KR101516520B1 - 전산화법을 이용한 클래드 스트립 접점소재의 제조방법 - Google Patents

전산화법을 이용한 클래드 스트립 접점소재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2층 이상의 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 다층 클래드 스트립 접점 소재에 관한 것이다.
본 발명에서는 수율이 획기적으로 향상되고, 롤의 전체 길이 또한 대폭 증가하여 고객의 생산성을 증대시킬 수 있으며, 상대적으로 안정된 품질 편차를 구현할 수 있다.

Description

전산화법을 이용한 클래드 스트립 접점소재의 제조방법{CLAD STRIP ELECTRIC CONTACT MATERIAL USING PRE INTERNAL OXIDATION}
본 발명은 전기적 차단기, 개폐기, 릴레이 및 스위치 기구에 필요한 전기 접점 재료의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 전기 접점 재료에 관한 것이다.
일반적으로 전기 접점 재료란 스위치, 릴레이, 차단기, 개폐기 등에 사용되는 금속이나 금속화합물, 금속산화물 합금을 말하며, 다양한 형태로 제작이 가능하다. 전기접점 재료의 재질로는 주로 도전성이 높은 Ag, Cu, Fe 등이 사용되며, 이의 성능을 향상시키기 위해, Cd, Sn, Ni, W, C, Zn 등 또는 이들의 산화물 형태 등의 도펀트(dopant)를 첨가하여 성능을 향상시킨다. 이러한 도펀트의 사용으로 인해 접점소재의 성능이 향상되며, 이들이 서로 균일하게 섞여있어야 제품의 품질 편차가 줄어들어 안정된 성능을 나타낸다.
한편 기존의 판재 열간 압접 방법은 슬리팅(slitting) 공정을 거치기 때문에 제조 수율이 낮고, 낮은 수율로 인해 제조된 롤(Roll)의 길이가 짧아질 수 있기 때문에 제품의 제조 비용이 높다. 또한 완성된 제품은 길이가 짧기 때문에, 사용자가 자주 제품을 교체해 주어야 하고, 이로 인해 준비교체 시간이 늘어나는 단점이 있다. 아울러 기존에 개발된 내부산화된 클래드(Clad) 스트립재의 경우 내부산화가 균일하게 되어있지 않아서 제품의 품질 편차가 크게 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 제조 수율 및 롤(roll)의 전체 길이를 획기적으로 증대시켜 고객의 생산성을 향상시킬 수 있는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 신규 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전술한 방법에 의해 제조되어, 상대적으로 안정된 품질편차를 구현할 수 있는 다층 클래드 스트립 접점 소재를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 (a) 은(Ag)을 주성분으로 하고, 카드뮴, 및 주석을 포함하는 금속 소재를 용융한 후 주조하여 원하는 조성의 접점 소재를 제조하는 단계; (b) 상기 용융 주조된 접점 소재를 압출하는 단계; (c) 상기 압출된 접점 소재를 일정한 크기로 절단하는 단계; (d) 상기 절단된 접점 소재를 내부산화하는 단계; (e) 상기 내부산화된 접점 소재를 빌렛으로 성형하는 단계; (f) 상기 성형된 빌렛을 압축 및 열처리하는 단계; (g) 상기 열처리된 빌렛을 압출하는 단계; (h) 상기 압출된 접점 소재를 원하는 규격으로 가공하는 단계; (i) 상기 가공된 접점 소재와 이종소재(A)를 압접하는 단계; 및 (j) 상기 압접된 다층 클래드 스트립 전기접점 소재를 브러쉬하는 단계를 포함하는 2층 이상의 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 (i) 단계 이후에, (i-1) 상기 단계 (i)에서 제조된 2층의 클래드재와 이종소재(B)를 압접하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 바람직한 다른 일례에 따르면, 상기 (i-1) 단계 이후에, (i-2) 상기 단계 (i-1)에서 제조된 3층의 클래드재와 이종소재(C)를 압접하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 2층 이상의 다층 전기 접점용 클래드(Clad) 스트립 접점 소재를 제공한다. 여기서, 상기 다층 클래드 접점 소재는 전산화법(pre-internal oxidation)을 이용한 접점소재이다.
본 발명에 따른 클래드 스트립 접점 소재는 슬리팅(slitting) 공정이 불필요하므로 제조 수율이 상승하게 되고, 동일한 소재를 투입했을 경우 롤(roll)의 길이를 길게 할 수 있으므로 제조 비용이 상대적으로 낮아진다. 또한 사용자는 완성된 제품에 대해 준비교체 시간을 줄일 수 있으므로, 생산성 향상에 큰 기여를 할 수 있다.
아울러, 본 발명에서 제조된 클래드 스트립 접점소재는 산화물의 분포가 균일하기 때문에, 상대적으로 품질 편차가 양호한 결과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기접점용 소재의 제조방법을 나타내는 전체 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 의해 제조된 전기접점용 소재의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 압접공정에 사용되는 압접 설비를 나타내는 도식도이다.
도 4는 본 발명에 따라 압접공정에 사용될 수 있는 두가지 형상의 롤러를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서는 슬리팅(slitting) 공정의 불요(不要)로 인한 제조수율 상승, 롤(roll)의 길이 확장으로 인한 생산성 향상, 및 제조비용 감소로 인한 경제성 향상을 동시에 도모할 수 있는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 신규 제조방법을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 클래드 스트립재는 도전성이 우수한 은(Ag)을 기반으로 하고, 여기에 다양한 도펀트(Dopant)가 첨가된 형태로 접점 소재를 제조하며, 이러한 접점 소재를 이용하여 롤(Roll) 형태의 2층 이상의 다층 접점 재료를 만들 수 있다. 이 접점 재료의 사용자는 요구 규격만큼 절단하여 용접 후 사용하게 된다.
실제로, 본 발명에서는 하기 도 4에 예시되는 압접방법에 따라 제품의 규격에 맞는 롤러 형태를 제작한 후, 상기 접점 소재를 투입하여 이종 금속소재(A~C)와의 압접을 실시함과 동시에 소재 규격에 맞게 생산하게 되므로, 제품 규격에 맞게 자르는 슬리팅(slitting) 공정이 별도로 요구되지 않는다. 이와 같이 별도의 슬리팅 공정(롤재의 외곽을 제품 규격에 맞게 잘라내는 공정)이 불요하므로, 제조 수율이 상승하게 되며, 이러한 제조 수율의 상승으로 인해 빌렛에서 생산할 수 있는 양이 증가하여 제조 비용이 감소하게 된다. 또한 제조 수율의 상승으로 인해, 빌렛에서 생산할 수 있는 양의 증가로 롤(roll) 길이의 증대가 가능하다.
<다층 접점 클래드재의 제조방법>
이하, 본 발명에 따른 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법에 대해 설명한다. 그러나 하기 제조방법에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 공정의 단계가 변형되거나 또는 선택적으로 혼용되어 수행될 수 있다.
일반적으로 접점소재는 도전성을 가진 금속 재질에 성능향상을 위해 도펀트(Dopant)를 균일하게 섞어서 접점소재의 성능 향상을 도모한다. 여기서는 내부산화를 통해 제조된 전기 접점소재가 포함된 클래드 (Clad) 스트립재를 예시한다.
상기 다층 클래드 스트립 접점 소재를 제조하기 위한 바람직한 일 실시예를 들면, (a) 은(Ag)을 주성분으로 하고, 카드뮴, 및 주석을 포함하는 금속 소재를 용융한 후 주조하여 원하는 조성의 접점 소재를 제조하는 단계; (b) 상기 용융 주조된 접점 소재를 압출하는 단계; (c) 상기 압출된 접점 소재를 일정한 크기로 절단하는 단계; (d) 상기 절단된 접점 소재를 내부산화하는 단계; (e) 상기 내부산화된 접점 소재를 빌렛으로 성형하는 단계; (f) 상기 성형된 빌렛을 압축 및 열처리하는 단계; (g) 상기 열처리된 빌렛을 압출하는 단계; (h) 상기 압출된 접점 소재를 원하는 규격으로 가공하는 단계; (i) 상기 가공된 접점 소재와 이종소재(A)를 압접하는 단계; 및 (j) 상기 압접된 다층 클래드 스트립 전기접점 소재를 브러쉬하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 접점용 소재의 제조방법을 나타내는 전체 공정도이다. 이하, 도 1을 참고하여 상기 제조방법을 각 단계별로 나누어 설명하면 다음과 같다.
(a) 용융주조 단계
상기 (a) 단계는 도전성이 우수한 금속 모재에, 성능 향상을 위해 도펀트(Dopant)를 첨가 및 혼합하여 용융한 후, 주조를 통해 원하는 조성의 접점 소재를 만드는 단계이다.
여기서, 주조는 용융된 소재를 다음 단계인 (b) 단계에서 압출이 용이한 형태의 금속 덩어리인 빌렛(billet)으로 만드는 것을 의미한다.
본 발명에서, 접점 소재의 조성은 은(Ag)을 주성분으로 하고, 여기에 당 업계에 알려진 통상적인 도펀트 성분을 포함하도록 설계할 수 있다. 사용 가능한 도펀트의 비제한적인 예로는 카드뮴(Cd), 주석(Sn) 등이 있다. 일례로, 카드뮴 15~25 중량%; 주석 0.5~1.5 중량%; 및 100 중량%를 만족시키는 잔량의 은(Ag)을 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 카드뮴 16~16.5 중량%; 주석 0.8~1.2 중량%; 및 잔량의 은을 포함하는 조성일 수 있다. 이때 불순물의 총합은 0.5 중량%가 넘지 않도록 조절한다.
(b) 압출 단계
상기 (b) 단계는 주조된 빌렛을 강한 압력에 의해 일정한 모양의 금형으로 밀어넣어 작은 형태의 금속 롤(roll) 형태로 제조하는 단계이다.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 (b) 단계는 금속 내부의 결함을 없애고, 낮은 온도에서 형태의 변화를 쉽게 하기 위해, 열을 가해 압출하는 열간압출법을 통해 제조하는 것이 바람직하다. 이때 열간압출법은 당 분야에 알려진 통상적인 조건 하에서 적절히 수행될 수 있다.
(c) 절단 단계
상기 (c) 단계는 상기와 같이 제조된 금속 롤(roll) 형태의 접점 소재를 일정한 크기로 작게 절단한다. 이와 같이 작게 절단하는 이유는 내부산화를 균일하게 하고 빠른 시간 내에 내부산화가 완료될 수 있도록 하기 위해서이다.
이때 절단된 금속 롤의 크기는 당 분야에 알려진 통상적인 범위 내에서 적절히 조절할 수 있으며, 일례로 크기가 1 ~ 3 mm 범위일 수 있다.
(d) 내부산화 단계
상기 (d) 단계는 고압의 산소 분위기 하에서 가열을 통해 산소가 금속 내부로 침입하여 고용되게 하는 목적이 있다. 이와 같이 내부산화된 금속소재는 산화물이 형성되어, 내부산화 전 금속 소재보다 전기접점소재로서 전기적, 기계적 수명이 향상된 소재가 된다.
즉, 은(Ag)은 산화가 어렵기 때문에, Ag 합금계 전기 접점소재의 경우, '내부산화'라는 공정을 거치게 된다. 이러한 내부산화는 특정한 조건(고온 고압)에서 산화 친밀한 분위기를 형성했을 때, Ag 내부에 산화친화력이 높은 원소, 일례로 Cd, Sn, Zn, 등의 원소가 선택적으로 산화되는 것을 의미한다. 전기 접점의 경우 이러한 산화층이 휘발되면서 개폐시 발생하는 아크(Arc)열을 흡수하여 접점의 역할을 수행하는 중요한 핵심이 된다. 이때 내부산화는, 산화방식에 따라 제품의 형태로 가공을 한 후 내부산화를 시키는 것을 후(後)산화, 내부산화를 시킨 후 제품 형태로 가공하는 것을 전(前)산화라고 통칭한다. 본 발명에서는 전(前)산화 방식이 바람직하다.
이때 내부 산화공정의 조건은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 산소 분압이 4~10 kgf/cm2 조건 하에서 600~750℃로 가열하여 10~70 시간 동안 내부산화 공정을 거칠 수 있다.
(e) 빌렛 성형 단계
상기 (e) 단계는 내부산화되고, 잘게 절단된 접점 소재를 일정한 형태의 빌렛 (billet)으로 성형하는 공정이다. 이 형태는 압출이 용이하도록 동일한 형태로 제조된다.
일례로, 상기 내부산화된 접점 소재를 원형의 금형에 투입한 후, 압력을 가하여 빌렛(billet) 형태로 성형하는데, 이때 압력 범위는 재질에 따라 상이하게 조절할 수 있으며, 일례로 50 ~ 200 kgf/cm2 범위일 수 있다.
(f) 압축/열처리단계
상기 (f) 단계는 성형된 빌렛을 압축하여 밀도를 높이는 공정이다.
본 발명에서 상기 (f) 단계는 크게 상온에서 압축하는 냉간압축과 가열된 상태에서 압축하는 열간압축으로 구분될 수 있다. 성형 완료 후 밀도를 높이기 위해서, 본 발명에서는 냉간압축, 열간압축 또는 이들 모두를 실시할 수 있다. 이러한 압축공정이 종료된 후에는 열처리 공정을 진행할 수 있다.
상기 열처리 공정은 압축응력을 제거해주고 잘게 절단되어 분리되었던 접점 소재 간 확산을 통해 접합시켜주어 내부의 결함을 제거하는 것을 목적으로 한다. 이러한 열처리 공정의 바람직한 일례를 들면, 200~700℃ 온도 범위에서 0.5~8 시간 동안 실시할 수 있으며, 이때 온도와 시간은 빌렛의 크기와 소재의 함량에 따라 다를 수 있다.
필요한 경우, 열처리를 실시한 후 다시 빌렛을 압축하는 공정을 원하는 압축밀도를 얻을 때까지 반복할 수 있다. 이때 빌렛을 충분한 온도(700 ~ 850℃)로 예열하게 되는데, 이때 예열은 특별히 제한되지 않으며, 분위기로 또는 고주파 예열 등의 다양한 방법이 수행될 수 있다.
(g) 압출단계
상기 (g) 단계는 내부산화된 접점 소재를 압접하고자 하는 형태로 압출하는 단계이다.
예열이 완료된 후, 빌렛을 압출기 로더에 장착하여 압출을 실시한다. 압출시 금형에 따라 표면이 거칠거나, 이물질, 산화물이 발생할 수 있으며, 필요시 브러쉬 공정과 같은 가공 또는 별도의 표면 처리 공정을 통해 표면을 면삭할 필요가 있다.
상기 압출공정시 조건은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 150 내지 250 kgf/cm2 범위의 압력을 가압할 수 있다.
이와 같이 압출법을 실시하면, 결정립 및 접합면에 밀집되는 산화물 분포를 제어할 수 있다. 따라서 이러한 방식으로 제조된 스트립재는 모재 내 크랙 및 결함의 발생 가능성이 적어 제품의 내구성 향상 및 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.
(h) 가공단계
상기 (h) 단계는 이후 (i) 단계에서 압접시, 일정한 클래드(Clad) 스트립재를 만들기 위해 요구되는 두께로 소재를 압연하는 단계이다.
본 발명에 따른 상기 (h) 단계의 바람직한 일례를 들면, 200~600℃ 범위의 열간 압연 조건 하에서 실시될 수 있다.
(i) 이종금속과의 압접단계
상기 (i) 단계는 가공된 접점 소재와 이종금속(A)를 이용하여 압접하는 단계로서, 보다 구체적으로, 두 개의 금속 소재를 접합시킨 후, 일정한 압력의 롤러로 가압하여 접합시키는 단계이다.
압접은 일반적으로 냉간압접과 열간압접의 두 가지 방식으로 구분된다. 이중, 냉간압접은 상온에서 압접하는 방법이고, 열간압접은 열을 가하여 압접하는 방식이다. 일반적으로 열간압접은 층간 접합이 더 잘 이루어지므로, 두 소재 간 접합강도가 더욱 우수한 결과를 얻을 수 있다. 그러나 소재에 따라 별도의 가열장치가 필요하다는 단점이 있다.
한편 도 3과 도 4는 각각 압접공정 (i)에 사용되는 압접설비 및 2가지 형상의 롤러를 도시한 것이다. 상기 (i) 단계에서 압연롤을 이용하여 압접하는 경우, 소재의 옆면에 균열이 발생할 수 있으므로, 하기 도 4와 같은 2가지 형상의 압연롤러를 이용하여 제조하는 것이 바람직하다.
상기 가공된 접점 소재와 접합되는 이종소재(A, B, C)는 당 업계에 알려진 통상적인 성분을 사용할 수 있으며, 일례로 당 업계에 알려진 통상적인 용접제를 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 이종 소재는 은(Ag), 구리(Cu), 인(P)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2종 이상을 포함하는 합금 형태의 용접재 조성일 수 있다. 본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 용접재는 은(Ag), 인(P), 및 구리(Cu)가 14.5~15.5: 4.8~5.3 : 79.2~80.7 중량비로 구성되는 조성을 가질 수 있다.
또한 상기 단계 (i)에서 압연시, 압하율은 50% 이상인 것이 바람직하다.
상기 단계 (i)에서, 접점 소재와 이종 소재(A, B, C)는 300~500℃ 범위로 가열된 상태로 투입하여, 불활성 분위기 하에서 압접되는 것이 바람직하다. 일례로, 상기 압접은 불활성 가스, 또는 불활성 가스인 질소와 환원성 가스인 수소가 95~97 : 3~5 중량부 범위로 채워진 분위기 하에서 실시될 수 있다.
필요에 따라 (i) 단계 이후에, 상기 단계 (i)에서 제조된 2층의 클래드재와 이종소재(B)를 압접하는 단계 (i-1)를 추가로 실시할 수 있다.
상기 (i-1) 단계는, 또 다른 금속인 이종금속(B)를 압접하는 공정으로서, 상기 (i) 단계와 유사하게 진행될 수 있다. 다만 소재의 특성에 따라 압력 및 가열온도 등은 차이가 발생할 수 있다. 이 단계는 일반 대기 상태에서 열간압접을 하는 것보다 환원성 가스 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서 진행하면 더욱 양호한 접합강도를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서는 필요에 따라 (i-1) 단계 이후에, 상기 단계 (i-1)에서 제조된 3층의 클래드재와 이종소재(C)를 압접하는 단계 (i-2)를 추가로 더 포함할 수 있다.
상기 (i-2) 단계는 사용자의 요청 등의 필요에 따라 이종금속(C)를 동일한 방식으로 압접할 수 있다.
이후, 상기 단계 (i)에서, 압접이 완료된 접점 소재는 350~650℃에서 0.5~2시간 열처리하는 것을 더 포함할 수 있다.
(j) 브러쉬 단계
이후, 접합이 완료된 다층 접점소재 표면의 Burr나 이물질을 제거하고, 양호한 표면조도를 얻기 위해 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 브러쉬 공정을 실시한다.
상기 (j) 단계는, 사용자가 요구하는 표면상태에 따라 표면의 가공 정도를 조절하여 가공할 수 있다.
<다층 클래드 스트립 접점 소재>
본 발명에서는 전술한 방법에 의해 제조된 2층 이상의 다층 클래드 스트립 접점 소재를 제공한다.
상기 다층 클래드(Clad) 스트립 접점 소재는, 접점 소재층과 용접재를 포함하여 2층 이상의 다층 이종소재가 서로 접합되어 있는 형태이다. 상기 다층 클래드 스트립 접점 소재는 2~4층의 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는 3~4층의 다층 구조일 수 있다. 이는, 접점소재와 용접재의 접합이 잘 이루어지지 않아 접합강도가 낮을 경우 중간에 또 다른 이종소재(B 또는 C)를 삽입하여 양호한 접합 강도를 확보해야 하거나, 또는 제조원가 절감을 위해 가격이 상대적으로 저렴한 중간 삽입 소재를 투입하여 3~4 종류의 다층으로 구성된 롤(roll) 형태의 클래드(Clad) 스트립재를 사용자가 더 선호하기 때문이다.
본 발명에서는 2~4층의 다층 클래드 스트립 접점 소재를 예시하였으나, 이에 한정되지 아니하며, 4층 이상의 다층 이종소재가 접합된 형태의 다층 클래드 스트립 접점 소재도 본 발명의 범주에 속한다.
도 2는 본 발명에서 제조된 다층 클래드 스트립 접점 소재의 단면도이다.
실제로, 본 발명의 다층 접점 클래드 스트립은 접점 소재와 이종 소재가 균일한 두께로 접합되어 있으며, 이의 표면 및 계면의 형상 모두가 고르다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 산화물의 분포가 균일하다는 것을 알 수 있었다(도 2 참고).
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 상세히 설명하나, 하기 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
은(Ag) 83.5%, 카드뮴(Cd) 15.5%, 주석(Sn) 1%로 구성된 모재를 1100~1300℃로 용해한 뒤 교반을 통해 잘 용해되도록 하였다. 일정시간 용해시킨 후 교반된 모재는 직경 107 mm 원통형 빌렛으로 주조하였다. 빌렛은 650℃ 로 예열하고 압출기에 장입한 뒤 와이어(wire) 형태로 압출하였다. 이때 압출금형과 압출기 컨테이너도 400℃로 가열해주어 금형의 마모와 변형을 방지해주었다. 상기 와이어(Wire)는 드로잉(Drawing)을 통해 원하는 직경으로 가공한 뒤 동일한 크기로 절단하였다. 절단된 소재는 표면세정 후 내부산화를 실시하는데, 이러한 내부산화는 720℃ 온도로 가열하고 산소 분압을 4~10 kgf/㎠으로 가압하여 20~40 시간을 진행하였다. 내부산화가 완료된 소재는 응집이 발생하므로 간단히 파쇄 및 표면세정을 실시한 후 일정량을 107mm 직경의 원통형 금형에 넣고 가압하여 빌렛으로 성형하였다. 성형이 완료된 소재는 열처리를 통해 빌렛 내부의 결함을 제거해주고, 소재 간 확산을 통해 접합이 이루어지게 하였다. 이때 열처리는 700℃에서 8 시간 가량 해주었다. 열처리 시간과 온도는 재질과 빌렛의 크기에 따라 조절하여 설정한다. 성형된 빌렛은 냉간압축 및 열간압축을 통해 밀도를 높여주고, 압축이 완료된 후 열처리를 실시하였다. 일정 수준 이상으로 밀도가 높아진 빌렛은 두께 5 mm, 폭 5.9 mm의 사각형 롤(roll)로 압출하였다. 압출이 완료된 소재는 표면을 세정한 후 두께 0.4~0.6 mm, 폭 5.8 mm의 은(Ag) 롤과 같이 배치하여 압하율 50% 이상으로 원하는 형상을 갖춘 롤러를 통과시켜 압접을 실시하였다. 이때 소재는 투입 전 로(furnace)를 통해 400~650℃로 가열된 상태로 투입했으며, 불활성 가스인 질소와 환원성 가스인 수소가 95:5 로 채워진 상태로 압접을 실시하였다.
압접이 완료된 소재는 내부 응력 제거 및 접합면 확산을 위해 550~650℃로 1시간 동안 열처리를 실시하였다. 이와 같이 제조된 2층의 소재는 동일한 방법으로 이종소재(B)를 압접하였다. 여기서 사용된 이종소재(B)는 용접재로서 은(Ag) : 인(P) : 구리(Cu) = 15.0 : 5.0 : 80.0 인 소재를 사용했다. 마지막으로 Burr와 이물질 제거 및 표면 조도 개선을 위해 브러쉬를 실시하였다.

Claims (10)

  1. (a) 은(Ag), 카드뮴, 및 주석을 포함하는 금속 소재를 용융한 후 주조하여 원하는 조성의 접점 소재를 제조하는 단계;
    (b) 상기 용융 주조된 접점 소재를 압출하는 단계;
    (c) 상기 압출된 접점 소재를 일정한 크기로 절단하는 단계;
    (d) 상기 절단된 접점 소재를 내부산화하는 단계;
    (e) 상기 내부산화된 접점 소재를 빌렛으로 성형하는 단계;
    (f) 상기 성형된 빌렛을 압축 및 열처리하는 단계;
    (g) 상기 열처리된 빌렛을 압출하는 단계;
    (h) 상기 압출된 접점 소재를 원하는 규격으로 가공하는 단계;
    (i) 상기 가공된 접점 소재와 이종소재(A)를 압접하는 단계; 및
    (j) 상기 압접된 다층 클래드 스트립 전기접점 소재를 브러쉬하는 단계
    를 포함하는 2층 이상의 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 (i) 단계 이후에,
    (i-1) 상기 단계 (i)에서 제조된 2층의 클래드재와 이종소재(B)를 압접하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제조방법은 (i-1) 단계 이후에,
    (i-2) 상기 단계 (i-1)에서 제조된 3층의 클래드재와 이종소재(C)를 압접하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (a)에서 접점 소재의 조성은
    카드뮴 15~25 중량%; 주석 0.5~1.5 중량%; 및 100 중량%를 만족시키는 잔량의 은(Ag)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단계(d)는 산소 분압이 4~10 kgf/cm2 조건 하에서 600~750℃로 가열하여 20~70 시간 동안 내부산화를 실시하는 것을 특징으로 하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계 (i)에서 압연시, 압하율은 50% 이상인 것을 특징으로 하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단계 (i)에서, 접점 소재와 이종 소재는 300~500℃ 범위로 가열한 후 투입되어, 불활성 분위기 하에서 압접되는 것을 특징으로 하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 단계 (i)에서, 압접이 완료된 접점 소재는 350~650℃에서 0.5~2시간 열처리하는 것을 더 포함하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 단계 (i)에서 이종소재는 은(Ag), 구리(Cu), 인(P)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 다층 클래드 스트립 접점 소재의 제조방법.
  10. 삭제
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