ES2964896T3 - Conector de enchufe fabricado de una tira hecha de aleación de aluminio - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un conector de enchufe hecho de una tira de aleación de aluminio (1), que comprende al menos una capa promotora de adhesión (2), siendo dicha capa promotora de adhesión (2) una aleación de cobre-zinc aplicada mediante galvanoplastia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Conector de enchufe fabricado de una tira hecha de aleación de aluminio
La invención se refiere a un conector de enchufe fabricado de una tira hecha de aleación de aluminio.
Una aleación de aluminio de este tipo se conoce por Dettner/Elze, Handbook of Electroplating, volumen I/2, páginas 1033-1047, editorial Carl Hanser, Munich. Describe la aplicación de una capa promotora de adhesión hecha de zinc mediante un proceso de decapado con zincato.
Al utilizar la capa promotora adhesiva conocida, puede producirse de manera desventajosa corrosión en los límites de grano debido a una reacción entre zinc y aluminio. Además, el proceso de decapado con zincato no es adecuado para procesos galvánicos en banda. Esto significa que el recubrimiento es complejo y, por ejemplo, para conectores de enchufe o elementos de contacto eléctricos no son competitivos en comparación con los conectores de enchufe a base de cobre. El documento EP 1788585 A1 divulga un conector de enchufe con una capa aplicada galvánicamente.
El objeto de la presente invención es eliminar las desventajas del estado de la técnica. En particular, se debe especificar un conector de enchufe fabricado de una tira hecha de una aleación de aluminio.
Este objeto se logra mediante las características de la reivindicación 1. Las configuraciones convenientes de la invención resultan de las características de las reivindicaciones 2 a 6.
Según la invención se propone que la capa promotora de adhesión sea una aleación de cobre y estaño aplicada galvánicamente y aplicada directamente sobre la aleación de aluminio. De acuerdo con la invención, la capa promotora de adhesión presenta un espesor de como máximo 50 nm. Se aplica otra capa de metal o aleación a la capa promotora de adhesión.
La aleación de cobre y estaño se aplica a la tira mediante un baño galvánico que contiene cobre. La aleación se crea a partir de una serie de tiras galvánicas durante o después de la aplicación de los metales. De acuerdo con la invención, se entiende por "tira" una pieza de trabajo que es una tira de chapa, una tira configurada en forma de piezas estampadas coherentes que luego se separan o un producto semiacabado. La banda según la invención es especialmente adecuada para el recubrimiento mediante un proceso galvánico de banda.
El recubrimiento galvánico puede ser un "recubrimiento galvánico convencional", en el que la pieza de trabajo, en particular la tira, se sumerge total o parcialmente en un baño galvánico, o puede ser un proceso galvánico en banda.
Por “proceso galvánico en banda” se entiende un proceso en el que una tira se desenrolla de un rollo, se pasa a través del baño galvánico para su recubrimiento y luego se enrolla de nuevo en otro rollo o se sigue procesando de otra manera. En este contexto también se habla del llamado “'procedimiento rollo-a-rollo”.
Normalmente, un óxido superficial nativo de la aleación de aluminio se elimina al menos parcialmente, en particular completamente, mediante la aplicación galvánica de la capa promotora de adhesión.
La aleación de cobre y estaño contiene convenientemente Cu3Sn o Cu6Sn5. La aleación de cobre y estaño se compone preferiblemente de Cu3Sn o Cu6Sn5, así como de impurezas inevitables.
El tamaño de grano de los granos de la capa promotora de adhesión se encuentra preferiblemente en el rango de 10 a 100 nm, en particular de 10 a 30 nm.
La aleación de aluminio contiene convenientemente al menos un 80% en peso de aluminio, preferiblemente al menos un 90% en peso de aluminio, en particular al menos un 95% en peso de aluminio.
Preferiblemente, la capa adicional de metal o aleación está compuesta por al menos un metal o aleación del siguiente grupo: plata, plata y estaño, plata y antimonio, oro, oro y cobalto, cobre, níquel, níquel y fósforo, níquel y tungsteno, indio, plomo, paladio y níquel, estaño, estaño y plomo o zinc. Se pueden proporcionar una o varias capas adicionales de metal o aleación. Cada una de las capas adicionales de metal o aleación puede presentar en particular un espesor de capa entre 50 nm y 15 |um, preferiblemente entre 0,5 |um y 9 |um, en particular entre 1 |um y 4 |um. La al menos una capa adicional de metal o aleación se aplica convenientemente también mediante un proceso de galvanoplastia en tira.
La ventaja de recubrir con una capa promotora de adhesión hecha de una aleación de cobre y estaño es que el recubrimiento se puede realizar mediante un proceso de galvanoplastia en tira. Esto significa que el tiempo total de recubrimiento se puede reducir a una fracción del tiempo de recubrimiento tradicional. Las tiras con el revestimiento de acuerdo con la invención se pueden fabricar de forma económica. Un uso de las tira recubiertas de acuerdo con la invención es posible, por ejemplo, para la fabricación de conectores de enchufe, elementos de contacto eléctricos, en particular como conectores de enchufe de celdas en electromovilidad y similares.
La invención se explica a continuación con más detalle mediante dibujos. Muestran:
la Fig. 1
una representación esquemática de la aleación de aluminio recubierta con una capa promotora de adhesión y capa adicional de metal o aleación,
la Fig.2
una representación esquemática de acuerdo con la Fig. 1 con capas adicionales de metal o aleación. Los dibujos solo muestran la secuencia de las capas. A partir de los dibujos no se debe hacer indicación alguna sobre los espesores de las capas individuales.
La Fig. 1 muestra la tira hecha de una aleación de aluminio 1. Inmediatamente después de la aleación de aluminio 1 sigue la capa promotora de adhesión 2. La capa promotora de adhesión 2 está compuesta, por ejemplo, de Cu3Sn. La capa superior forma una capa adicional de metal o aleación 3. La capa adicional de metal o aleación 3 es, por ejemplo, una capa de estaño soldable.
La formación de la aleación de la capa promotora de adhesión 2 puede resultar de baños galvánicos.
La Fig. 2 muestra una realización de acuerdo con la Fig. 1, en la que tres capas adicionales de metal o aleación 3, 3a, 3b se encuentran encima de la capa promotora de adhesión 2. A modo de ejemplo se indica lo siguiente: Sobre una tira de 40 mm de ancho y 0,5 mm de espesor de una aleación de aluminio y magnesio se aplica una capa promotora de adhesión 2 de una aleación de cobre y estaño con un 3% en peso de magnesio con un espesor de 30 nm, luego una primera capa adicional de metal o aleación 3 hecha de cobre con un espesor de 100 nm, luego una segunda capa adicional de metal o aleación 3a hecha de níquel con un espesor de 0,5 pm o mayor y luego una tercera capa adicional de metal o aleación 3b de estaño con un espesor de 2 pm como capa superficial. La tira recubierta de este modo representa un producto semiacabado para su posterior procesamiento. De ello se pueden producir, por ejemplo, conectores de enchufe. La tercera capa adicional de metal o aleación 3b es adecuada para realizar una unión soldada. Para producir el recubrimiento, por ejemplo, se utiliza el llamado procedimiento de inmersión en profundidad, en el que solo se sumerge en el baño de recubrimiento la zona de la tira a recubrir. La otra zona de la tira queda sin recubrimiento. La tira pasa por varios baños de recubrimiento para recubrir con una aleación de cobre y estaño, luego un baño para recubrir con cobre, luego otro baño para recubrir con níquel y finalmente un baño final para recubrir con estaño. El tiempo de permanencia y/o la intensidad de corriente y la densidad de corriente se ajustan en el baño respectivo de modo que se consiga un espesor de capa predeterminado. Los pasos de limpieza necesarios se llevan a cabo antes, entre y después de cada baño.
LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA
1 Aleación de aluminio
2 Capa promotora de adhesión
3, 3a, 3b capa adicional de metal o aleación
Claims (6)
1. Conector de enchufe fabricado de una tira hecha de aleación de aluminio (1), que comprende al menos una capa promotora de adhesión (2),
en donde la capa promotora de adhesión (2) es una aleación de cobre y estaño aplicada galvánicamente y se aplica directamente a la aleación de aluminio (1),
en donde la capa promotora de adhesión (2) presenta un espesor de como máximo 50 nm, y
en donde se aplica una capa adicional de metal o aleación (3, 3a, 3b) a la capa promotora de adhesión (2).
2. Conector de enchufe según la reivindicación 1, en donde la aleación de cobre y estaño contiene Cu3Sn o Cu6Sn5.
3. Conector de enchufe según la reivindicación 2, en donde la aleación de cobre y estaño se compone de Cu3Sn o C6Sn5, así como de impurezas inevitables.
4. Conector de enchufe según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el tamaño de grano de los granos de la capa promotora de adhesión (2) se encuentra en el rango de 10 a 30 nm.
5. Conector de enchufe según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la aleación de aluminio (1) contiene al menos un 80% en peso de aluminio, preferiblemente al menos un 90% en peso de aluminio, en particular al menos un 95% en peso de aluminio,
6. Conector de enchufe según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa adicional de metal o aleación (3, 3a, 3b) contiene un metal o una aleación del siguiente grupo: plata, plata y estaño, plata y antimonio, oro, oro y cobalto, cobre, níquel, níquel y fósforo, níquel y tungsteno, indio, plomo, paladio y níquel, estaño, estaño y plomo, zinc.
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