on the protuberance 12 causes the latter to be crushed and a deformation and brazing of the plate 16.
  • the end of the electrode 20, cooperating with the plate 16, is shaped into a contact molding matrix.
  • this matrix is constituted by a groove 22 with convex bases 24 capable of capping the entire wafer 16 and protuberance 12.
  • the width II of the groove 22 is greater than the width 1 2 of the part or finger contact 10, this width 1 1 corresponding to that of the crushed protuberance 12 after the brazing operation (see fig. 4).
  • the width of the plate 16 and of the solder sheet 18 is equal to or slightly less than the width 1 of the groove 22 so as to be able to fit into the latter when the soldering electrode 20 is lowered. 'brazing operation the plate 16 and the solder 18 project laterally from the protuberance 12, the lengths being on the other hand substantially equal.
  • the contact according to FIGS. 3 and 4 with a width 1 2 of 3 mm was made using a plate 16 in one al nickel silver binding.
  • the thickness of the plate 16 is 1.5 mm, its width 1 1 being 5 mm and its length 9 mm.
  • the thickness of the phosphor brazing sheet 18 is one tenth of a millimeter, the width and the length being 5 and 8 mm respectively.
  • the width Il of the groove 22 of the electrode 20 is also 5 mm and the application force is 500 Decanewton.
  • the resistance welding current is maintained for approximately one second, the intensity of the current being 20,000 amperes.
  • the brazing current is generally within the range of 15,000 to 50,000 amperes, the duration of maintenance of this current being generally of the order of a second.
  • the protrusion 12 is not necessarily arranged around the periphery of the contact piece 10, but it can be present on a flat face, for example of a fixed contact or on any other part of this contact.
  • the edge 14 receiving the plate 16 is not necessarily flat and this plate 16 can also be of a different shape.
  • the method according to the invention is summarized below by describing the operation of the welding machine illustrated in FIG. 9.
  • the contact finger 10 is clamped between jaws 26, 28 of a holding vice, the protrusion 12 being oriented towards a soldering electrode 20.
  • a transfer device designated by the general reference 30, takes the solder sheet 18 and deposits it on the edge 14 of the protrusion 12.
  • the following operation, performed by a device transfer 32, consists in depositing the plate 16 on the sheet 18.
  • Each jaw 26, 28 is provided with a branch 34, 36 for holding the sheet 18 and the plate 16.
  • These holding branches 34, 36 frame laterally the protrusion 12 being spaced apart by a distance 1 1 corresponding to the width of the sheet 18 and of the plate 16.
  • the pushers 38, 40 push the holding arms 34, 36, the groove 22 of the electrode 20 fitting onto the plate head 16.
  • a clamping force for example 500 Decanewton
  • a brazing current of approximately 20,000 amperes is applied for a period of one second.
  • the part 10 is removed by loosening the jaws 26, 28, the machine being ready for a new operation.
  • the assembly can be automated and the duration of a cycle essentially determined by the duration of soldering, is notably less than that necessary for soldering by high frequency.
  • the copper part 10 does not require any pickling and can come from the cutting operation carried out on a different station. It is unnecessary to describe this machine in detail, the various elements being well known per se, in particular the transfer devices 30, 32 and the welding electrode 20.
  • the force can be applied by any suitable means, in particular by a jack (not shown).
  • the method according to the invention is applicable to a contact having a thin coating consisting of a sheet of pure silver.
  • Figures 5 to 8 illustrate a contact of this kind in which the sheet 42 is deposited directly on the protrusion 12 without interposition of solder.
  • the width 13 of the sheet 42 is notably greater than that of the contact finger 10, so as to cause, when the electrode 20 is lowered, the edges to fold back to form a yoke covering the crushed protuberance 12.
  • the machine for welding and the cycle is identical to that described above, only the supply phase of the solder sheet being eliminated.
  • the thickness of the sheet 42 is a few hundredths or tenths of a millimeter, the crushed protuberance 12 being entirely covered by this sheet 42. It is clear that the invention is applicable to a sheet 42 whose edges would not be folded over the alongside the crushed protuberance 12.
  • the enlarged seat constituted by the crushed protuberance 12 allows this reduction of coating based on silver.
  • FIG. 12 to 15 there is shown a third alternative embodiment according to the invention, in which the contact piece consists of four joined fingers 44, each having a protuberance 12.
  • a solder sheet 18 and a single plate 16 of appropriate dimensions are deposited on the four joined protrusions 12 to perform a brazing operation described with reference to Figures 1 to 4 above.
  • the protrusions 12 are under the action of heating and compression exerted by the electrode 20 crushed and shaped to produce the contact surface with wafer 16.
  • the four fingers 44 are on the one hand secured by the wafer 16 brazed on the protrusions 12, and on the other hand by the crushing and melting of the copper of the protrusions 12.
  • the few examples described above clearly show that the invention is applicable to different types of contact, in particular of variable shapes and dimensions.
  • the contact piece may be made of copper or a copper alloy or, if appropriate, of another material which is a good conductor of electricity, and the composition and the shape of the coating may be different.
  • the breaking capacity of the devices equipped with the contacts according to the present invention is notably higher than that of the devices with contacts provided with pads with a thickness of 2.5 mm.
  • Welding or resistance brazing make an intimate connection limiting the heating during the passage of current through the electrical appliance.
  • Another important advantage of resistance welding is to limit the heating in the area of the protuberance, thus avoiding any annealing of the support part.
  • the contact made according to the inventive method does not require any further treatment, in particular cleaning or machining.

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Description

  • L'invention est relative à un procédé de fabrication d'une pièce de contact électrique selon le préambule de la revendication 1.
  • Le choix des matériaux et de la surface d'un contact électrique, notamment d'un contact d'un appareil de coupure, dépend de nombreux facteurs, en particulier de la résistivité du matériau de contact, de la résistance mécanique et de la résistance à l'action de l'arc du contact et une pièce de contact du genre mentionné, réalisée par la soudure d'une pastille en argent ou en un alliage d'argent sur un support en cuivre permet de tenir compte de ces impératifs. La pastille, par exemple en un alliage argent-nickel, est relativement épaisse, et sa surface présente la forme définitive du contact, par exemple bombée ou cylindrique. Le support, en l'occurrence le doigt de contact, présente une assise de fixation sur laquelle est soudée la pastille, notamment par une soudure à haute fréquence. La pastille et le support conservent leur forme initiale, la soudure créant une simple liaison entre les deux pièces (FR-A-2484136).
  • Ce procédé connu de réalisation d'un contact est coûteux, car il nécessite une quantité importante d'argent, métal précieux, et une durée de soudure ou de brasage relativement longue. De plus, toute l'extrémité du doigt de contact en cuivre subit un recuit affectant ses propriétés.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients par un procédé simple et fiable, défini par la partie caractéristique de la revendication 1.
  • Le document US-A-4291 215 décrit un procédé de fixation d'une plaquette mince de contact en argent ou en alliage d'argent sur une lame élastique par soudure. L'ensemble plaquette lame, est inséré entre des électrodes de soudage bombées, appliquées sous pression pour incurver cet ensemble, 4 ou 5 séquences successives de chauffage suivies d'un refroidissement réalisant le soudage. La lame élastique n'est pas écrasée pour constituer une assise élargie supportant le revêtement et la pièce de contact est utilisable uniquement pour la coupure d'un courant nominal, mais non d'un courant de court-circuit. Les séquences précitées provoquent un recuit du cuivre de la pièce de contact.
  • Selon la présente invention, une opération unique réalise par écrasement à chaud de la protubérance une assise élargie pour le revêtement et lafi- xation de ce dernier sur cette assise. En utilisant une électrode à surface d'extrémité conformée en matrice, la protubérance et son revêtement sont moulés à la forme appropriée au cours de l'opération de soudure, la déformation du cuivre du support étant contenue par la matrice. Un examen de la pièce terminée fait apparaître une zone de recuit, limitée à la protubérance, le chauffage par résistance étant localisée dans cette zone.
  • Le procédé selon l'invention est utilisable pour un revêtement à feuille d'argent mince, par exemple de quelques centièmes de millimètres d'épaisseur, la soudure s'effectuant directement sur le support en cuivre, qui constitue le doigt de contact, sans apport de brasure.
  • Certaines applications nécessitent des revêtements plus épais obtenus par brasage d'une plaquette de un ou plusieurs millimètres d'épaisseurs. Le matériau de la plaquette est généralement un alliage argent-nickel, argent-tungstène, argent-graphite ou analogue, utilisé couramment pour les pastilles de contact, une brasure en feuille ou en pâte étant appliquée sur la protubérance avant le dépôt de la plaquette. Une brasure au phosphore donne de bons résultats, même pour les plaquettes en argent-nickel, ce qui est inattendu. L'examen cristallographique montre une véritable incrustation de la plaquette sur le support avec une liaison intime entre les deux matériaux, assurant une bonne conduction. La plaquette à faces planes est conformée et courbée pour présenter une face convexe de contact au cours de la soudure.
  • L'opération de soudure ou de brasage par résistance est très courte, de l'ordre de la seconde, ce qui explique le recuit limité de la pièce, seule la couche supérieure de la protubérance et du doigt étant chauffée par effet Joule. L'intensité du courant de chauffage est avantageusement comprise dans une fourchette de 15 000 à 50 000 ampères. A titre d'exemple il est précisé qu'une plaquette de 1,5 mm d'épaisseur en un alliage d'argent et de nickel peut être brasée avec une brasure au phosphore d'un mm d'épaisseur par un courant de soudure de 20 000 ampères d'une durée d'une seconde, la force appliquée sur l'électrode étant de 500 Decanewton. Cette force doit évidemment être adaptée à la taille de la pièce de contact et elle varie dans des limites importantes.
  • Selon un développement de l'invention, le doigt de contact est découpé dans une plaque de cuivre, la protubérance apparaissant sur le contour du doigt. Le revêtement est appliqué par le procédé précité sur la tranche de la protubérance, cette dernière s'évasant au cours de l'opération de soudure pour constituer une assise élargie de support du contact proprement dit. Un écrasement quasi-complet de la protubérance limite la hauteur de saillie du contact à celle de la plaquette conformée par la matrice de l'électrode.
  • Il a été constaté que le procédé selon l'invention permet l'emploi de revêtements minces, ce qui s'explique par le support élargie et la liaison intime entre le revêtement et son support. Il en résulte une économie appréciable de matériau, en particulier d'argent.
  • L'invention est également relative à une pièce de contact à revêtement mince à base d'argent soudé ou brasé par résistance sur une protubérance écrasée à chaud d'un doigt de contact en cuivre. Cette pièce de contact se substitue avantageusement aux contacts conventionnels à pastille à base d'argent, couramment utilisés dans les appareils basse tension. Elle peut coopérer avec un contact du même type ou d'un type différent selon les caractéristiques recherchées.
  • Dans une application préférentielle le contact selon l'invention constitue le contact mobile d'un appareil de coupure, notamment d'un disjoncteur basse tension. Le contact selon l'invention accroît les performances, notamment de coupure de l'appareil.
  • La fabrication ne nécessite aucune machine spéciale puisqu'il suffit d'adapter l'électrode d'une machine à souder par résistance classique et de prévoir un dispositif d'application d'une force sur l'électrode. La réduction du temps de soudure se traduit par une cadence élevée de fabrication et une réduction notable du coût. L'ensemble peut être automatisé.
  • Selon un autre développement de l'invention la pièce de contact comporte plusieurs doigts accolés solidarisés par la soudure selon le procédé inventif d'une plaquette recouvrant l'ensemble des protubérances. On observe une liaison entre les doigts en cuivre, réalisée par l'écrasement à chaud des protubérances.
  • L'électrode est de préférence en tungstène et elle présente une matrice en forme de rainure à fond concave, la forme du fond étant complémentaire à celle de la surface convexe du contact. La profondeur de la rainure permet un confinement du revêtement et de la protubérance pour réaliser un véritable moulage à chaud. Le chauffage localisé par résistance facilite ce moulage superficiel et la largeur de la rainure définit celle de l'assise obtenue par l'écrasement de la protubérance. La largeur de la plaquette est sensiblement égale à celle de la rainure, la plaquette étant simplement déformée ou courbée pour présenter une surface convexe de contact. Dans le cas d'un revêtement de faible épaisseur, notamment d'une feuille d'argent, les bords de la feuille peuvent être repliés pour former une chape coiffant la protubérance écrasée.
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en ceuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels:
    • - la figure 1 est une vue en élévation d'une pièce de contact avant l'opération de brasage selon l'invention;
    • - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-I de la fig. 1;
    • - les figures 3 et 4 sont des vues analogues, respectivement aux fig. 1 et 2 de la pièce après l'opération de brasage;
    • - les figures 5 à 8 sont des vues analogues aux fig. 1 à 4, représentant une variante de réalisation selon l'invention;
    • - la figure 9 est une vue schématique en perspective d'une machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention;
    • - la figure 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la fig. 11, montrant l'électrode de brasage et la pièce de contact avant l'opération de brasage;
    • - la figure 11 est une coupe suivant la ligne XI-XI de la fig. 10;
    • - les figures 12 à 15 sont des vues analogues aux fig. 1 à 4, illustrant une autre variante de réalisation selon l'invention.
  • Sur les figures, une pièce de contact 10, par exemple un contact mobile d'un appareil de coupure de courant, est découpée dans une plaque en cuivre ou en tout autre matériau bon conducteur de l'électricité, suivant un contour prédéterminé. Dans l'exemple illustré par les figures, la largeur de la pièce de contact, en l'occurrence l'épaisseur de la plaque de cuivre, est faible, par exemple de 3 mm, mais il est clair que l'invention est applicable à des contacts de largeur plus importante ou plus faible selon les applications et les caractéristiques des appareils comprenant ce contact. Le contour de la pièce de contact 10 présente une protubérance 12 dont la tranche 14 est susceptible d'être recouverte d'un revêtement à base d'argent pour constituer le contact proprement dit. Dans l'exemple selon les fig. 1 à 4, le revêtement est constitué par une plaquette 16 de forme parallélépipédique droite en un alliage d'argent, notamment d'argent-nickel, d'argent-graphite ou d'argent-tungstène. Entre la tranche 14 et la plaquette 16 est interposée une brasure, notamment une feuille 18 de brasure de phosphore, par exemple d'une épaisseur d'un dixième de millimètre, avant l'application d'une électrode 20 de brasage par résistance (fig. 10 et 11 ). L'électrode 20 est appliquée avec une force prédéterminée sur la plaquette 16 et la protubérance 12 pendant la durée de passage du courant de brasage. L'action combinée de chauffage par effet Joule et de compression par la force exercée par l'électrode 20 sur la protubérance 12 provoque un écrasement de cette dernière et une déformation et brasage de la plaquette 16. L'extrémité de l'électrode 20, coopérant avec la plaquette 16, est conformée en matrice de moulage du contact. Sur les fig. 10 et 11, on voit que cette matrice est constituée par une rainure 22 à fond convexe 24 susceptible de coiffer l'ensemble plaquette 16 et protubérance 12. La largeur Il de la rainure 22 est supérieure à la largeur 12 de la pièce ou du doigt de contact 10, cette largeur 11 correspondant à celle de la protubérance 12 écrasée après l'opération de brasage (voir fig. 4). La largeur de la plaquette 16 et de la feuille de brasure 18 est égale ou légèrement inférieure à la largeur 1, de la rainure 22 pour pouvoir s'emboîter dans cette dernière lors de l'abaissement de l'électrode de brasage 20. Avant l'opération de brasage la plaquette 16 et la brasure 18 débordent latéralement de la protubérance 12, les longueurs étant par contre sensiblement égales.
  • En se référant plus particulièrement aux figures 3 et 4, qui représentent la pièce de contact terminée, on voit que le contact constitué par la plaquette 16 est fixé sur une assise élargie constituée par la protubérance écrasée 12. La plaquette 16 a été conformée pour présenter une surface convexe complémentaire de la surface 24 de la matrice 22.
  • A titre d'exemple, il est précisé que le contact selon les figures 3 et 4 d'une largeur 12 de 3 mm a été réalisé en utilisant une plaquette 16 en un alliage d'argent nickel. L'épaisseur de la plaquette 16 est de 1,5 mm, sa largeur 11 étant de 5 mm et sa longueur de 9 mm. L'épaisseur de la feuille 18 de brasure phosphore est de un dizième de millimètre, la largeur et la longueur étant respectivement de 5 et de 8 mm. La largeur Il de la rainure 22 de l'électrode 20 est également de 5 mm et la force d'application est de 500 Decanewton. Le courant de soudage par résistance est maintenu pendant environ une seconde, l'intensité du courant étant de 20 000 ampères. Il est évident que ces données doivent être adaptées aux dimensions de la pièce de contact 10, notamment la force d'application peut varier entre des valeurs très importantes selon le type de contact réalisé. Le courant de brasage est généralement compris dans la fourchette de 15 000 à 50 000 ampères, la durée de maintien de ce courant étant généralement de l'ordre de la seconde.
  • La protubérance 12 n'est pas obligatoirement ménagée sur le pourtour de la pièce de contact 10, mais elle peut être présente sur une face plane, par exemple d'un contact fixe ou sur toute autre partie de ce contact. La tranche 14 recevant la plaquette 16 n'est pas obligatoirement plane et cette plaquette 16 peut également être d'une forme différente.
  • Le procédé selon l'invention est résumé par la suite en décrivant le fonctionnement de la machine à souder illustrée par la figure 9. Le doigt de contact 10 est serré entre des mors 26, 28 d'un étau de maintien, la protubérance 12 étant orientée en direction d'une électrode de brasage 20. Un dispositif de transfert, désigné par le repère général 30, prélève la feuille de brasure 18 et la dépose sur la tranche 14 de la protubérance 12. L'opération suivante, réalisée par un dispositif de transfert 32, consiste à déposer la plaquette 16 sur la feuille 18. Chaque mors 26, 28 est doté d'une branche 34, 36 de maintien de la feuille 18 et de la plaquette 16. Ces branches de maintien 34, 36 encadrent latéralement la protubérance 12 en étant écartées d'une distance 11 correspondant à la largeur de la feuille 18 et de la plaquette 16. Lors de l'abaissement de l'électrode 20 des poussoirs 38, 40 repoussent les branches de maintien 34, 36, la rainure 22 de l'électrode 20 s'emboîtant sur la plaquette 16. Après application d'une force de serrage, par exemple de 500 Decanewton, on applique un courant de brasage d'environ 20 000 ampères pendant une durée d'une seconde. Après relèvement de l'électrode 20 la pièce 10 est évacuée par desserrage des mors 26, 28, la machine étant prête pour une nouvelle opération. L'ensemble peut être automatisé et la durée d'un cycle essentiellement déterminée par la durée de brasage, est notablement inférieure à celle nécessaire à un brasage par haute fréquence. La pièce 10 en cuivre ne nécessite aucun décapage et peut venir brute de l'opération de découpage réalisée sur un poste différent. Il est inutile de décrire cette machine en détail, les différents élements étant bien connus en soi, notamment les dispositifs de transfert 30, 32 et l'électrode de soudage 20. La force peut être appliquée par tout moyen approprié, notamment par un vérin (non représenté).
  • Le procédé selon l'invention est applicable à un contact ayant un revêtement de faible épaisseur constitué par une feuille en argent pur. Les figures 5 à 8 illustrent un contact de ce genre dans lequel la feuille 42 est déposée directement sur la protubérance 12 sans interposition de brasure. La largeur 13 de la feuille 42 est notablement supérieure à celle du doigt de contact 10, de manière à provoquer lors de l'abaissement de l'électrode 20 le repli des bords pour constituer une chape coiffant la protubérance écrasée 12. La machine de soudure et le cycle est identique à celui décrit ci-dessus, seule la phase d'apport de la feuille de brasure étant supprimée. L'épaisseur de la feuille 42 est de quelques centièmes ou dixièmes de millimètres, la protubérance écrasée 12 étant entièrement recouverte par cette feuille 42. Il est clair que l'invention est applicable à une feuille 42 dont les bords ne seraient pas repliés sur les à côtés de la protubérance écrasée 12. L'assise élargie constituée par la protubérance écrasée 12 permet cette réduction de revêtement à base d'argent.
  • En se référant aux figures 12 à 15, on voit une troisième variante de réalisation selon l'invention, dans laquelle la pièce de contact est constituée de quatre doigts 44 accolés, chacun présentant une protubérance 12. Une feuille de brasure 18 et une plaquette unique 16 de dimensions appropriées sont déposées sur les quatre protubérances accolées 12 pour réaliser une opération de brasage décrite en référence aux figures 1 à 4 ci-dessus. Les protubérances 12 sont sous l'action du chauffage et de la compression exercée par l'électrode 20 écrasées et conformées pour réaliser la surface de contact à plaquette 16. Les quatre doigts 44 sont d'une part solidarisés par la plaquette 16 brasée sur les protubérances 12, et d'autre part par l'écrasement et la fusion du cuivre des protubérances 12. Les quelques exemples décrits ci-dessus montrent bien que l'invention est applicable à différents types de contact, notamment de formes et de dimensions variables. La pièce de contact peut être en cuivre ou en un alliage de cuivre ou le cas échéant en un autre matériau bon conducteur de l'électricité, et la constitution et la forme du revêtement peuvent être différentes. Le pouvoir de coupure des appareils équipés des contacts selon la présente invention est notablement supérieur à celui des appareils à contacts dotés de pastilles d'une épaisseur de 2,5 mm. A la réduction du coût de fabrication, notamment de la quantité d'argent nécessaire à la confection des contacts, s'ajoute un accroissement des performances des appareils. La soudure ou le brasage par résistance réalisent une liaison intime limitant l'échauffement au passage du courant dans l'appareil électrique. Un autre avantage important de la soudure par résistance est de limiter l'échauffement dans la zone de la protubérance évitant ainsi tout recuit de la pièce de support. Le contact réalisé selon le procédé inventif ne nécessite aucun traitement ultérieur, notamment de nettoyage ou d'usinage.

Claims (9)

1. Procédé de fabrication d'une pièce de contact électrique comportant un doigt de contact (10) en forme de plaque plane à tranche étroite en un matériau bon conducteur, notamment en cuivre, et un revêtement en forme de feuille (42) ou de plaquette (16) à base d'argent, fixé par brasage ou soudure sur la tranche de ladite plaque pour constituer le contact, caractérisé en ce que le doigt de contact (10) présente sur la tranche dans la zone du contact une protubérance (12) sur laquelle on dépose ledit revêtement (16, 42) d'une largeur supérieure à celle de la tranche pour déborder symétriquement, latéralement de la tranche avant d'amener l'extrémité d'une électrode (20) de soudage sur le revêtement et d'appliquer un courant de soudage par résistance en exerçant une force de compression pour écraser ladite protubérance (12) et l'évaser latéralement à la largeur du revêtement et fixer ledit revêtement sur la protubérance écrasée, constituant une assise de support du revêtement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de l'électrode (20) est conformée en une matrice (22) de moulage de ladite protubérance (12) et dudit revêtement (16, 42) au cours de l'opération de soudure ou de brasage pour réaliser en une seule opération ledit contact.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matrice (22) présente une surface de fond (24) complémentaire de la surface de contact, ladite surface de fond étant bordée de part et d'autre par des surfaces latérales de limitation de l'évasement de la protubérance (12) au cours de l'opération de soudure ou de brasage.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une brasure (18) au phosphore est déposée sur la protubérance (12) avant la mise en place du revêtement en forme de plaquette (16) pour réaliser lors de l'opération de brasage une incrustation de la plaquette sur la protubérance écrasée.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur (13) de la feuille (42) de revêtement est supérieure à la largeur de la protubérance écrasée, ladite électrode (20) repliant les bords de ladite feuille (42) pour réaliser une chape coiffant la protubérance (12) écrasée au cours de l'opération de soudure ou de brasage.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaquette (16) est en un alliage d'argent et en forme de parallélépipède rectangle d'une épaisseur voisine du millimètre.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le courant de soudure par résistance, compris dans la fourchette de 15 000 à 50 000 ampères, est maintenu pendant environ une seconde, la force d'application de l'électrode (20) étant adaptée à la dimension de la pièce de contact (10).
8. Pièce de contact électrique, réalisée par la mise en ceuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un revêtement à base d'argent en forme de feuille (42) ou de plaquette (16) mince soudée ou brasée par résistance sur une protubérance (12) écrasée à chaud ménagée sur la tranche d'un doigt de contact (10) en cuivre en forme de plaque plane.
9. Pièce de contact selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle constitue le contact mobile d'un appareil de coupure de courant et coopère avec un contact fixe en position de fermeture de l'appareil.
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