JPS62250185A - 銅系部材の貴金属被覆方法 - Google Patents
銅系部材の貴金属被覆方法Info
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- JPS62250185A JPS62250185A JP61095143A JP9514386A JPS62250185A JP S62250185 A JPS62250185 A JP S62250185A JP 61095143 A JP61095143 A JP 61095143A JP 9514386 A JP9514386 A JP 9514386A JP S62250185 A JPS62250185 A JP S62250185A
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Classifications
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
- B23K2103/12—Copper or alloys thereof
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- Laser Beam Processing (AREA)
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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。
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〕
この光明は、例えばしゃ断器に用いられるコンタクタな
どの銅系部材の貴金属被覆方法に関し、特にその被覆プ
ロセスの改善に関するものである。
どの銅系部材の貴金属被覆方法に関し、特にその被覆プ
ロセスの改善に関するものである。
従来のしゃ断器のコンタクタは、銅系部材に湿式めっき
により銀めっきさｎており、レーザビームを利用した方
法はなかった。
により銀めっきさｎており、レーザビームを利用した方
法はなかった。
材料として銅系部材の貴金属被覆に限定しなければ、レ
ーザビームを用いた金ｊｔ４被彼方法として、例えば持
囲昭５７−１５５８６ａ号公報に記載されているものか
あった。第３図はこの被覆方法による金属被覆装置を示
す構成図である。図において、１１）はレーザ発に器、
（１ａ）はレーザ発振器ｉｌｌで発振されｔこレーザビ
ーム、（２ａ） 、 （２ｂ） 、 （２Ｃ）はレーザ
ビーム（１ａ）の方向を変更するためのペンドミラーで
、レーザビーム（１ａ）を伝送するビーム伝送光学系を
構成している。（３）はレーザビーム（１ａ）を集光す
るための集光レンズ、（４）は被覆金属粉末を送給する
ための粉末送給装置、１５ｊは粉末を導くための粉末送
給管、（６）は粉末を下地金属材料、例えば基材（７ン
に吹きつけるためのノズル、（８）はノズル（６）より
噴出する被覆金属粉末、（９）は基材（７）を被覆する
金属皮膜である。図中、矢印Ａはレーザビーム（ｌａ）
の進行方向、矢印Ｂは基材（７）の進行方向を示してい
る。
ーザビームを用いた金ｊｔ４被彼方法として、例えば持
囲昭５７−１５５８６ａ号公報に記載されているものか
あった。第３図はこの被覆方法による金属被覆装置を示
す構成図である。図において、１１）はレーザ発に器、
（１ａ）はレーザ発振器ｉｌｌで発振されｔこレーザビ
ーム、（２ａ） 、 （２ｂ） 、 （２Ｃ）はレーザ
ビーム（１ａ）の方向を変更するためのペンドミラーで
、レーザビーム（１ａ）を伝送するビーム伝送光学系を
構成している。（３）はレーザビーム（１ａ）を集光す
るための集光レンズ、（４）は被覆金属粉末を送給する
ための粉末送給装置、１５ｊは粉末を導くための粉末送
給管、（６）は粉末を下地金属材料、例えば基材（７ン
に吹きつけるためのノズル、（８）はノズル（６）より
噴出する被覆金属粉末、（９）は基材（７）を被覆する
金属皮膜である。図中、矢印Ａはレーザビーム（ｌａ）
の進行方向、矢印Ｂは基材（７）の進行方向を示してい
る。
従来の金属被覆装置は上記のように構成され、レーザ発
振器（１）で発振されたレーザビーム（１ａ）は矢印Ａ
で示されるようにペンドミラー（２ａ）、（２ｂ）。
振器（１）で発振されたレーザビーム（１ａ）は矢印Ａ
で示されるようにペンドミラー（２ａ）、（２ｂ）。
（２Ｃ）により伝送される。これと共に、基材（７）ヲ
矢印Ｂ方向に８−させながら、ノズル（６ンより被覆金
属粉末（８〕を基材（υ上に送給する。この被覆金属粉
末（８月こ対し、集光レンズ（３）で適度なビーム径に
集光されたレーザビーム（１ａ）を照射する。レーザビ
ーム（１ａ）は被覆金属粉末（３）および基材（７）に
吸収されて、被覆金属粉末（８）および基材（７）の表
面１−は浴融し、両者は金属的に結合して基材（７）は
金属皮膜（９）で被覆される。
矢印Ｂ方向に８−させながら、ノズル（６ンより被覆金
属粉末（８〕を基材（υ上に送給する。この被覆金属粉
末（８月こ対し、集光レンズ（３）で適度なビーム径に
集光されたレーザビーム（１ａ）を照射する。レーザビ
ーム（１ａ）は被覆金属粉末（３）および基材（７）に
吸収されて、被覆金属粉末（８）および基材（７）の表
面１−は浴融し、両者は金属的に結合して基材（７）は
金属皮膜（９）で被覆される。
上記のような従来の金属被覆方法では、基材（７）とし
て鉄系合金、被覆金属粉末（８）としてＮｉ、Ｃｒおよ
びこれらの合金が主として用いられ、この場合には良好
な金属皮膜（９）を形成するのが比較的容易であった。
て鉄系合金、被覆金属粉末（８）としてＮｉ、Ｃｒおよ
びこれらの合金が主として用いられ、この場合には良好
な金属皮膜（９）を形成するのが比較的容易であった。
しかしながら、銅系部材から成る基材（７）に銀や金な
どの貴金属を被覆する場合又は、銅系部材のレーザビー
ム吸収率が鉄系材料に比較して著しく低く、さらに銅系
部材の熱伝導率が高い点が異なる。第４図は従来の方法
によって銅系部材に被覆した貴金属被覆部を示す断面図
であり、この図に示されるようにレーザビーム照射部に
おいて、基材（７）の表面層の温度は接合温度に容易に
到達せず、その結果、レーザビーム（１ａ）が照射され
た部分の貴金属粉末のみが浴融し、粒子状に画業して貴
金属被覆部を形成し、均一な貴金属皮膜で被覆できない
という問題点があった。
どの貴金属を被覆する場合又は、銅系部材のレーザビー
ム吸収率が鉄系材料に比較して著しく低く、さらに銅系
部材の熱伝導率が高い点が異なる。第４図は従来の方法
によって銅系部材に被覆した貴金属被覆部を示す断面図
であり、この図に示されるようにレーザビーム照射部に
おいて、基材（７）の表面層の温度は接合温度に容易に
到達せず、その結果、レーザビーム（１ａ）が照射され
た部分の貴金属粉末のみが浴融し、粒子状に画業して貴
金属被覆部を形成し、均一な貴金属皮膜で被覆できない
という問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、銅系部材に貴会に４を均一に被覆すると共に耐摩耗
性を向上することのできる銅系部材の貴金属被覆方法を
得ることを目的とする。
で、銅系部材に貴会に４を均一に被覆すると共に耐摩耗
性を向上することのできる銅系部材の貴金属被覆方法を
得ることを目的とする。
この発明に係る銅系部材の貴金属被覆方法は、銅系部材
の貴金属被覆部にセラミックス族を形成し、このセラミ
ックス膜の形成部に貴金属材を供給し、これらに高密度
エネルギービームを照射して、賞金ＪＩＪ４中にセラミ
ックスを分散させたもので銅系部材を被覆するようにし
たものである。
の貴金属被覆部にセラミックス族を形成し、このセラミ
ックス膜の形成部に貴金属材を供給し、これらに高密度
エネルギービームを照射して、賞金ＪＩＪ４中にセラミ
ックスを分散させたもので銅系部材を被覆するようにし
たものである。
この発明においては、銅系部材の貴金属被覆部に形成し
たセラミックス族は、高密度エネルギービームを吸収し
て銅系部材を昇温せしめると共に、粒子状または片状の
セラミックスとなって貴金属材中に分散して、被覆する
貴金属の耐摩耗性を向上させる。
たセラミックス族は、高密度エネルギービームを吸収し
て銅系部材を昇温せしめると共に、粒子状または片状の
セラミックスとなって貴金属材中に分散して、被覆する
貴金属の耐摩耗性を向上させる。
（実施例〕
第１図および第２図はこの発明の一実施例による銅系部
材の貴金属被覆方法を工程順に示す断面図であり、図に
おいて、（１）〜Ｕυは従来例と同一、または相当のも
である。（７）は銅系部材による基材、（９）は銀など
の貴金属による皮膜、ｕＱは被覆する貴金属材の粉体、
（２）は基材（７）の貴会１＾被復都に形成されたセラ
ミックス族、（至）はセラミックス朕四が数構して生成
した粒子状のセラミックスである。
材の貴金属被覆方法を工程順に示す断面図であり、図に
おいて、（１）〜Ｕυは従来例と同一、または相当のも
である。（７）は銅系部材による基材、（９）は銀など
の貴金属による皮膜、ｕＱは被覆する貴金属材の粉体、
（２）は基材（７）の貴会１＾被復都に形成されたセラ
ミックス族、（至）はセラミックス朕四が数構して生成
した粒子状のセラミックスである。
この実施例では、セラミックスとして例えばアルミナ（
Ａｄ２０ｓ）を用いる。
Ａｄ２０ｓ）を用いる。
上記のように構成された銅系部材の貴金属被覆方法にお
いては、第１図に示すように、基材（７）の少くとも貴
金属被覆部に１６罰法、イオンブレーティング法、イオ
ンスパッタリング法などによってセラミックス族四を膜
厚が２μｍ程度に形成する。
いては、第１図に示すように、基材（７）の少くとも貴
金属被覆部に１６罰法、イオンブレーティング法、イオ
ンスパッタリング法などによってセラミックス族四を膜
厚が２μｍ程度に形成する。
次にこのセラミックスｙｇの形成部Ｉζ貴金属材Ｉζよ
る被覆貴金属粉末、例えば銀の粉体四を供給し、高密度
エネルギービーム、例えばレーザビーム（１ａ）を１１
６ Ｍ”ｌする。この時、セラミックス族（６）は被ｖ
ｌＬ貴会属粉未明を通過してきたレーザビーム（１ａ）
を吸収・して、その熱を基材（７）へ熱伝４により伝え
て基材（７）を昇温せしめる。基材（７）が昇温すると
、基材（７）とセラミックス験曲の熱膨張係数の差によ
り基材（７）とセラミックス族（ロ）との界面にせん断
応力か発生して、セラミックス狭口は基材（７）より剥
離する。この剥離によりセラミックス族（６）は細かく
破壊して片状あるいは粒子状となる。第２図に示すよう
に、このプロセスにおいて、被覆貴金属粉未明のレーザ
ビーム（ｌａ）が照射された部分は浴融しているため、
片状あるいは粒子状のセラミックス口は浴融した貴金属
（９）中に分散し、昇温した基材（７）と浴融貴金属と
が結合する。従って、基材（７）はセラミックス□□□
が分散した貴金属により被覆される。このように、製造
工程において貴金属の凝集が防止され、基材（７）を比
較的均一な貴金属で被覆できる。さらに、被覆した貴金
属の皮朕（９）中にセラミックス（至）が分散している
ため、而」皐耗性が向上する。なお、セラミックス狭口
の膜厚は２７ｔｎｌ程度としたが、これに限るものでは
なく、０．５μｍ〜１０μｍ 程度が望ましい。この候
厚が０．５μｍ未満だと基倒（７）に対する昇温効果か
低く、１０μｍを越えると工程中にセラミックス族（２
）が判御ｌしやすくなる。
る被覆貴金属粉末、例えば銀の粉体四を供給し、高密度
エネルギービーム、例えばレーザビーム（１ａ）を１１
６ Ｍ”ｌする。この時、セラミックス族（６）は被ｖ
ｌＬ貴会属粉未明を通過してきたレーザビーム（１ａ）
を吸収・して、その熱を基材（７）へ熱伝４により伝え
て基材（７）を昇温せしめる。基材（７）が昇温すると
、基材（７）とセラミックス験曲の熱膨張係数の差によ
り基材（７）とセラミックス族（ロ）との界面にせん断
応力か発生して、セラミックス狭口は基材（７）より剥
離する。この剥離によりセラミックス族（６）は細かく
破壊して片状あるいは粒子状となる。第２図に示すよう
に、このプロセスにおいて、被覆貴金属粉未明のレーザ
ビーム（ｌａ）が照射された部分は浴融しているため、
片状あるいは粒子状のセラミックス口は浴融した貴金属
（９）中に分散し、昇温した基材（７）と浴融貴金属と
が結合する。従って、基材（７）はセラミックス□□□
が分散した貴金属により被覆される。このように、製造
工程において貴金属の凝集が防止され、基材（７）を比
較的均一な貴金属で被覆できる。さらに、被覆した貴金
属の皮朕（９）中にセラミックス（至）が分散している
ため、而」皐耗性が向上する。なお、セラミックス狭口
の膜厚は２７ｔｎｌ程度としたが、これに限るものでは
なく、０．５μｍ〜１０μｍ 程度が望ましい。この候
厚が０．５μｍ未満だと基倒（７）に対する昇温効果か
低く、１０μｍを越えると工程中にセラミックス族（２
）が判御ｌしやすくなる。
また、片状あるいは粒子状のセラミックス口の体積分率
を上記実施例では５％程度としており、１％〜１０％程
度が耐摩耗性および導−率の両方を一足するという点で
望ましい。体積分率が１％未満の場合Ｇこは耐摩耗性が
上がらず、１０％を越えると、導電率が低下する。
を上記実施例では５％程度としており、１％〜１０％程
度が耐摩耗性および導−率の両方を一足するという点で
望ましい。体積分率が１％未満の場合Ｇこは耐摩耗性が
上がらず、１０％を越えると、導電率が低下する。
また、上記実施例では高密度エネルギービームとしてレ
ーザビームを用いているが、電子ビームを用いても同様
の効果が期待できる。
ーザビームを用いているが、電子ビームを用いても同様
の効果が期待できる。
この発明は以上説明したとおり、銅系部材の貴金属被覆
部にセラミックス族を形成し、このセラミックス膜の形
成部に貴金属材を供給し、これらに高密度エネルギービ
ームを照射して、貴金属中にセラミックスを分散させた
もので銅系部材を被覆することにより、銅系部材を貴金
属で比較的均一に被覆すると共に、被覆した貴金属の耐
摩耗性を向上することのできる銅系部材の貴金属被覆方
法が得られる効果がある。
部にセラミックス族を形成し、このセラミックス膜の形
成部に貴金属材を供給し、これらに高密度エネルギービ
ームを照射して、貴金属中にセラミックスを分散させた
もので銅系部材を被覆することにより、銅系部材を貴金
属で比較的均一に被覆すると共に、被覆した貴金属の耐
摩耗性を向上することのできる銅系部材の貴金属被覆方
法が得られる効果がある。
第１図および第２図はこの発明の一実施例による銅系部
材の貴金属被覆方法を工程頓に示すための貴金属被覆部
の断面図、第８図は従来の金属被彼方法による金属被覆
装置を示す構成図、第４図は従来の金属被覆方法により
銅系部材に貴金属被覆した時め貴金属被覆部を示す断面
図である。 図に、 オＬＮで、（１ａ）は高密度エネルギービーム
、（７）は銅系部材、（９）は貴金属、四は貴金属材、
（転）はセラミックス膜、（転）はセラミックスである
。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
材の貴金属被覆方法を工程頓に示すための貴金属被覆部
の断面図、第８図は従来の金属被彼方法による金属被覆
装置を示す構成図、第４図は従来の金属被覆方法により
銅系部材に貴金属被覆した時め貴金属被覆部を示す断面
図である。 図に、 オＬＮで、（１ａ）は高密度エネルギービーム
、（７）は銅系部材、（９）は貴金属、四は貴金属材、
（転）はセラミックス膜、（転）はセラミックスである
。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (7)
- （１）銅系部材の貴金属被覆部にセラミックス膜を形成
し、このセラミックス膜の形成部に貴金属材を供給し、
これらに高密度エネルギービームを照射して、上記貴金
属中に上記セラミックスを分散させたもので上記銅系部
材を被覆するようにした銅系部材の貴金属被覆方法。 - （２）高密度エネルギービームは、電子ビームであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の銅系部材の
貴金属被覆方法。 - （３）高密度エネルギービームは、レーザビームである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の銅系部材
の貴金属被覆方法。 - （４）貴金属材は、粉体であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の銅系部
材の貴金属被覆方法。 - （５）貴金属材は、銀であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の銅系部材
の貴金属被覆方法。 - （６）セラミックス膜の膜厚は、０．５μｍ〜１０μｍ
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
５項のいずれかに記載の銅系部材の貴金属被覆方法。 - （７）貴金属中のセラミックスの体積分率は、１％〜１
０％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第６項のいずれかに記載の銅系部材の貴金属被覆方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61095143A JPS62250185A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 銅系部材の貴金属被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61095143A JPS62250185A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 銅系部材の貴金属被覆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250185A true JPS62250185A (ja) | 1987-10-31 |
Family
ID=14129578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61095143A Pending JPS62250185A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 銅系部材の貴金属被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62250185A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0664349A1 (de) * | 1994-01-25 | 1995-07-26 | DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT e.V. | Verfahren zum Beschichten von Kupferwerkstoffen |
| US6743733B2 (en) * | 2001-08-23 | 2004-06-01 | Hitachi, Ltd. | Process for producing a semiconductor device including etching using a multi-step etching treatment having different gas compositions in each step |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP61095143A patent/JPS62250185A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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