JPH044529A - 複合冷間圧着塑性加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、異種金属あるいは異種材料の複合冷間圧着
塑性加工法に関するものであり、詳しくは電気接点ある
いはスポット溶接用接点などの精密加工における複合冷
間圧着塑性加工法に関するものである。

（従来の技術） 一般に電子部品には接触部分に金や銀等の貴金属材料を
貼り合せて使用しており、このような複合接点の製造は
、通常の良導電性金属材料及び貴金属材料からなる線材
をそれぞれ切断して互いに突き合せ、これを冷間圧縮に
より所望の形状に成形する方法、及びあらかじめ層状に
貴金属材料と通常の良導電材料とを貼り合せた積層材を
使用し。

これを打ち抜くか切断して素材となし、さらに冷間圧縮
成形により所望の形状となす方法が一般的である。

そして本発明者は、複合接点材の製造法において貴金属
材料とこれを貼り合せる通常の接点材料との硬さが大幅
に異なる場合の「複合電気接点材の製造法」（特開昭５
９−１６５３１７号）、さらには「複合接点の製造装置
」（実公昭５３−３５２３６号）等々の多くの技術を開
発して提案している。

（発明が解決しようとする課題） 従来の技術は、ロー付は及びクラット材使用の加工法が
多いが、この方法は工程が多く、製品の不良率が高くか
つ材料の歩留まりが高いため、製造コストが高くなる。

近時においては、電気接点あるいはスポット溶接用接点
などの精密加工では単に微細な精密加工ができるだけで
はだめで、異種金属（Ａｇ−Ｃｕなと）さらに異種材料
（Ａｇ−３ｎＯ１ＣｄＯなど）を接合し、かつ指定形状
に成形する技術が要求されている。

そして最近では、「真空接合」、「高温／常温接合ｊな
ど異種の金属や材料を接合する技術が注目を集めでいる
が満足する方法はない。

今後は、セラミック材料と金属材料、機能性材料と構造
材料など異種の金属や素材を接合して使用するニーズが
増加する。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって
、その目的は異種金属や酸化物系材料について、強固で
しかも安定した接合強度を有する複合冷間圧着塑性加工
法を提供することである。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明者は、各
種素材の最適接合を実現するために、界面接合における
物理的、化学的理論と応用について種々研究した。

その結果、酸化物系や異種金属における高品質の界面接
合を実現するためには、再結晶エネルギーや拡散エネル
ギーを利用して化学結合を起させることが必要であるこ
とに着目した。そしてそのためには、金属等の素材を構
成する原子の真空状態を利用し相転移を促すことによっ
て、接合エネルギーを増大させ、異種素材の結合を強固
にする技術に到達した。

即ちこの発明は、上記の知見に基づくものであって、そ
の要旨は「異種金属および異種材料の線材をカッターで
適宜の長さに切断し、その切断面を互いに突き合せ、そ
の突き合せ方向に圧着して塑性加工をする方法において
、上記線材として表面積と表面張力が大きく高密度で強
い活性化エネルギーを有する金属微粒子、超微粒子、非
晶質金属、微細結晶粒からなる金属間化合物をもつ材料
の線材を用いることを特徴とする複合冷間圧着塑性加工
法」である。

即ちこの発明は、線材の切断時、塑性加工時、塑性加工
直後における相転移による種々の力を利用するものであ
る。そしてこの線材として「表面積と表面張力が大きく
高密度で強い活性化エネルギーを有する金属微粒子、超
微粒子、非晶質金属、微細結晶粒からなる金属間化合物
をもつ材料の線材」を用いれば、相転移による接合エネ
ルギーを増大させ、異種素材の結合を強固にすることが
出来るのである。つまり切断時並びに塑性加工時に素材
を構成する原子間の真空に影響を与え、相転移を促し接
合エネルギーを生み出すからである。

そしてこの発明による接合界面は、強固であって、物理
結合のほか化学結合を主とするものであるから、ペンチ
で潰しても界面が剥離することがないのである。

以下実施例について説明する。

（実施例） 図中１は受型である。この受型１は基台２に固定したガ
イド簡３内に上下動自在に収容されスプリング４により
上向きに附勢されている。受型１の中心には上下の向き
に円筒状をした中空の素材収容孔５が上下に貫通して開
口され１、その素材収容孔５内に受型１の底面から押出
ピ゛ン６が挿入されている。この押出ピン６は、その基
部６ａが基台２に対し位置決めされるようにしてあり、
受型１が上下動されることによって、素材収容孔５内に
対し相対的に上下動されるようにしている。

受型１の両側に異種素材からなる線材を供給する押出筒
７と８が備えられ、両ＷＪ７．８より一定長さずつ線材
ａ及び線材すを押し出すようにしており、この押し出さ
れた各線材ａ、ｂはそれぞれカッター９，１０により切
断され、図示しない掴み機構によって保持され、受型１
の素材収容孔５上に移動され、線材ａを下にして別々に
素材収容孔５内に投入されるようにしている。

このようにして素材収容孔５内に収容された線材ａ、ｂ
を第２図に示すように素材収容孔５内において上下より
加圧し、両線材ａ、ｂを仮着けする。この仮着けは素材
収容孔５内の上端開口より下向きに挿入される一番パン
チ１１によって、押出ピン６との間で加圧されるように
している。

この仮着けの後、一番バンチ１１を後退させ、受型１上
より粗成形型１２を打ち降ろす、この粗成形型１２は下
面中央に完成品に近い形状の凹型部１２ａを有し、その
外周には筒状のスペーサー金具１３が摺動自在に嵌合さ
れ、その先端が粗成形型１２の下端面よりさらに下方に
突出された状態でスプリング１４により突出方向に附勢
されている。このスプリング１４は前述した受型１用の
スプリング４より強いものを使用しており、粗成形型１
２の打ち降ろしにより、まずスペーサー金具１３が受型
１の上面に当接し、粗成形型１２の下面と受型１の上面
との間を一定の間隔に保持した状態で受型１のストロー
ク分だけ降下されるようにしている。またスペーサー金
具１３によって形成される間隔は、第３１１１に示すよ
うに線材ａのほとんどが素材収容孔５内に収容された状
態で線材すが凹型部１２ａの内面に当接する程度の間隔
となしている。

そして、粗成形型１２を打ち降ろすことにより両線材ａ
、ｂを仮着けした素材の線材ａ部分を受型１の素材収容
孔５内に収容した状態で凹型部１２ａの内面によるプレ
ス加工が線材すに対して開始され、さらに粗成形型１２
を降下させると前述したスペーサー金具１３による間隔
を保持して受型１が降下され、これによって素材は相対
的に受型１より押し出されつつ粗成形型１２により加工
が進行される。

このようにして線材すが先に加工され、第４図に示すよ
うに線材ａが素材収容孔５より略全部押し出されたとき
、受型１の底面が基台２の上面に当接して降下が停止す
る。この状態で粗成形型１２がさらに降下され、スペー
サー金具１３が相対的に押し上げられて、粗成形型１２
と受型１との間隔が縮まり、第５図に示す状態で素材全
体の粗成形加工が完了する０次いでこの粗加工量に熱処
理を施して両材料を一体化させる。

かくして成形された粗加工量は、粗成形型１２の型面に
よって線材すをつぶしたｂ′が丸みをもたせて成形され
、線材ａをつぶしたａ′は中央に押出しピン６の先端の
加圧跡１５が残る。

次にこの粗加工量を第６図に示すように別の受型１７及
び押圧型１８を使用し、受型１７側に粗加工量のｂ′を
向けて両型１７．１８間で加圧し、仕上製品１９となす
、この仕上製品１９は、頂部に周縁を丸くしたａ′が配
置され、底部に溶接用突起２０を突設したｂ′が配置さ
れる。この仕上製品１９をさらに熱処理し、ａ′とｂ′
とを一体化する。

（発明の効果） 本発明によれば、異種の金属や酸化物系材料、機能性材
料、構造材料について、強固にして安定した接合強度を
有する製品を得ることが出来る。

そして製品形状、界面形状も型形状や加工手順を変える
ことによって制御することが出来る。さらにこのプロセ
スが常温の通常の環境で成立するので、その実用上の価
値は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施の一例を示すものであって、第
１図は線材切断前の状態を示す断面図。 第２図は仮着は状態を示す断面図、第３図は粗成形型に
よる成形開始時の状態を示す断面図、第４図は受型降下
停止時の状態示す断面図第５図は粗成形加工終了時の状
態を示す断面図、第６図は仕上加工の断面図である ａ、ｂ・・・・・・線材、　１・・・・・・受型、　２
・・・・・・基台、３・・・・・・ガイド筒、　４・・
・・・・スプリング、５・・・・・・素材収容孔、　６
・・・・・・押出ピン、７．８・・・・・・線材押出筒
５１１・・・・・・一番パンチ。 １２・・・・・・粗成形型、　１３・・・・・・スペー
サー金具、１４・・・・・・スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 異種金属および異種材料の線材をカッターで適宜の長さ
   に切断し、その切断面を互いに突き合せ、その突き合せ
   方向に圧着して塑性加工をする方法において、上記線材
   として表面積と表面張力が大きく高密度で強い活性化エ
   ネルギーを有する金属微粒子、超微粒子、非晶質金属、
   微細結晶粒からなる金属間化合物をもつ材料の線材を用
   いることを特徴とする複合冷間圧着塑性加工法。