FR3122593A1 - Procédé de façonnage d'un produit semi-fini destiné à un élément de contact électrique, produit semi-fini destiné à un élément de contact électrique - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de façonnage d'un produit semi-fini (100) destiné à un élément de contact électrique. Dans une étape de revêtement, un revêtement présentant de l'Ag comme composant, en particulier sous forme de matrice, est appliqué sur un corps de base électriquement conducteur du produit semi-fini (100) dans une direction de revêtement, et le revêtement est façonné, dans une étape de façonnage succédant à l'étape de revêtement, par formage, en particulier par étirage, du produit semi-fini (100) à travers un orifice ou par laminage de profilé. Est concerné en outre un produit semi-fini (100) destiné à un élément de contact électrique, ledit produit semi-fini (100) comprenant un corps de base électriquement conducteur et un revêtement sur le corps de base présentant de l’Ag comme composant, en particulier sous forme de matrice, étant modifié par formage, en particulier étirage ou laminage de profilé. Figure pour l’abrégé: Figure 4C

Description

Procédé de façonnage d'un produit semi-fini destiné à un élément de contact électrique, produit semi-fini destiné à un élément de contact électrique
La présente invention concerne un procédé de façonnage d'un produit semi-fini destiné à un élément de contact électrique.
Le produit semi-fini peut par exemple être de forme allongée et peut servir à former un logement en forme de cage pour un élément de contact homologue. Il est connu de, lors d’une étape de revêtement sur un corps de base électriquement conducteur du produit semi-fini, appliquer dans une direction de revêtement un revêtement présentant de l'Ag (argent) comme composant. En conséquence peut par exemple être améliorée une résistance de contact.
Les couches ainsi appliquées ne présentent souvent pas la dureté souhaitée en combinaison avec une faible résistance de contact, ou le faible coefficient de frottement souhaité.
Le but de la présente invention est donc de fournir une solution avec laquelle le produit semi-fini présente les propriétés avantageuses souhaitées.
Le but de la présente invention est atteint en façonnant le revêtement, lors d’une étape de traitement ou de façonnage succédant à l'étape de revêtement, grâce à une étape de formage, tel qu’un étirage du produit semi-fini à travers un orifice ou un laminage de profilé. L'étape de formage permet d'obtenir les propriétés souhaitées.
Ainsi, l’invention concerne un procédé de façonnage d'un produit semi-fini (destiné à un élément de contact électrique, dans lequel, dans une étape de revêtement, un revêtement présentant de l'Ag comme composant, en particulier sous forme de matrice, est appliqué sur un corps de base électriquement conducteur du produit semi-fini dans une direction de revêtement, dans lequel, dans une étape de façonnage succédant à l'étape de revêtement, le revêtement est façonné par formage, en particulier par étirage, du produit semi-fini à travers un orifice ou par laminage de profilé.
Dans le cas d'un produit semi-fini selon la présente invention, le revêtement présente de l'Ag comme composant, par exemple sous forme de revêtement matriciel, et est modifié grâce à l'étape de formage, en particulier grâce à l’étirage ou au laminage de profilé. Le produit semi-fini et/ou le revêtement peuvent par exemple correspondre à la coupe transversale de l'orifice et/ou présenter des (micro)rainures ou des (micro)motifs produits par l’étirage ou le laminage de profilé.
L’invention concerne ainsi également un produit semi-fini destiné à un élément de contact électrique, comprenant un corps de base électriquement conducteur et un revêtement sur le corps de base, dans lequel le revêtement présente de l'Ag comme composant, en particulier sous forme de matrice, et est modifié par formage, en particulier par étirage ou laminage de profilé.
La solution selon la présente invention peut être encore améliorée grâce aux développements et modes de réalisation ci-dessous, qui peuvent être combinés les uns avec les autres respectivement de manière avantageuse et quelconque.
Dans l'étape de formage, une force perpendiculaire à la surface peut être exercée sur le revêtement. Cela peut entraîner une modification du revêtement.
Le revêtement peut entourer le corps de base le long d'une direction circonférentielle. Avec un tel produit semi-fini, il n’est plus nécessaire de veiller au bon alignement lors de la transformation ultérieure en un élément de contact. Le revêtement peut présenter une épaisseur constante le long de la direction circonférentielle, au moins avant l'étape de traitement comprenant le formage. Dans d'autres modes de réalisation, l'épaisseur de couche peut varier le long de la direction circonférentielle, en fonction des propriétés qui y sont souhaitées et dans quelle mesure elles y sont souhaitées.
Dans des variantes de mode de réalisation, le revêtement peut également être présent uniquement sur des parties de la circonférence. Ainsi, par exemple dans le cas d'une section transversale rectangulaire, un revêtement peut n’être présent que sur un côté. Un tel côté peut par exemple être un côté sur lequel se trouve une surface de contact, ou un côté servant au guidage mécanique de l'élément de contact.
Le produit semi-fini peut être un fil, en particulier un fil rond ou un fil profilé. Ledit fil peut être utilisé de nombreuses manières pour produire un élément de contact. L’étirage peut dans ce cas être un tréfilage.
Le corps de base lui-même peut être fabriqué par étirage ou par laminage de profilé avant l'étape de revêtement. Le corps de base peut également être considéré comme un produit semi-fini, étant donné qu’il est soumis à des étapes de transformation ultérieures.
Dans des variantes de modes de réalisation, le produit semi-fini peut être un élément allongé. Il peut y avoir en particulier une section transversale qui reste constante dans une direction longitudinale. La section transversale peut être elliptique, rectangulaire ou polygonale ou présenter toute autre forme.
Afin d'influencer davantage les propriétés de la manière souhaitée, le revêtement peut présenter au moins un composant supplémentaire. Composant désigne ici en particulier un composant de matériau, c'est-à-dire que le matériau du revêtement est constitué de tels composants de matériau ou en présente.
Dans un mode de réalisation avantageux du procédé, Ag et le composant supplémentaire peuvent être appliqués sous forme de couches séparées ou au sein de couches séparées. Le procédé peut ainsi être mis en œuvre de manière particulièrement simple.
Le revêtement et les couches peuvent être appliqués grâce aux procédés habituels, par exemple par trempage à chaud, galvanoplastie, grâce à des procédés mécaniques tels que le placage ou parPVD ( dépôt physique en phase vapeur) ouCVD ( dépôt chimique en phase vapeur).
Afin de renforcer l'effet du formage, Ag et le composant supplémentaire peuvent être appliqués en couches alternées ou au sein de couches alternées. Des matériaux différents sont respectivement présents dans deux couches successives. Les couches alternées comprennent au moins une couche d’Ag, une couche ducomposant supplémentaire et une deuxième couche d’Ag. Les deux couches d’Ag peuvent contenir la couche comprenant le composant supplémentaire. De manière préférée, quatre couches ou plus de quatre couches sont présentes. Celles peuvent en particulier être répétés selon un schéma défini, par exemple A-B-A-B-A-B-… ou A-B-C-A-B-C-…
Dans un autre mode de réalisation avantageux, au moins deux couches successives peuvent être constituées du même matériau. Ainsi, en termes de technique de procédé il peut par exemple être plus simple d'appliquer deux couches plus minces d'un matériau, puis une autre couche mince d'un autre matériau, c'est-à-dire par exemple A-A-B-A-A-B.
Dans un mode de réalisation avantageux, l'épaisseur de couche pour l’Ag est comprise entre 100 et 2 000 nm, de manière préférée entre 200 et 1 000 nm, de manière particulièrement préférée entre 300 et 600 nm. L'épaisseur de couche du composant supplémentaire peut être comprise entre 5 et 200 nm, de manière préférée entre 10 et 100 nm, de manière particulièrement préférée entre 30 et 60 nm. Avec de telles épaisseurs de couche, l'effet du formage peut être particulièrement efficace.
La teneur en alliage du composant supplémentaire dans le revêtement peut être de 0,3–15 %, de manière préférée de 0,5–10 %. Cela peut fournir un revêtement présentant des propriétés, en particulier des propriétés mécaniques, particulièrement avantageuses. Les pourcentages sont donnés ici en % atomiques, c'est-à-dire le pourcentage des atomes du composant supplémentaire par rapport au nombre total d'atomes du revêtement.
Grâce au formage, l’Ag et le composant supplémentaire peuvent être alliés. En particulier, les composants peuvent être mécaniquement alliés. Cela est possible grâce au mélange sous haute pression lors du formage, par exemple lors de l’étirage à travers l'orifice/la filière d’étirage. Pour obtenir ici un résultat particulièrement bon, on peut utiliser une pluralité de couches de faible épaisseur. En particulier, au moins 8, de manière préférée au moins 16 couches peuvent être présentes.
Dans un mode de réalisation avantageux, on utilise comme composant supplémentaire un matériau qui durcit la matrice Ag lors de l'alliage. Un alliage constitué d'Ag et de composants supplémentaires peut être plus dur que l’Ag. La dureté ainsi obtenue permet de réduire l'abrasion et allonger ainsi la durée de vie d'un élément de contact produit dans ledit alliage.
Le composant supplémentaire contient par exemple au moins un matériau issu du groupe Ni (nickel), Pd (palladium), Ru (ruthénium), Ti (titane), Mo (molybdène), W (tungstène), Au (or), Cu (cuivre), ou est constitué d'un tel matériau.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le composant supplémentaire peut fonctionner comme une couche barrière qui ralentit ou empêche des phénomènes de diffusion à l'intérieur de la couche et améliore ainsi la résistance à la corrosion et la stabilité thermique de la couche. En outre, le composant supplémentaire peut ralentir ou empêcher la croissance cristalline de la matrice et stabiliser ainsi la structure cristalline fine produite grâce au formage, en particulier grâce au tréfilage. Une couche ainsi réalisée conserve sa dureté, sa résistance à l'abrasion et sa résistance à la corrosion même lorsqu'elle est utilisée à haute température (150°C à 250°C). C'est notamment le cas lorsqu'on utilise du nickel (Ni) comme composant supplémentaire.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le composant supplémentaire peut être incorporé sous forme de particules dans une couche d'Ag. De telles particules peuvent par exemple être présentes dans le bain de galvanoplastie lors d’une application galvanoplastique et se déposer pendant le procédé de revêtement. Des particules appropriées peuvent également être présentes dans la cuve de trempage dans le cas d'un procédé de revêtement comprenant un trempage. Dans les procédés de revêtement sous vide tels que le dépôt chimique en phase vapeur ou le dépôt physique en phase vapeur, le second composant peut être déposé par co-pulvérisation/évaporation ou revêtement à partir d'une cible en alliage à matrice Ag.
Grâce au formage, en particulier à l'étirage ou au laminage de profilé, les particules peuvent recevoir une orientation préférée, c’est-à-dire une orientation préférée peut être apportée aux particules, ou une orientation préférée des particules peut être modifiée. Les particules peuvent, par exemple, se présenter sous la forme de flocons, de rubans ou de fils, et une orientation préférée peut être définie par rapport à une orientation d'un plan ou une direction longitudinale desdites particules. En particulier, une direction longitudinale des particules peut être parallèle à une direction longitudinale du corps de base. Les particules qui sont à la surface du produit semi-fini peuvent en particulier fournir ainsi un effet particulièrement important. Dans un produit semi-fini traité ou façonné de ladite manière, les particules du composant supplémentaire présentent une orientation préférée. La forme des particules peut également être modifiée par l’étirage.
Les particules peuvent présenter une forme sphérique ou ellipsoïdale de révolution avant le traitement. Ladite forme peut être modifiée grâce à l’étirage. La forme peut en particulier être aplatie. Les côtés plats d'une telle forme peuvent reposer sur la surface ou être orientés vers la surface.
Les particules peuvent présenter des propriétés de réduction de frottement. En particulier, l'enfichage ou le guidage de l'élément de contact peut ainsi être facilité et/ou l'usure peut être réduite.
Le composant supplémentaire peut contenir au moins un matériau issu du groupe graphène, graphite, nanotubes de carbone, sulfures, sulfure de soufre, sulfure de molybdène, sulfure de tungstène, nitrure de bore hexagonal, PTFE (polytétrafluoroéthylène), ou être constitué d'un tel matériau.
Le formage, en particulier l'étirage ou le laminage de profilé, permet de produire une orientation préférée des cristallites à l'intérieur ou à la surface du revêtement ou de modifier l'orientation préférée des cristaux au niveau de la surface ou dans le revêtement. Cela peut se faire indépendamment du fait que le revêtement contient une seule couche ou une pluralité de couches et indépendamment du fait que des particules soient présentes dans une ou plusieurs couche(s).
Au niveau d‘une surface d'un produit semi-fini, en particulier d’un produit semi-fini ainsi traité ou façonné, des cristallites peuvent se terminer principalement dans un ou deux plan(s) cristallin(s). Il peut s'agir par exemple d‘un plan cristallin <111> et/ou d’un plan <110>, en particulier dans le cas d'un réseau de type Ag. Une proportion peut être considérée comme prédominante si une terminaison est présente le long d'un tel plan cristallin sur plus de 30 %, de manière préférée plus de 50 %, de la surface.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le revêtement peut comprendre au moins deux autres composants en plus de Ag. Les propriétés peuvent ainsi être influencées de manière particulièrement positive.
Dans une autre étape de procédé, le produit semi-fini revêtu traité par façonnage, en particulier par étirage ou laminage de profilé, peut être traité thermiquement. A cet effet, le produit semi-fini peut être porté à une température définie pendant un certain temps, par exemple par circulation de courant, dans une cuve de trempage ou dans un four. Un refroidissement rapide/une trempe, par exemple par trempage, peut également faire partie du traitement thermique. La dureté du revêtement et/ou du produit semi-fini peut en particulier en être modifiée.
Le matériau pour le corps de base peut comprendre notamment du cuivre, un alliage de cuivre, de l'aluminium, un alliage d'aluminium, du fer ou de l'acier, afin de permettre une structure particulièrement stable mécaniquement.
Une autre couche peut être présente entre le corps de base et le revêtement. Ladite couche peut être utilisée par exemple pour permettre l'adhérence des composants appliqués ou pour produire ou augmenter une conductivité. La couche supplémentaire peut comprendre du Cu (cuivre) ou être constituée de Cu ; pour faire office de base d'adhérence, on peut également appliquer des couches de Ni ou de NiP ou encore une amorce en un métal allié.
La présente invention concerne également un élément de contact électrique comprenant au moins un produit semi-fini selon la présente invention. L'élément de contact peut par exemple présenter un logement en forme de fût ou d'entonnoir, constitué du produit semi-fini et dans lequel un élément de contact homologue en forme de broche peut être introduit.
La présente invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples et de modes de réalisation avantageux en se référant aux figures. Les développements et modes de réalisation avantageux représentés sont respectivement indépendants les uns des autres et peuvent être combinés les uns avec les autres de manière quelconque en tant que de besoin.
On peut voir que :
La est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation d'une étape de revêtement ;
La est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation d'une étape de revêtement ;
La est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation d'une étape de revêtement ;
La est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation d'une étape de traitement ;
La est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation d'une étape de traitement ;
La est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation d'une étape de traitement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de revêtement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de revêtement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de revêtement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de revêtement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de traitement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de traitement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de traitement ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'un produit semi-fini ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'une étape de traitement ;
La est une vue schématique latérale d'un autre mode de réalisation d'un produit semi-fini partiellement façonné ;
La est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'un produit semi-fini non façonné ;
La montre un détail de la vue en coupe du produit semi-fini non façonné de la ;
La est une vue schématique en coupe du mode de réalisation de la après une étape de traitement ;
La montre un détail de la vue en coupe du produit semi-fini façonné de la ;
La montre un autre détail agrandi du produit semi-fini façonné de la ;
La est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation d'un élément de contact.
Une étape de revêtement B est représentée sur les figures 1A, 1B et 1C. Un revêtement 30 est appliqué sur un corps de base 20 électriquement conducteur pouvant être considéré comme un produit semi-fini 100. Cela peut être réalisé grâce aux procédés habituels, par exemple par trempage à chaud, revêtement mécanique, revêtement galvanoplastique, dépôt physique en phase vapeur (PVD) ou dépôt chimique en phase vapeur (CVD).
Le produit semi-fini 100 peut par exemple être un fil 101. Un tel fil 101 peut présenter une configuration allongée à section constante. La section transversale peut être notamment cylindrique circulaire ou quasi-cylindrique, mais également polygonale, en particulier rectangulaire ou octogonale. Le fil 101 peut être produit par tréfilage ou laminage de profilé.
Dans le cas d'un fil, le revêtement 30 peut être appliqué dans la direction circonférentielle U sur toute la surface de l'enveloppe du cylindre.
Dans d'autres modes de réalisation, le corps de base 20 peut également présenter une forme différente. Par exemple, le corps de base 20 peut être une plaque ou une bande. Une plaque ou une bande peut présenter une section transversale rectangulaire ou polygonale. Le revêtement 30 peut également n’être présent que sur des parties de la surface extérieure. Dans le cas d'une bande ou d'une plaque, il est possible de ne revêtir par exemple qu’un seul côté, à savoir un côté qui sert à la mise en contact mécanique ou électrique.
Le revêtement 30 est appliqué dans une direction de revêtement S qui correspond pour le fil 101 à une direction radiale R. Des épaisseurs de couche 81, 82, 83, 85 du revêtement 30 ou de couches individuelles 31, 32, 33 sont également mesurées dans la direction de revêtement S ou dans une direction de hauteur H qui s'étend parallèlement à la direction de revêtement S. Les couches individuelles 31, 32, 33 sont appliquées les unes sur les autres dans la direction de revêtement S. La direction de revêtement S est ainsi perpendiculaire à une direction longitudinale L du corps de base 20.
Une étape de traitement Z au cours de laquelle le produit semi-fini 100 revêtu est traité ou façonné, par exemple par étirage ou laminage de profilé, est montrée sur les figures 2A, 2B et 2C. Dans le cas de l’étirage, le corps de base 20 est tiré à travers un orifice 91, voir également la .
L'orifice 91 peut faire partie d'une filière d'étirage 90 présentant des orifices 91 de tailles différentes afin de mettre en œuvre successivement plusieurs étapes d'étirage. Les orifices 91 peuvent respectivement être conçus en forme d'entonnoir afin de permettre un étirage aisé.
La hauteur 80 du corps de base 20 est réduite par l'étirage. Dans le cas du fil 101, la hauteur 80 correspond au diamètre 70.
Comme on peut le voir sur la , un premier diamètre 71 est présent avant l'étape d'étirage et un second diamètre 72 inférieur au premier diamètre 71 est présent après l'étape d'étirage. Un allongement du produit semi-fini 100 dans une direction longitudinale L peut se produire du fait de l'étirage. La représente une vue microscopique d'un produit semi-fini 100 partiellement étiré.
Lors de l’étirage à travers l'orifice 91, une pression mécanique est exercée sur le corps de base 20 et en particulier sur le revêtement 30. Les propriétés du revêtement 30 peuvent en particulier être ainsi influencées positivement.
Le tirage ou l'étirage est un mode de formage particulier. Un autre mode de formage peut être le laminage de profilé. Lors de ce formage, une force est exercée respectivement sur le revêtement 30 à l'encontre de la direction de revêtement S. Le revêtement 30 est alors formé et ses propriétés sont modifiées.
Les figures 3A, 3B, 3C et 3D montrent un mode de réalisation d'une étape de revêtement B. Des couches 39 de matériaux différents sont appliquées de manière alternée sur le corps de base 20. Le matériau d'une première couche 31 diffère du matériau d'une deuxième couche 32 appliquée sur la première couche 31. Une troisième couche 33 appliquée sur la deuxième couche 32 peut être constituée d'un autre matériau, qui diffère du matériau de la première couche 31 et du matériau de la deuxième couche 32, ou du même matériau que la première couche 31. Ledit procédé peut être répété jusqu'à ce qu'un nombre souhaité de couches 39 soit présent. Une séquence répétée de couches de matériaux différents, par exemple une séquence alternée de couches A-B-A-B-A-B-…, ou trois couches répétées A-B-C-A-B-C-…, peut ici être appliquée. Bien entendu, on peut aussi utiliser d'autres séquences de couches, en particulier des séquences de couches non répétées. En outre, on peut par exemple envisager que deux couches successives soient constituées du même matériau, c'est-à-dire par exemple A-A-B-A-A-B-... Cela peut être plus facile à produire en termes de technique de procédé.
L'étape de revêtement B produit un revêtement 30 avec une épaisseur de couche 85 correspondant à la somme des épaisseurs de couche des couches individuelles 39, c'est-à-dire, dans l'exemple représenté, la somme de l'épaisseur de couche 81 de la première couche 31, de l'épaisseur de couche 82 de la deuxième couche 32 et de l'épaisseur de couche 83 de la troisième couche 33. Au moins une des couches 39 contient de l'argent (Ag) ou en est entièrement constituée.
Le revêtement 30 peut présenter d'autres composants, en particulier au moins un matériau issu du groupe Ni (nickel), Pd (palladium), Ru (ruthénium), Ti (titane), W (tungstène), Au (or), Cu (cuivre), Fe (fer), Co (cobalt) ou Mo (molybdène). Par exemple, une couche 39 comprend un tel matériau ou est constituée d'un tel matériau. Ces matériaux peuvent notamment contribuer à améliorer des propriétés mécaniques telles que la dureté, par exemple par durcissement de l'Ag.
Les figures 4A, 4B et 4C montrent comment un tel revêtement 30 est modifié par formage, en particulier par étirage. Du fait de la pression mécanique, les couches individuelles 31, 32 et 33 sont mécaniquement mélangées entre elles. Après l'étirage, le revêtement 38 façonné peut être considéré comme une couche 39 unique. L'épaisseur de couche 85 a ainsi diminué. Comme on peut le voir sur les figures 2A à C, le diamètre 79 du corps de base 20 a également diminué.
L'étirage ou le laminage de profilé peut entrainer un mélange et/ou un alliage des matériaux des couches individuelles 31, 32, 33, 39. Un tel alliage mécanique modifie les propriétés du revêtement 30. Par exemple, le revêtement peut ensuite présenter une dureté supérieure à celle de chacun des composants du revêtement 30 non façonné.
Le produit semi-fini 100 façonné peut présenter des traces du formage, en particulier de l'étirage ou du laminage de profilé. Par exemple, la section transversale du produit semi-fini 100 peut correspondre à l'orifice 91. En outre, des rainures ou des topographies en forme d'onde, résultant par exemple de petites saillies dans l'orifice ou pouvant être mises en place de manière ciblée, peuvent être présentes le long d'une direction longitudinale L.
La représente un autre mode de réalisation dans lequel le revêtement 30 n'est pas constitué de couches 39 différentes, mais de particules 40 noyées dans une couche 39 unique. La couche 39 peut à nouveau comprendre de l'Ag, en particulier sous forme de matrice, c'est-à-dire sous la forme d'un matériau de base ou d'une structure de base. Les particules 40 comprennent d'autres matériaux pouvant par exemple présenter des propriétés de réduction de frottement. Les particules 40 peuvent contenir un matériau issu du groupe graphène, graphite, nanotubes de carbone, sulfures, sulfure de soufre, sulfure de molybdène, PTFE (polytétrafluoroéthylène), sulfure de tungstène ou nitrure de bore hexagonal ou peuvent être constituées d'un tel matériau.
Les particules 40 peuvent par exemple être mises en place dans le revêtement 30 lors de l'étape de revêtement B. Si le revêtement 30 est créé par trempage ou galvanoplastie, les particules 40 peuvent être présentes dans le liquide et se déposer de manière aléatoire. La concentration des particules 40 dans le revêtement peut être commandée, par exemple grâce à la concentration des particules 40 dans le liquide.
Les particules peuvent être asymétriques ou symétriques, sous forme de flocons, de rubans ou de fils. Les orientations des particules 40 peuvent être modifiées de manière avantageuse par l'étape de traitement Z comprenant le formage, en particulier l'étirage ou le laminage de profilé. Par exemple, dans le cas d'un mode de réalisation en forme de fil, les directions longitudinales des fils peuvent être orientées parallèlement à la direction longitudinale L du produit semi-fini 100 le long de laquelle a lieu un mouvement de laminage ou d'étirage. Une surface 50 du produit semi-fini 100 peut en particulier être ainsi formée dans une large mesure grâce aux surfaces des particules 40. Le coefficient de frottement peut de ce fait être très faible.
Dans le cas d'un mode de réalisation en flocons ou en bandes, l'orientation des particules 40 peut être modifiée par l’étirage de sorte que leurs surfaces reposent sur la surface 50 du produit semi-fini. Il en résulte également que les propriétés du produit semi-fini 100 en surface sont définies de manière décisive par les propriétés des particules 40, par exemple les propriétés antiadhésives.
Les particules 40 peuvent être sphériques avant le traitement. Grâce à l'étape de traitement Z comprenant le formage, les particules 40 peuvent être aplaties et/ou étirées et un de leurs côtés plats est orienté vers la surface 50 ou repose sur la surface 50.
En outre, la concentration des particules 40 au niveau de la surface 50 peut être augmentée grâce à l'étape de traitement Z comprenant le formage. Cela a également une influence positive sur les propriétés du produit semi-fini 100.
Les figures 8 et 9 représentent des vues microscopiques d'une section transversale d'un produit semi-fini 100 en forme de fil 101 après une étape de revêtement B, mais avant une étape de traitement Z. Outre le corps de base 20 en acier et le revêtement 30, une couche intermédiaire 25 contenant du cuivre et pouvant servir à permettre la conduction d'un courant et/ou l'adhérence du revêtement 30 sur le corps de base 20. Le fil 101 présente un diamètre d'environ 0,5 millimètre à ce stade. Comme on peut le voir sur la , le revêtement 30 comprend plusieurs couches 39 séparées. Des couches 30, 33 en Ag comparativement épaisses alternent avec des couches 32, 34 en palladium (Pd) plus minces.
La teneur en alliage de le composant supplémentaire du revêtement, ici par exemple le palladium, peut être comprise entre 0,3 et 15 %, de manière préférée entre 0,5 et 10 %. Cela peut donner un revêtement présentant des propriétés particulièrement avantageuses, notamment mécaniques.
Sur les figures 10 à 12, le fil 101 est représenté après une étape de traitement Z. Il a maintenant un diamètre d'environ 0,3 millimètre. On voit notamment sur la que Ag et Pd sont mécaniquement alliés dans des régions où une charge mécanique élevée est présente dans le revêtement 30, voir les régions 65.
On peut également voir des cristallites 60. Le revêtement 30 peut être modifié par l’étirage de sorte que les cristallites 60 se terminent à la surface 50 principalement dans un ou deux plan(s) cristallin(s), par exemple dans un plan <111> ou <110>. Cela peut également avoir une influence positive sur les propriétés.
La montre un élément de contact 200 pouvant être réalisé à partir d'un fil 101. Des segments individuels du fil 101 sont pliés et reliés afin de former un logement conique pour un élément de contact homologue. Grâce au traitement comprenant une étape de formage, en particulier une étape d'étirage ou une étape de laminage, des propriétés de frottement telles qu'un coefficient de frottement ou une dureté sont en particulier modifiées. La durée de vie d'un tel élément de contact 200 peut ainsi être prolongée.
Références numériques
20 corps de base
25 couche intermédiaire
30 revêtement
31 première couche
32 deuxième couche
33 troisième couche
34 quatrième couche
38 revêtement façonné
39 couche
40 particules
50 surface
60 cristallite
65 région
70 diamètre
71 premier diamètre
72 second diamètre
79 diamètre du corps de base
80 hauteur
81 épaisseur de couche de la première couche
82 épaisseur de couche de la deuxième couche
83 épaisseur de couche de la troisième couche
84 épaisseur de couche de la quatrième couche
85 épaisseur de couche du revêtement
90 filière d'étirage
91 orifice
100 produit semi-fini
101 fil
200 élément de contact

B étape de revêtement
L direction longitudinale
R direction radiale
S direction de revêtement
U direction circonférentielle
Z étape de façonnage

Claims (15)

  1. Procédé de façonnage d'un produit semi-fini (100) destiné à un élément de contact électrique (200), dans lequel, dans une étape de revêtement (B), un revêtement présentant de l'Ag comme composant, en particulier sous forme de matrice, est appliqué sur un corps de base (20) électriquement conducteur du produit semi-fini (100) dans une direction de revêtement (S), dans lequel, dans une étape de façonnage (Z) succédant à l'étape de revêtement (B), le revêtement (30) est façonné par formage, en particulier par étirage du produit semi-fini (100) à travers un orifice (91) ou par laminage de profilé.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le revêtement (30) présente au moins un composant supplémentaire.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le produit semi-fini (100) est un fil (101), en particulier un fil rond ou un fil profilé.
  4. Procédé selon la revendication 2, ou selon la revendications 3 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel Ag et le composant supplémentaire sont appliqués en couches alternées (31, 32, 33, 34, 39).
  5. Procédé selon la revendication 2 ou 4, ou selon la revendication 3 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel grâce au formage, en particulier à l'étirage ou au laminage de profilé, Ag et le composant supplémentaire sont alliés.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 4 et 5, ou selon la revendication 3 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel le composant supplémentaire est incorporé sous forme de particules (40) dans une couche d'Ag.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel grâce au formage, en particulier à l'étirage ou au laminage de profilé, une orientation préférée (40) est apportée aux particules ou une orientation préférée des particules (40) est modifiée.
  8. Produit semi-fini (100) destiné à un élément de contact électrique (200), comprenant un corps de base (20) électriquement conducteur et un revêtement (30) sur le corps de base (20), dans lequel le revêtement présente de l'Ag comme composant, en particulier sous forme de matrice, et est modifié par formage, en particulier par étirage ou laminage de profilé.
  9. Produit semi-fini (100) selon la revendication 8, dans lequel le revêtement (30) comprend au moins un composant supplémentaire.
  10. Produit semi-fini (100) selon la revendication 9, dans lequel Ag et le composant supplémentaire sont grâce au formage, en particulier à l'étirage ou au laminage de profilé, mécaniquement alliés.
  11. Produit semi-fini (100) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel au niveau d’une surface (50) du produit semi-fini (100), des cristallites (60) se terminent principalement dans un ou deux plan(s) cristallin(s), en particulier dans un plan <111> et/ou un plan <110>.
  12. Produit semi-fini (100) selon la revendication 9 ou 10, ou selon la revendication 11 en combinaison avec la revendication 9 ou 10, dans lequel le composant supplémentaire contient au moins un matériau issu du groupe Ni, Pd, Ru, Ti, Mo, W, Fe, Co, ou est constitué d‘un tel matériau.
  13. Produit semi-fini (100) selon l'une quelconque des revendications 9,10 et 12, ou selon la revendication 11 en combinaison avec la revendication 9 ou 10, dans lequel le composant supplémentaire contient au moins un matériau issu du groupe graphène, graphite, nanotubes de carbone, sulfures, sulfure de soufre, sulfure de molybdène, sulfure de tungstène, nitrure de bore hexagonal, PTFE, ou est constitué d’un tel matériau.
  14. Produit semi-fini (100) selon l'une quelconque des revendications 9, 10, 12 et 13, ou selon la revendication 11 en combinaison avec la revendication 9 ou 10, dans lequel la teneur en alliage du composant supplémentaire dans le revêtement (30) est de 0,3–15 %, de préférence de 0,5–10 %.
  15. Elément de contact électrique (200) comprenant au moins un produit semi-fini (100) selon l'une quelconque des revendications 8 à 13.
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