KR0153449B1 - 복합접점부의 제조방법 - Google Patents

복합접점부의 제조방법

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KR0153449B1 KR1019890002210A KR890002210A KR0153449B1 KR 0153449 B1 KR0153449 B1 KR 0153449B1 KR 1019890002210 A KR1019890002210 A KR 1019890002210A KR 890002210 A KR890002210 A KR 890002210A KR 0153449 B1 KR0153449 B1 KR 0153449B1
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Abstract

내용없음

Description

복합접점부의 제조방법
제1도는 본 발명에 따른 접점지지체의 사시도.
제2도는 제1도의 지지체를 펀칭하여 소결블록을 수납하는 공간부를 형성시킴을 나타내는 도면.
제3도 및 제4도는 소결블록을 공간부에 삽입시킨 상태를 나타내는 도면.
제5도는 지지체 고착 및 변형용 기계의 사시도.
제6도는 고착 작업시 지지체와 블록을 나타내는 확대도.
제7도는 최종상태의 접점부의 사시도.
제8도는 제7도의 접점부의 종방향 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 지지체 18, 45 : 공간부
22 : 보스 28 : 블록
42 : 제2전극, 상부전극 44 : 제1전극, 하부전극
46 : 패드 50 : 돌출핀
본 발명은 주로 금속분말인 응집물에 의해 얻어진 재료로 되어 있고, 지지체에 기계적 및 전기적으로 고착되는 패드로 이루어진 복합접점 제조방법에 관한 것이다.
전기접점, 특히 스위치기어 장치 접점의 재료 및 표면의 선택은 수종의 인자, 특히 기계적 저항성 및 아크저항성에 따라 결정된다. 지지체 및 접점패드로 이루어진 상기의 접점부에는 이러한 조건들이 고려된다. 통상적으로 예를들어 은이나 구리합금으로 된 패드는 예를들어 소결에 의해 개별적으로 제조할 수 있고, 패드가 흑연으로 되어 있는 경우 상기 패드는 탈탄화된 후에 구리 지지체에 고착되거나 끼워진다.
본 발명의 목적은 상기 제조방법을 간단히 하고 동시에 제조된 접점부의 품질을 개선시키는데 있다.
본 발명에 따른 제조방법은, 소정의 패드 제조를 허용하는, 예비압축, 응집 또는 소결 분말의 블록을 형성하도록 주로 금속분말의 초기 혼합물을 가압하는 단계와, 소정의 위치에서 패드용의 공간부를 형성하도록 지지체를 예비적으로 쉐이핑(shaping)하는 단계와, 공간부 내에 상기 블록을 위치시키는 단계와, 공간부가 저항용접기의 제2전극과 대면하여, 제2전극이 지지체상에서 접촉할 때 지지체의 공간부와 함께 실질적으로 밀봉 봉합부를 형성하는 공간부를 갖도록 저항용접기의 제1전극상에 지지체를 위치시키는 단계와, 지지체에 제2전극을 접촉시키는 단계와, 제1 및 제2전극 사이에 전류가 블록을 통과하는 방식으로 전류를 통과시켜서 블록을 가열하는 단계와, 블록의 쉐이핑, 소결, 또는 쉐이핑 및 소결과, 지지체상에의 고착을 완성하도록, 공간부들에 의해 형성된 밀봉부를 제1전극, 제2전극, 또는 제1전극 및 제2전극에서 지지체로 압력을 가하여 압축시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한 것이다.
본 발명에 따른 고착작업은 동일한 기계로 동시에 패드를 성형하거나, 패드의 성형을 완료하기 때문에 고착작업의 시간을 현저히 절감하고 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 지지체에 형성된 공간부의 형상은 그 안에 위치한 소결블록의 형상과 동일하다. 소결블록이 끼워진 지지체는 지지체상의 블록의 고착을 수행하는 용접기상에 위치된다. 고착작업시 블록에 가해지는 용접기전극의 윤곽은 지지체 상에 돌출된 접점패드의 형상을 결정한다. 소결패드의 돌출은 지지체의 변형의 결과인바 특히 공간부 형성시에 형성된 보스(boss)를 상기 공간부 방향으로 가압함으로써 일어날 수 있다. 이 지지체의 변형은 고착 작업시에 보스를 간단히 가압하거나 패드의 반대측에 요부를 형성하는 적당한 전극을 사용함으로써 수행될 수 있다. 상기 작업은 용접기전극에 의해 가해진, 예를들어 은 기재의 패드에 대해서는 바람직하기로는 5 내지 20kg/㎟(1kg/㎟=98.1 바아)의 범위인 압력하에서 수행된다. 압력이 가해진 후에 전류는 전극에 의해 인가되어 지지체, 소결블록 어셈블리가 가열됨으로써 고착작업이 수행된다. 온도는 700 내지 900℃의 범위로 1초 이상 유지될 수 있으며, 이는 작업에 충분하다.
패드의 재료는 순금속일 수 있지만 통상 은기재의 의사 합금(pseudo-alloy), 특히 흑연은, 금속산화물은, 텅스텐은 또는 니켈은등이다. 특정한 적용에 있어서, 패드의 재료로는 구리를 기재로 하는, 특히 텅스텐구리, 텔루륨구리 등이 사용된다. 통상 지지체는 구리나 구리합금으로 되어 있지만 본 발명에서 다른 재료가 사용될 수 있다. 본 발명의 방법을 자동화하는 것은 용이하며 소정의 작업, 특히 지지체의 스탬핑작업 및 공간부의 성형작업을 동시에 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 공간부는 예비압축 또는 응집될 수 있는 분말로 채워지며, 지지체상에서의 소결 및 고착이 용접기에서 동시에 수행된다.
본 발명의 기타의 장점 및 특징은 후술하는 첨부도면으로부터 더욱 확실히 이해할 수 있으며, 이 실시예가 본 발명을 한정하지는 않는다.
예를들어 저전압전류 스위치기어장치의 접점인 도면에서의 접점부(10)는 예를들어 직사각평행육면체 등의 소정의 형상으로 구리 스트립이나 기타의 도전성재료에서 절취한다. 도면에 도시된 예에서 구리판의 두께는 약 12mm이고 폭은 약 2mm 이지만 본 발명에 있어 상기 접점부를 포함하는 스위치기어장치의 특성에 적합하도록 다른 크기의 구리판을 적용할 수 있음은 명확하다. 접점부의 큰 상면(16)에 접점패드가 끼워지는 위치에서 접점부(10)를 변형시켜 공간부(18)를 형성하며, 반대측(20)에 보스(22)를 형성할 수 있도록 하는 프레스의 펀치(12)와 다이(14)간에 접점부(10)가 삽입된다. 이러한 예에서 펀치(12)는 공간부(18)의 형상과 동일한 형상인 핀(24)을 갖고 이 핀(24)은 재료를 가압하여 반대면에 보스(22)를 형성시킨다. 핀은 예를들어 실린더형이고, 반면에 다이(14)는 중앙(26)에 요부가 형성되어 있어 반대면에 보스(22)를 형성할 수 있도록 되어 있다. 접점부(10)를 절단하고 스탬핑하는 장치에서 소정의 성형작업을 수행할 수 있는 것은 명확하다.
다음 작업은 제3도 및 제4도에 도시된 바와같이 공간부(18)에 소결블록(28)을 삽입하는 것이다. 이 블록(28)은 흑연은, 니켈은, 텅스텐은 또는 금속산화물은의 분말을 별도의 장치에서 소결하는 통상의 방법으로 얻는다. 블록(28)의 형상은 접점패드의 최종 형상이거나 이 형상과 유사하거나 한편으로는 고착작업시에 변형될 수도 있다. 블록(28)은 탈탄화될 수 있으며, 되지않을 수도 있다. 도시예에서 공간부(18)는 소결블록으로 완전히 채워지고 블록이 돌출부를 형성한다. 또한 블록은 접점부(10)의 상면(16)과 동일한 높이의 면일 수 있거나 공간부(18)가 완전히 채워지지 않을 때 약간 낮을 수도 있다. 다음에 블록(28)으로 채워진 공간부(18)를 갖는 접점부(10)는 단지 2개의 제1 및 제2전극(44, 42)을 갖는 용접기에 위치한다. 용접기는 처리부에 압력을 가하고 전류를 인가하여 가열시킬 수 있는 비교적 일반적인 형태이다. 상부전극(42)은 블록(28)의 성형에 의해 얻어진 패드(46)의 형상과 동일한 형상인 프린트(45)를 갖고, 하부 전극(44)은 보스(22)를 가압할 수 있는 예를들면 약간 돌출된 핀(50)을 갖는다. 고착후의 접점부(10)를 나타내는 제5도에서, 핀(50)은 보스(22)를 가압하는것 뿐만 아니라 블록(28)의 압축과 돌출을 허용하는 미소한 요부(52)을 제공하도록 하여 접점부(10)의 패드(46)을 형성시킨다는 것을 알 수 있다. 구체적으로 본 발명의 적용에 있어서, 전극(42, 44)은 텅스텐으로 되어 있고 압력은 접점부(10)의 특성에 따라 5 내지 20kg/㎟의 범위에 있다. 전류의 세기는 700 내지 900℃ 범위의 열을 발생시킬 수 있어야 하며, 이 전류세기는 전술한 바와같이 약 2mm의 두께를 갖는 접점부의 경우에 약 18킬로 암페어이다. 전류가 작업에서 전류를 인가하는 시간은 일초간이며, 모든 경우에서 극히 빠르다. 고안부(18)에 삽입되는 소결블록의 부피가 돌출부를 형성하기에 충분할 경우, 보스(22)를 가압하는 것이 필수적이지는 않고 이 경우에 핀(50)이 하부전극(44)에 구비되지 않는다. 그럼에도 불구하고 소결블록으로 공간부가 부분적으로 또는 완전하게 채워지는 경우에는 이와같이 가압하는 작업이 필수적이다. 접점부 또는 지지체(10)상에 패드의 기계적 및 전기적 고착 작업의 품질은 매우 우수하다. 예를들면 패드(46)가 약 1밀리미터의 높이까지 돌출하고 동일한 높이까지 지지체(10)에 삽입되는 것으로 한정할 수 있다. 지지체(10)의 폭이 수 밀리미터, 예를들어 7밀리미터이면 다른 값은 자연히 얻어진다. 본 발명에 따른 바람직한 방법에서는 보스(22)가 가압되어 압축되고 패드(46)가 충분히 돌출하는 것을 특징으로 하지만 본 발명은 이러한 특정의 방법에 한정되지 않는다.
프레스와 용접기는 본 기술의 당업자에 있어서 공지된 표준적인 기계류이며 각종의 작업은 특별한 주의를 요하지 않는다. 접점부(10)는 저전압 스위치기어장치, 특히 회로차단기의 정적접점이나 동적접점일 수 있지만 상기 방법은 전기적접점의 모든 형태에, 특히 접점기나 스위치에 적용할 수 있다.
다른 예에 따르면 공간부(18)에 삽입된 블록(28)은 응집되거나 예비압축된 분말의 블록이다. 또한 블록(28)은 공간부(18)에서 분말을 삽입하고 예비압축시킴으로써 즉석에서 얻을 수 있다. 다음에 블록(28)이 구비된 접점부(10)를 전술한 방법과 동일하게 용접기에 위치시킨다. 분말소결작업과 고착작업을 변행한다. 전술한 모든 특징은 자연적으로 이 방법에 적용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 예에 따르면, 상부전극(42)에 삽입된 피스톤에 의해 분말의 블록이 압축되어 가열시에 소결 또는 고착작업이 수행된다.

Claims (8)

  1. 패드(46)와, 기계적 및 전기적으로 패드가 고착된 지지체(10)로 구성된 복합 접점부의 제조방법에 있어서, 소정의 패드(46) 제조를 허용하는, 예비압축, 응집 또는 소결분말의 블록(28)을 형성하도록 주로 금속분말의 초기 혼합물을 가압하는 단계와, 소정의 위치에서 패드용의 공간부(18)를 형성하도록 상기 지지체(10)를 예비적으로 쉐이핑(shaping)하는 단계와, 상기 공간부(18) 내에 상기 블록(28)을 위치시키는 단계와, 상기 공간부(18)가 저항용접기의 제2전극(42)과 대면하여, 상기 제2전극(42)이 상기 지지체(10) 상에서 접촉할 때 상기 지지체(10)의 상기 공간부(18)와 함께 실질적으로 밀봉 봉합부를 형성하는 공간부(45)를 갖도록 상기 저항용접기의 제1전극(44)상에 상기 지지체(10)를 위치시키는 단계와, 상기 지지체(10)에 상기 제2전극(42)을 접촉시키는 단계와, 상기 제1 및 제2전극(44, 42) 사이에 전류가 상기 블록(28)을 통과하는 방식으로 전류를 통과시켜서 상기 블록(28)을 가열하는 단계와, 상기 블록(28)의 쉐이핑, 소결, 또는 쉐이핑 및 소결과, 상기 지지체(10) 상에의 고착을 완성하도록, 상기 공간부(18, 45) 들에 의해 형성된 밀봉부를 상기 제1전극(44), 상기 제2전극(42), 또는 상기 제1전극 및 제2전극(44, 42)에서 상기 지지체(10)로 압력을 가하여 압축시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 접점부의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉부의 부피가 상기 제1 및 제2전극(44, 42)에 의해 가해진 압축력하에서 상기 지지체(10)의 변형에 의해 감소되는 것을 특징으로 하는 복합 접점부의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공간부(18)의 반대면의 상기 지지체(10)의 표면상에는, 가열 및 압축작업시 역으로 밀리는 보스(22)가 형성되도록 상기 지지체(10)가 예비적으로 쉐이핑되는 것을 특징으로 하는 복합 접점부의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 지지체(10)에 가해진 제2전극(42)의 면이 돌출핀(50)을 구비하여 상기 보스(22)를 상기 지지체(10) 쪽으로 가압함으로써 미소한 요부(52)를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합 접점부의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 패드(46)가 은기재의 합금인 것을 특징으로 하는 복합접점부의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 패드(46)가 구리기재의 합금인 것을 특징으로 하는 복합접점부의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 패드(46)가 상기 지지체(10)에 고착되기 전에 탈탄화되지 않은 흑연은(graphite silver) 합금인 것을 특징으로 하는 복합접점부의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 압력은 5 내지 20kg/㎟의 범위이며, 온도는 700 내지 900℃의 범위인 것을 특징으로 하는 복합접점부의 제조방법.
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