RU2664506C1 - Method of manufacturing reed switches with nitrided and nanostructured contact surfaces - Google Patents
Method of manufacturing reed switches with nitrided and nanostructured contact surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664506C1 RU2664506C1 RU2018101674A RU2018101674A RU2664506C1 RU 2664506 C1 RU2664506 C1 RU 2664506C1 RU 2018101674 A RU2018101674 A RU 2018101674A RU 2018101674 A RU2018101674 A RU 2018101674A RU 2664506 C1 RU2664506 C1 RU 2664506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reed switch
- contact surfaces
- nitrided
- contact
- erosion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
- H01H11/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электронной промышленности при изготовлении герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов).The invention relates to electrical engineering and can be used in the electronics industry in the manufacture of sealed magnetically controlled contacts (reed switches).
Технический результат - улучшение качества, увеличение ресурса работы годных герконов за счет подавления пиковой эрозии контактных поверхностей.The technical result is an improvement in quality, an increase in the service life of suitable reed switches by suppressing peak erosion of contact surfaces.
Предлагаемый способ изготовления геркона позволяет сформировать износостойкие наноструктуры из нитридов железа и никеля в поверхностной области контактных поверхностей геркона, которые не только ограничивают объем массопереноса при каждом срабатывании геркона, но, прежде всего, создают условия, препятствующие локализации эрозии (препятствующие развитию пиковой эрозии), стимулирующие переход ее к планарному типу, что повышает эрозионную стойкость контактных поверхностей и, как следствие, увеличивает наработку герконов на отказ.The proposed method for manufacturing a reed switch allows the formation of wear-resistant nanostructures of iron and nickel nitrides in the surface region of the contact surfaces of the reed switch, which not only limit the mass transfer during each operation of the reed switch, but, above all, create conditions that impede the localization of erosion (preventing the development of peak erosion), stimulating its transition to a planar type, which increases the erosion resistance of contact surfaces and, as a result, increases the time between reed switches to fail.
Известен способ, используемый при изготовлении серийного геркона МКА-14103 с длиной стеклянного баллона 14 мм, изложенный в [1], который включает следующие операции.The known method used in the manufacture of serial reed switch MKA-14103 with a glass cylinder length of 14 mm, described in [1], which includes the following operations.
Пермаллоевую проволоку подвергают очистке от консервирующей смазки в результате обезжиривания в ванне с горячим трихлорэтиленом и последующей ультразвуковой (УЗВ) очистке, после чего она поступает на автомат штамповки контакт-деталей геркона. После обезжиривания в ванне с перхлорэтиленом, сортировки и укладки в технологическую тару контакт-детали подвергают УЗВ промывке в ванне с деионизованной водой и после осушки отжигают в печи в атмосфере водорода с формированием заданных магнитных параметров.Permalloy wire is subjected to purification from preservative lubricant as a result of degreasing in a bath with hot trichlorethylene and subsequent ultrasonic (UZV) cleaning, after which it is fed to a reed contact element stamping machine. After degreasing in a bath with perchlorethylene, sorting and packing into a technological container, the contact parts are subjected to ultrasonic washing in a bath with deionized water and, after drying, annealed in a furnace in a hydrogen atmosphere with the formation of specified magnetic parameters.
Технологический процесс нанесения на контакт-детали гальванического покрытия включает 17 переходов между различными операциями, в том числе экологически опасные: обезжиривание, декапирование в кислотном растворе, предзолочение, золочение, рутенирование. После УЗВ промывки и осушки в центрифуге контакт-детали поступают на заварку в стеклянный баллон, заполненный азотом.The technological process of applying galvanic coatings to contact parts includes 17 transitions between various operations, including environmentally hazardous ones: degreasing, decapitation in an acid solution, pregilding, gilding, ruthenization. After ultrasonic washing and drying in a centrifuge, the contact parts are welded into a glass cylinder filled with nitrogen.
Заваренные герконы после отжига стеклянного баллона и магнитострикционной тренировки поступают на химическое полирование выводов с последующим лужением и контролем электрических параметров.Brewed reed switches after annealing a glass bottle and magnetostrictive training arrive at the chemical polishing of the leads with subsequent tinning and control of electrical parameters.
Существенными недостатками данного способа являются: большой расход и потери драгоценных материалов, большая длительность изготовления, сложность и дороговизна оборудования, большие энергетические затраты, сложность осаждения сплава, заданного химического и фазового состава и заданной структуры, сложность получения тонких беспористых или толстых пленок с низкими внутренними напряжениями и с высокой адгезией к материалу контакт-детали.Significant disadvantages of this method are: high consumption and loss of precious materials, long manufacturing time, complexity and high cost of equipment, high energy costs, the difficulty of deposition of the alloy, a given chemical and phase composition and a given structure, the difficulty of obtaining thin non-porous or thick films with low internal stresses and with high adhesion to the material of the contact part.
Наиболее близким способом изготовления геркона является технологический процесс, описанный в патенте [RU 2393570, кл. МПК Н01Н 1/66, Н01Н 11/04, опубл. 27.06.2010 г., Бюл. №18] [2].The closest method of manufacturing a reed switch is the technological process described in the patent [RU 2393570, cl. IPC Н01Н 1/66, Н01Н 11/04, publ. 06/27/2010, bull. No. 18] [2].
Способ изготовления геркона с азотированными контакт-деталями включает очистку пермаллоевой проволоки, штамповку контакт-деталей, обезжиривание и промывку, магнитный отжиг, заварку геркона, ионно-плазменную обработку контакт-деталей импульсными разрядами, покрытие выводов и контроль электрических параметров.A method of manufacturing a reed switch with nitrided contact parts includes cleaning permalloy wire, stamping the contact parts, degreasing and washing, magnetic annealing, welding the reed switch, ion-plasma processing of the contact parts by pulsed discharges, coating the terminals and monitoring electrical parameters.
Недостатком способа является недостаточная твердость контактных поверхностей и, как следствие - недостаточно высокая эрозионная стойкость герконов.The disadvantage of this method is the insufficient hardness of the contact surfaces and, as a result, the erosion resistance of the reed switches is not high enough.
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение способа изготовления геркона за счет замены режима азотирования на новый технологический процесс, позволяющий сформировать износостойкие наноструктуры из нитридов железа и никеля в поверхностной области контактных поверхностей геркона, которые не только ограничивают объем массопереноса при каждом срабатывании геркона, но, прежде всего, создают условия, препятствующие локализации эрозии (т.е. препятствующие возникновению пиковой эрозии, приводящей к неразмыканию контактов при коммутации тока), стимулирующие переход ее к планарному типу, что повышает эрозионную стойкость контактных поверхностей и, как следствие, увеличивает наработку герконов на отказ.The objective of the invention is to improve the manufacturing process of the reed switch by replacing the nitriding regime with a new process, which allows the formation of wear-resistant nanostructures of iron and nickel nitrides in the surface region of the contact surfaces of the reed switch, which not only limit the mass transfer volume during each operation of the reed switch, but, above all, create conditions that impede the localization of erosion (i.e., prevent the occurrence of peak erosion, which leads to non-opening of contacts when current mutations), which stimulate its transition to a planar type, which increases the erosion resistance of contact surfaces and, as a result, increases the time the reed switches fail.
Задача решается тем, что предлагается способ изготовления геркона с азотированными и наноструктурированными контактными поверхностями, включающий очистку пермаллоевой проволоки, штамповку контакт-деталей, обезжиривание и промывку, магнитный отжиг, заварку геркона с поддувом азота и отжиг геркона, покрытие выводов и контроль электрических параметров, а также ионно-плазменную обработку геркона после покрытия выводов в режиме многократного воздействия высоковольтных искровых разрядов напряжением 1000-2500 В с периодом воздействия 0,7-1 мс, со сменой через каждые 7-10 мс полярности импульсов на выходе высоковольтного генератора, отличающийся тем, что за каждый полупериод смены полярности на контакты геркона подают 5-14 импульсов напряжения одинаковой полярности, изменяют величину каждого импульса по закону: U=U0e-βtcos(2πϑt+ϕ), гдеThe problem is solved by the fact that a method for manufacturing a reed switch with nitrided and nanostructured contact surfaces is proposed, which includes cleaning permalloy wire, stamping contact parts, degreasing and washing, magnetic annealing, welding the reed switch with nitrogen blowing and annealing the reed switch, coating the terminals and controlling electrical parameters, and also ion-plasma processing of the reed switch after coating the terminals in the mode of repeated exposure to high-voltage spark discharges with a voltage of 1000-2500 V with an exposure period of 0.7-1 ms, change of every 7-10 ms polarity output pulse high-voltage generator, characterized in that for each half cycle of reverse polarity to the contacts of reed switch serves 5-14 pulses of the same polarity, each pulse change value by the law: U = U 0 e -βt cos (2πϑt + ϕ), where
амплитуда U0=1000-2500 В;amplitude U 0 = 1000-2500 V;
коэффициент затухания β=0,1-0,3 мкс-1;attenuation coefficient β = 0.1-0.3 μs -1 ;
фаза ϕ=0-π;phase ϕ = 0-π;
частота ϑ=300-1000 кГцfrequency ϑ = 300-1000 kHz
и формируют в течение 1 -60 мин на контактирующих поверхностях контакт-деталей квазипериодическую структуру нановыступов в форме конусов (конусоподобной формы) высотой 10-100 нм, диаметром основания 0,5-1 мкм и квазипериодом 1-2 мкм.and form a quasiperiodic structure of nano-protrusions in the form of cones (cone-shaped) with a height of 10-100 nm, a base diameter of 0.5-1 μm and a quasiperiod of 1-2 μm within 1-60 minutes on the contact surfaces of the contact parts.
Заявляемые морфология и состав поверхностного слоя контакт-деталей геркона являются одними из необходимых условий ограничения объема массопереноса при каждом срабатывании геркона, препятствуют локализации эрозии и способствуют переходу ее к планарному типу, что повышает эрозионную стойкость контактных поверхностей и, как следствие, увеличивает наработку герконов на отказ.The claimed morphology and composition of the surface layer of the contact details of the reed switch are some of the necessary conditions for limiting the mass transfer volume at each operation of the reed switch, they prevent the localization of erosion and contribute to its transition to the planar type, which increases the erosion resistance of the contact surfaces and, as a result, increases the operating time of the reed switches to failure .
Предметом изобретения является способ изготовления геркона, способного работать во всех указанных в [1] диапазонах нагрузок и прежде всего в условиях мостиковокороткодуговой эрозии [1].The subject of the invention is a method for manufacturing a reed switch capable of operating in all load ranges indicated in [1], and especially in the conditions of short-arc erosion [1].
Особенностью эрозионного процесса при мостиковокороткодуговом переносе в герконах, изготовленных по способам [1, 2], является локализация зоны электротермического поражения контактной поверхности и развитие так называемой "пиковой" эрозии. Для замедления этого процесса, как правило, применяют специальные покрытия с высокой эрозионной устойчивостью, например, [1] или специальные способы упрочнения поверхности, например, [2, 3].A specific feature of the erosion process during short-circuit arc transfer in reed switches made by the methods of [1, 2] is the localization of the zone of electrothermal damage to the contact surface and the development of the so-called “peak” erosion. To slow down this process, as a rule, special coatings with high erosion resistance are used, for example, [1] or special methods of surface hardening, for example, [2, 3].
Предлагаемый способ изготовления геркона направлен не только на ограничение объема массопереноса при каждом срабатывании, но прежде всего на создание условий на поверхности покрытия, препятствующих локализации эрозии, стимулирующих переход ее к планарному типу.The proposed method of manufacturing a reed switch is aimed not only at limiting the mass transfer volume at each actuation, but primarily at creating conditions on the coating surface that impede the localization of erosion and stimulate its transition to a planar type.
Наличие на поверхности контактов такой заявленной поверхностной структуры заставляет процессы взрывной электронной эмиссии [4], образования эктона [4] и последующего массопереноса [4, 5] в каждом последующем цикле замыкания-размыкания контактов происходить каждый раз на конусоподобных нановыступах расположенных на другом участке поверхности.The presence of such a declared surface structure on the contact surface causes explosive electron emission [4], ecton [4] formation and subsequent mass transfer [4, 5] in each subsequent cycle of contact closure-opening of the contacts each time on cone-shaped nano-protrusions located on another surface area.
Появление такого механизма делокализации точек привязки разрядов приводит к тому, что массоперенос осуществляется равномерно с большой площади и на поверхности контактов не образуется выступов и кратеров размером в межконтактный зазор в течение 105-107 циклов коммутации.The emergence of such a mechanism for the delocalization of the discharge attachment points leads to the fact that mass transfer is carried out uniformly from a large area and that protrusions and craters with the size of the intercontact gap are not formed on the contact surface for 10 5 -10 7 switching cycles.
В ряде работ, посвященных исследованию результатов энергетического воздействия на поверхность конденсированных сред [6, 7], показано возникновение дефектно-деформационной неустойчивости. Это обусловливает реализацию критических условий для проявления синергетического эффекта, приводящего к развитию поверхностных структур рельефа, в том числе при ионном распылении, например, регулярных структур конус-лунка [8, 9].A number of works devoted to the study of the results of the energy impact on the surface of condensed matter [6, 7] show the occurrence of defect-deformation instability. This conditions the realization of critical conditions for the manifestation of a synergistic effect, leading to the development of surface relief structures, including during ion sputtering, for example, regular cone-hole structures [8, 9].
При взаимодействии ионов с поверхностью контактов геркона эволюция морфологии поверхности определяется в зависимости от условий облучения (ионно-плазменной обработки) рядом процессов - удалением материала в результате собственно распыления, радиационно-стимулированными процессами диффузии и сегрегации, температурной зависимостью кинетики дефектов, микроструктурой, особенностями изготовления материала и исходной морфологии поверхности.During the interaction of ions with the surface of the reed contacts, the evolution of the surface morphology is determined depending on the irradiation conditions (ion-plasma treatment) by a number of processes — material removal as a result of sputtering itself, radiation-stimulated diffusion and segregation processes, temperature dependence of the defect kinetics, microstructure, and material manufacturing features and initial surface morphology.
Теоретические рассмотрения и компьютерное моделирование эволюции морфологии поверхности под действием ионного облучения, процессов эрозии и массопереноса в контактах при коммутации электрического тока находятся в стадии развития и не описывают все многообразие изменения морфологии, поэтому выбор значений параметров режима ионно-плазменной обработки и структуры поверхности контакт-деталей производился экспериментально.Theoretical considerations and computer modeling of the evolution of surface morphology under the influence of ion irradiation, erosion and mass transfer processes in contacts during electric current switching are under development and do not describe the whole variety of morphological changes, therefore, the choice of values of the parameters of the ion-plasma treatment mode and the surface structure of contact details made experimentally.
Критерием выбора режима обработки является формирование на контактирующих поверхностях контакт-деталей квазипериодической структуры контактных азотированных нановыступов в форме конусов (конусоподобной формы) высотой 10-100 нм с диаметром основания 0,5-1 мкм, расположенных на поверхности контактов с квазипериодом 1-2 мкм и обеспечение стабильно низкого по величине сопротивления геркона при коммутации цепей постоянного электрического тока с наработкой без отказа более 105-107 срабатываний в зависимости от режима работы.The criterion for the selection of the treatment mode is the formation on the contact surfaces of the contact parts of the quasiperiodic structure of contact nitrided nano-protrusions in the form of cones (cone-shaped) with a height of 10-100 nm with a base diameter of 0.5-1 μm, located on the surface of the contacts with a quasi-period of 1-2 μm and providing a stably low value of the reed switch resistance when switching DC electric circuits with an operating time without failure of more than 10 5 -10 7 operations depending on the operating mode.
Совокупность отличительных признаков, заключающихся в создании условия для образования на контактирующих поверхностях контакт-деталей квазипериодической структуры контактных азотированных нановыступов в форме конусов (конусоподобной формы) высотой 10-100 нм, с диаметром основания 0,5-1 мкм, расположенных на поверхности контактов с квазипериодом 1-2 мкм при проведении ионно-плазменной обработки "чистых" (без гальванопокрытия) контактирующих поверхностей контакт-деталей геркона в течение 5-60 мин, когда за каждый полупериод смены полярности на контакты геркона подаются 5-14 импульсов напряжения одинаковой полярности, у которых изменение со временем величины каждого импульса напряжения происходит по закону: U=U0e-βtcos(2πϑt+ϕ), гдеThe set of distinctive features, which consists in creating the conditions for the formation on the contact surfaces of contact parts of a quasiperiodic structure of contact nitrided nanosized protrusions in the form of cones (cone-shaped) with a height of 10-100 nm, with a base diameter of 0.5-1 μm, located on the surface of the contacts with the quasiperiod 1-2 microns when conducting ion-plasma treatment of "clean" (without electroplating) contact surfaces of the contact details of the reed switch for 5-60 minutes, when for each half-period of polarity reversal a reed switch contacts 5-14 fed pulses of the same polarity, in which the time variation value of each voltage pulse follows the law: U = U 0 e -βt cos (2πθt + φ) , where
амплитуда U0=1000-2500 В;amplitude U 0 = 1000-2500 V;
коэффициент затухания β=0,1-0,3 мкс-1;attenuation coefficient β = 0.1-0.3 μs -1 ;
фаза ϕ=0-π;phase ϕ = 0-π;
частота ϑ=300-1000 кГц,frequency ϑ = 300-1000 kHz,
приводит к достижению нового технического результата.leads to the achievement of a new technical result.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Контакт-детали серийно выпускаемого геркона, например МКА-14103, после магнитного отжига заваривают в стеклянный баллон в атмосфере азота. После отжига герконов и нанесения покрытия на выводы из герконов формируют электрическую цепь из 11 последовательно включенных герконов. Концы этой цепи подключают к генератору, формирующему разнополярные высоковольтные высокочастотные импульсы с периодом следования 1 мс и со сменой через каждые 10 мс полярности. Всего за каждый полупериод смены полярности генерируются 7 импульсов. При этом изменение со временем величины каждого импульса напряжения на разомкнутых контактах геркона происходит по закону U=U0e-βtcos(2πϑt+ϕ) с амплитудой U0=1700 В, коэффициентом затухания β=0,26 мкс-1 и частотой ϑ=463,0 кГц (фиг. 1), приводящее после такой обработки в течение 13,3 мин к образованию на контактирующих поверхностях контакт-деталей квазипериодической структуры контактных азотированных нановыступов (фиг. 2) в форме конусов (конусоподобной формы) высотой около 100 нм, с диаметром основания около 1 мкм (фиг. 3), расположенных на поверхности контактов с квазипериодом 1-2 мкм (фиг. 2).Contact details of a commercially available reed switch, for example MKA-14103, after magnetic annealing are welded in a glass container in a nitrogen atmosphere. After annealing the reed switches and coating the terminals of the reed switches, an electric circuit of 11 series-connected reed switches is formed. The ends of this circuit are connected to a generator that generates bipolar high-voltage high-frequency pulses with a repetition period of 1 ms and with a change in polarity every 10 ms. In total, for each half-cycle of polarity reversal, 7 pulses are generated. In this case, the change in time of the magnitude of each voltage pulse at the open contacts of the reed switch occurs according to the law U = U 0 e -βt cos (2πϑt + ϕ) with amplitude U 0 = 1700 V, attenuation coefficient β = 0.26 μs -1 and frequency ϑ = 463.0 kHz (Fig. 1), which leads to the formation of a quasiperiodic structure of contact nitrided nano-projections (Fig. 2) in the form of cones (cone-shaped) with a height of about 100 nm after such treatment for 13.3 minutes with a base diameter of about 1 μm (Fig. 3) located on the surface of the cont such as are for quasiperiod with 1-2 .mu.m (FIG. 2).
Изменения морфологии поверхности контактов в зависимости от режимов ионно-плазменной обработки и последующей коммутации изучались на растровом электроном и атомно-силовом микроскопах (РЭМ и АСМ) (фиг. 2-7).Changes in the morphology of the contact surface depending on the regimes of ion-plasma processing and subsequent switching were studied using scanning electron and atomic force microscopes (SEM and AFM) (Fig. 2-7).
Фиг. 1. Осциллограммы импульсов напряжения, подаваемого на разомкнутые контакты геркона.FIG. 1. Oscillograms of voltage pulses supplied to the open contacts of the reed switch.
Фиг. 2. РЭМ - изображение поверхности азотированной контакт-детали геркона МКА-14103 (без гальванопокрытия) после ионно-плазменной обработки по предлагаемому способу. 20 кратная обработка (длительность одной обработки 30 с, пауза между обработками 10 с).FIG. 2. REM - image of the surface of the nitrided contact details of the reed switch MKA-14103 (without plating) after ion-plasma treatment by the proposed method. 20 times treatment (duration of one treatment 30 s, pause between treatments 10 s).
Фиг. 3. АСМ - профили 10 конусоподобных выступов рельефа поверхности. 20-кратная обработка (длительность одной обработки 30 с, пауза между обработками 10 с).FIG. 3. AFM - profiles of 10 conical protrusions of the surface topography. 20-fold treatment (duration of one treatment 30 s, pause between treatments 10 s).
Таким образом изготавливают герконы со специальной морфологией контактных поверхностей, подавляющей пиковую эрозию.In this way, reed switches are made with a special morphology of contact surfaces that suppresses peak erosion.
После проведения ионно-плазменной обработки герконы автоматически выгружают и передают по существующему маршруту на следующую технологическую операцию.After the ion-plasma treatment, the reed switches are automatically unloaded and transferred along the existing route to the next technological operation.
Были проведены сравнительные испытания герконов, изготовленных по заявленному способу и прототипу [2], при коммутации постоянного тока на активную нагрузку. Количество срабатываний изменялось поэтапно от 0 до 106 соударений. На каждом этапе испытаний герконов измерялась величина сопротивления геркона R.Comparative tests of reed switches made according to the claimed method and prototype [2] were carried out with DC switching to active load. The number of operations varied in stages from 0 to 10 6 collisions. At each stage of the reed switch tests, the resistance value of the reed switch R. was measured.
С увеличением количества срабатываний у герконов, изготовленных по заявленному способу, сопротивление остается стабильным и не превышает 0.1 Ом (при норме не более 0,1 Ом) даже при 107 срабатываний. У герконов с азотированными контакт деталями, напротив, с увеличением количества срабатываний (более 106 срабатываний) происходит отказ по неразмыканию контактов.With an increase in the number of trips for reed switches made according to the claimed method, the resistance remains stable and does not exceed 0.1 Ω (with a norm of not more than 0.1 Ω) even with 10 7 trips. In reed switches with nitrided contact details, on the contrary, with an increase in the number of trips (more than 10 6 trips), failure to open contacts occurs.
Из рассмотрения изображений контактных поверхностей, приведенных на фиг. 4-7, видно, что у герконов, изготовленных по заявленному способу, эрозия происходит по планарному типу (сценарию) (фиг. 6, 7), а у герконов [2] из-за пиковой эрозии происходит отказ по неразмыканию контактов (фиг. 4, 5).From the consideration of images of contact surfaces shown in FIG. 4-7, it can be seen that in reed switches manufactured by the claimed method, erosion occurs according to the planar type (scenario) (Fig. 6, 7), and in reed switches [2] due to peak erosion, failure to open contacts occurs (Fig. 4, 5).
Фиг. 4. РЭМ - изображение поверхности контакт-детали (анода) геркона МКА-14103 (без гальванопокрытия), азотированной по способу [2], после 106 срабатываний в режиме 100 В - 0,1 А; а - поверхность контакт-детали, b - область эрозии.FIG. 4. REM - image of the surface of the contact part (anode) of the reed switch MKA-14103 (without electroplating), nitrided according to the method [2], after 10 6 operations in the 100 V mode - 0.1 A; a is the surface of the contact part; b is the area of erosion.
Фиг. 5. РЭМ - изображение поверхности контакт-детали (катода) геркона МКА-14103 (без гальванопокрытия), азотированной по способу [2], после 106 срабатываний в режиме 100 В - 0,1 А; а - поверхность контакт-детали, b - область эрозии.FIG. 5. REM - image of the surface of the contact part (cathode) of the reed switch MKA-14103 (without electroplating), nitrided according to the method [2], after 10 6 operations in the 100 V mode - 0.1 A; a is the surface of the contact part; b is the area of erosion.
Фиг. 6. РЭМ - изображение поверхности контакт-детали (анода) геркона МКА-14103 (без гальванопокрытия), изготовленной по предлагаемому способу, после 106 срабатываний в режиме 100 В - 0,1 А; а - поверхность контакт-детали, b - область эрозии.FIG. 6. REM - image of the surface of the contact part (anode) of the reed switch MKA-14103 (without electroplating), manufactured by the proposed method, after 10 6 operations in the 100 V mode - 0.1 A; a is the surface of the contact part; b is the area of erosion.
Фиг. 7. РЭМ - изображение поверхности контакт-детали (катода) геркона МКА-14103 (без гальванопокрытия), изготовленной по предлагаемому способу, после 106 срабатываний в режиме 100 В - 0,1 А; а - поверхность контакт-детали, b - область эрозии.FIG. 7. REM - image of the surface of the contact part (cathode) of the reed switch MKA-14103 (without electroplating) manufactured by the proposed method, after 10 6 operations in the 100 V mode - 0.1 A; a is the surface of the contact part; b is the area of erosion.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет улучшить качество и увеличить ресурс работы герконов за счет подавления пиковой эрозии контактных поверхностей.Thus, the proposed method allows to improve the quality and increase the service life of the reed switches by suppressing peak erosion of the contact surfaces.
Источники информацииInformation sources
1. Карабанов С.М., Майзельс P.M., Шоффа В.Н. // Магнитоуправляемые контакты (герконы) и изделия на их основе. Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2011. - 408 с.1. Karabanov S.M., Meisels P.M., Schoff V.N. // Magnetically controlled contacts (reed switches) and products based on them. Dolgoprudny: Intellect Publishing House, 2011. - 408 p.
2. Патент РФ №2393570. Способ изготовления герконов с азотированными контакт-деталями / Карабанов С.М., Майзельс P.M., Арушанов К.А, Зельцер И.А., Провоторов B.C., опубл. 27.06.2010 г. Бюл. №18.2. RF patent No. 2393570. A method of manufacturing reed switches with nitrided contact details / Karabanov S.M., Meisels P.M., Arushanov K.A., Zeltser I.A., Provotorov B.C., publ. 06/27/2010 Bul. Number 18.
3. Лахтин Ю.М. Теория и технология азотирования. - М.: Металлургия, 1991. - 319 с.3. Lakhtin Yu.M. Theory and technology of nitriding. - M.: Metallurgy, 1991 .-- 319 p.
4. Месяц Г.А. Эктон - лавина электронов из металла // УФН. 1995. Т. 165. №6. С. 601.4. Month G.A. Acton - avalanche of electrons from a metal // UFN. 1995.Vol. 165. No. 6. S. 601.
5. Zeltser I.A., Karpov A.S., Moos E.N., Rybin N.B., Tolstoguzov A.B. Surface Erosion of Low-Current Reed Switches. // Coatings. 2017. 7, no. 6: 75.5. Zeltser I.A., Karpov A.S., Moos E.N., Rybin N.B., Tolstoguzov A.B. Surface Erosion of Low-Current Reed Switches. // Coatings. 2017.7, no. 6: 75.
6. Емельянов В.И., Рухляда Н.Я. Дефектно-индуцированная неустойчивость и образование поверхностных структур с двумя масштабами при обработке поверхности плазмой // Наукоемкие технологии. 2009. Т. 10. №6. С. 3-13.6. Emelyanov V.I., Rukhlyada N.Ya. Defectively induced instability and the formation of surface structures with two scales during plasma surface treatment // High-tech. 2009. V. 10. No. 6. S. 3-13.
7. Зельцер И.А., Карабанов А.С, Моос Е.Н. Образование диссипативных структур в кристаллах при термо- и электропереносе // ФТТ. 2005. Т. 47. В. 11. С. 1921-1926.7. Zeltser I.A., Karabanov A.S., Moos E.N. The formation of dissipative structures in crystals during thermal and electrical transport // FTT. 2005.V. 47.V. 11.S. 1921-1926.
8. Carter G. The physics and applications of ion beam erosion. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. Vol. 34, Pp. R1- R22.8. Carter G. The physics and applications of ion beam erosion. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. Vol. 34, Pp. R1 - R22.
9. Беграмбеков Л.Б. Процессы в твердом теле под действием ионного и плазменного облучения: Учебное пособие. - М.: МИФИ, 2008. - 196 с.9. Begrambekov L.B. Processes in solids under the action of ion and plasma irradiation: a Training manual. - M .: MEPhI, 2008 .-- 196 p.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101674A RU2664506C1 (en) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Method of manufacturing reed switches with nitrided and nanostructured contact surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101674A RU2664506C1 (en) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Method of manufacturing reed switches with nitrided and nanostructured contact surfaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2664506C1 true RU2664506C1 (en) | 2018-08-20 |
Family
ID=63177468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018101674A RU2664506C1 (en) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Method of manufacturing reed switches with nitrided and nanostructured contact surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2664506C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805999C1 (en) * | 2022-12-22 | 2023-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Нитрон" (ООО "Нитрон") | Method of manufacturing reed switches |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1734128A1 (en) * | 1989-06-14 | 1992-05-15 | Особое конструкторское бюро при Рязанском заводе металлокерамических приборов | Method of manufacture of contact parts of hermetically sealed reed relays |
| US5909163A (en) * | 1996-09-11 | 1999-06-01 | Hermetic Switch, Inc. | High voltage reed switch |
| RU2274919C1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-20 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов" (ОАО "РЗМКП") | Method for producing ferreed contacts |
| JP2010140859A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Nissha Printing Co Ltd | Conductive nanofiber sheet, and method for manufacturing the same |
| RU2393570C1 (en) * | 2009-06-18 | 2010-06-27 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов" (ОАО "РЗМКП") | Method of manufacturing reed switch with nitrided contact parts |
| RU2467425C1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-20 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов" (ОАО "РЗМКП") | Method to manufacture magnetically operated sealed switch with controlled parameters of azotised layer |
-
2018
- 2018-01-17 RU RU2018101674A patent/RU2664506C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1734128A1 (en) * | 1989-06-14 | 1992-05-15 | Особое конструкторское бюро при Рязанском заводе металлокерамических приборов | Method of manufacture of contact parts of hermetically sealed reed relays |
| US5909163A (en) * | 1996-09-11 | 1999-06-01 | Hermetic Switch, Inc. | High voltage reed switch |
| RU2274919C1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-20 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов" (ОАО "РЗМКП") | Method for producing ferreed contacts |
| JP2010140859A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Nissha Printing Co Ltd | Conductive nanofiber sheet, and method for manufacturing the same |
| RU2393570C1 (en) * | 2009-06-18 | 2010-06-27 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов" (ОАО "РЗМКП") | Method of manufacturing reed switch with nitrided contact parts |
| RU2467425C1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-20 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов" (ОАО "РЗМКП") | Method to manufacture magnetically operated sealed switch with controlled parameters of azotised layer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805999C1 (en) * | 2022-12-22 | 2023-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Нитрон" (ООО "Нитрон") | Method of manufacturing reed switches |
| RU2814467C1 (en) * | 2023-03-28 | 2024-02-29 | Акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов" (АО "РЗМКП") | Method of training vacuum reed switches |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2393570C1 (en) | Method of manufacturing reed switch with nitrided contact parts | |
| RU2665689C1 (en) | Method of manufacture of reed switch with nitrogen contact sites | |
| JPS6199672A (en) | Method and apparatus for surface treatment of article to be processed | |
| RU2750256C1 (en) | Method for applying electric-erosion-resistant coatings based on silver, nickel and nickel nitrides to copper electrical contacts | |
| JP4563966B2 (en) | Semiconductor processing apparatus member and method for manufacturing the same | |
| KR100206525B1 (en) | Process and device for coating substrates | |
| RU2664506C1 (en) | Method of manufacturing reed switches with nitrided and nanostructured contact surfaces | |
| JP2006169630A (en) | Method and apparatus for cathodic arc deposition of materials on a substrate | |
| Azuma et al. | Plasma parameters of titanium-based metallic plasma generated by a compact-type high-power pulsed sputtering penning discharge | |
| Korkmaz et al. | Effect of pulse shape and energy on the surface roughness and mass transfer in the electrospark coating process | |
| RU2739583C1 (en) | Method of group production of reed switches with nitrided contact pads | |
| RU2805999C1 (en) | Method of manufacturing reed switches | |
| Pinzaru | Experimental investigations on the durability of tool-electrodes at the surface processing by pulsed electrical discharge | |
| TW201408805A (en) | Method of pulsed bipolar sputtering, apparatus, method for manufacturing workpieces and workpiece | |
| Kondo et al. | Suppression of conditioning effect in vacuum by micro-protrusions from anode | |
| KR101191957B1 (en) | Plasma electrolytic oxidation coating method | |
| Li et al. | Influence of arc-melted cathode layer depth on vacuum insulation | |
| RU2478141C2 (en) | Modification method of material surface by plasma treatment | |
| JP2004001086A (en) | Surface treatment method for metal mold by electronic beam irradiation and treated metal mold | |
| Qiu et al. | Investigation of explosive electron emission sites on surface of polished cathodes in vacuum | |
| JP2014037625A (en) | Electric plating apparatus and method of the same | |
| RU2457567C1 (en) | Method for manufacture of reed relay with carbonitrated contact surfaces | |
| Schneider et al. | The Effect of High-Frequency Arc Conditioning of the Electrodes on Electric Strength of Vacuum Insulation | |
| RU2767326C1 (en) | Method of application of electroerosion-resistant coatings of sno2-in2o3-ag-n system to copper electrical contacts | |
| RU2459303C1 (en) | Method to manufacture magnetically operated sealed contact |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200118 |