JPS62253760A - 銅系部材の貴金属被覆方法 - 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、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。

〔従来の技術〕

従来のしゃ断器のコンタクタは、銅系部材に湿式めっき
により銀めっきされており、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＃Ｃ限定しなければ、
レーザビームを用いた金属被覆方法として、例えば特開
昭５７−１５５８６８号公報に記載されているものがあ
った。第２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、（１）はレーザ発振器＊　
（ｌａ）はレーザ発振器（１）で発振されたレーザビー
ム、（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）はレーザビーム（１
ａ）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、（５）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）に吹きつけ
るためのノズル、（８）はノズル（６）より噴出する粉
末流、（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）は矢印人
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１ζ、基材（７）
を矢印Ｂ方向Ｃζ移動させながら、ノズル（６）より被
覆金属粉末（８）を基材（７）上に送給する。この被覆
金属粉末（３）に対し、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（ｌａ）を照射する。レ
ーザビーム（ｌａ）は被覆金属粉末（８）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
）の表面層は溶融し、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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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、Ｏｒ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には、銅系部材が酸化しやす
いうえに、銅・銀・金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１こ銅系部材の熱伝導率が
高い点が異なる。第８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
示されるよう督こレーザビーム照射部はその周囲の酸化
皮膜（１１ａ）よりも厚く強固な酸化皮膜（ｘｘｂ）を
形成する。さらに銅系部材の熱伝導率が高いため、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
金属粉末のみが溶融して粒子＠状に凝集し、均一な被覆
貴金属皮膜を形成できないという問題点があった。

また、従来の金属被覆方法では、基材（７）の表面への
粉末の堆積量は粉末送給装置（４）によって調整される
が、堆積量は一定でも基材（７）の表面粗度や基材（７
）の矢印Ｂ方向への移動時のショック等によって粉末の
移動が生じ、堆積厚みは必ずしも一定とならない。従っ
て、レーザ照射による被覆厚みも一定とならず品質上の
問題が生じていた。

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、銅系部材に貴金属を均一に被覆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。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る銅系部材の貴金属被覆方法は、銅系部材
の貴金属被覆部に溝を形成する工程、溝に粉体状の貴金
嘱材を供給する工程、貴金属材が供給された貴金属被覆
部の表面を平坦化する工程、及び平坦化された貴金属被
覆部にレーザビームを照射する工程を施すようにしたも
のである。

〔作用〕

この発明においては、溝に一定量の粉体状の貴金属材を
堆積させ、これにレーザビームを照射シて被覆する１二
め、堆積厚みは常）ζ一定となり、均一な膜厚で被覆で
きる。また、溝の底部な粗面に構成すれば、底面が平滑
な場合と比べてレーザビームを吸収しやすくなり、銅系
部材の温度上昇を促進する。

〔実施例〕

第１図（ａ）はこの発明の一実施例による銅系部材の貴
金属被覆方法に係る被覆装置を示す構成図であり、第１
図（ｂ）はＩ−１線断面図である。図において、（７ａ
）は基材（７）の貴金属被覆部となる表面部分に切削に
よって加工された溝で、底部は例えば多数の凹部が形成
されて粗面となっている。ＱＯは溝（７ａ）を切削加工
するためのもので、先端に多数の凸部を有するバイト、
Ｑｌ）はバイトＱ０を保持し粉末送給装置（４）に取付
けられたバイト保持具、（６）はビームダクト−％□□
□は粉末送給装置（４）を介してバイト叫を上下方向に
移動するための空圧シリンダーで、ビームダクト□に固
定されている。α弔は貴金属被覆部の表面を平坦化して
、溝（７ａ）に堆積された粉末を一定量に充填するため
のせき止め治具で、中央部に粉体を供給する供給口があ
り、粉体状の貴金属材（８）を供給すると共に平坦化す
る。αυはせき止め治具Ｑ４１を基材（７）の表面に押
しつけるｔごめのバネ等の弾性体である。

なお、基材（７）は鋸や銅合金による銅系部材であり、
粉体状の貴金属材（８）は、例えば銀粉末、皮膜（９）
は貴金属による皮膜である。

次にこの実施例における動作について説明する。

まず基材（７）を矢印Ｂの方向に移動させる。次に、空
圧シリンダー酸によってバイトαＱを下降させ所定深さ
の溝（７ａ）の切削加工を開始する。溝（７ａ）が形成
されると同時に粉末送給装ｆ￥１（４）によって銀粉末
（８）を溝（７ａ）に供給する。銀粉末（８）の送給量
は溝（７ａ）を充填すべき量と同等か、もしくは若干多
めにし、余った銀粉末（８）はせき止め治具α４によっ
て平坦化されて除外されるため、　（７ａ）内の銀粉末
（８）の量及び堆積高さは常に一定となる。次いで、レ
ーザ発振器（１）を作動させ、レーザビーム（ｌａ）に
よって被覆形成を開始する。この（７ａ）の切削加工。

銀粉末（８）の送給、せき止め１ζよる定量充填、レー
ザビーム（１ａ）の照射は全て連動して行なわれ、所要
の被覆長さに達したら、空圧シリンダー酸によりバイト
ＱＯを上昇し、銀粉末（８）を送給停止し、レーザビー
ム（１ａ）を停止して被覆動作の完了となる。

このように、溝（７ａ）に粉末（８）を充填するため、
均一な膜厚の皮膜（９）で被覆が達成でき、さらにバイ
トＱＯで基材（７）に形成される酸化皮膜が除去され、
品質向上に寄与できる。又、溝（７ａ）の底部に多数の
凹部を形成して粗面にしたこと１こよって、レーザビー
ムの吸収が良くなり温度上昇の促進が図れる。さらに溝
（７ａ）内で粉末（８）を溶融するため被覆層と基材（
７）の密着力も向とし、従来にない高性能な皮膜（９）
が得られる。その上、この溝加工は基材（７）の移動と
バイトα０の上下によって調整され、しかも、粉末（８
）の送給、レーザビーム（ｌａ）の照射等の一連の被覆
形成と連動して行なわれるため非常に合理的であり、自
動化も容易に図れるものである。

なお、上記実施例では、粉末送給装置（４）の上下方向
の移動を空圧シリンダー（転）を用いて行い、溝（７ａ
）の加工をバイト（イ）によるものについて説明したが
、これに限るものではなく、装置の構成も、上記実施例
に限るものではない。

また、レーザとしてＣ０２レーザを用いたが、ＹＡＧレ
ーザなど他のレーザを用いることもできる。

また、粉体状の貴金属材は銀に限らず、金や銀などにも
適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明１こよれば、銅系部材の貴金属
被覆部に溝を形成する工程、溝に粉体状の貴金属材を供
給する工程、貴金属材が供給された貴金属被覆部の表面
を平坦化する工程、及び平坦化された貴金属被覆部にレ
ーザビームを照射する工程を施すことにより、銅系部材
に貴金属を比較的均一に被覆することができる銅系部材
の貴金属被覆方法を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例による銅系部材の貴
金属被覆方法に係る被覆装置を示す構成図、第１図（ｂ
）は第１図（ａ）におけるＩ−１線断面図、第２図は従
来の金属被覆方法に係る被覆装置を示す構成図、第８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
時の貴金属被覆部を示す断面図である。 （ｌａ）・・・レーザビーム、（７）・・・銅系部材、
（７ａ）・・・溝、（８）・・・貴金属材、（９）・・
・貴金属皮膜。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 ミし−記社 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅系部材の貴金属被覆部に溝を形成する工程、上
   記溝に粉体状の貴金属材を供給する工程、上記貴金属材
   が供給された貴金属被覆部の表面を平坦化する工程、及
   び平坦化された貴金属被覆部にレーザビームを照射する
   工程を施す銅系部材の貴金属被覆方法。
2. （２）溝の底部は粗面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。