DE2358840C2

DE2358840C2 - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontakts

Info

Publication number: DE2358840C2
Application number: DE2358840A
Authority: DE
Inventors: Akira Yokohama Kanagawa Shibata
Original assignee: Chugai Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Chugai Electric Industrial Co Ltd
Priority date: 1972-11-28
Filing date: 1973-11-26
Publication date: 1983-07-14
Also published as: CH589930A5; DE2358840A1; JPS4976064A; FR2208170B1; CA999727A; BR7309256D0; IT997618B; FR2208170A1; AU6248873A; GB1451486A; JPS5341778B2; US3889366A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem aus einer Silberlegierung gebildeten Formkörper, der intern oxidiert wird, dessen Oberflächenschicht anschließend metalloxidfrei gemacht wird und der als Rohling durch Kaltverformung zum fertigen Kontakt weiterverarbeitet wird.

Zur Herstellung elektrischer Kontakte dieser Art sind zwei Verfahren bekannt, nämlich zum einen das Verfahren interner Oxidation, jei dem Bleche oder Drähte der Silberlegierung geröstet werden, um auf diese Weise die Oxidkörnchen de gelösten Metalls als » zweite Phase auszuscheiden, und zum anderen ein pulvermetallurgisches Verfahren, bei dem ein Silberpulver oder ein Pulver einer Silberlegierung mit dem Pulver des Metulioxids als Ausgangsmaterialien verarbeitet werden.

Mit Ausnahme der Herstellung von Kontakten mit besonders großen Abmessungen kann die Herstellung der Kontakte nach dem Verfahren der internen Oxidation wirtschaftlicher und technisch effektiver als das metallurgische Verfahren durchgeführt werden. Das pulvermetallurgische Verfahren kann auch dann von Vorteil sein, wenn höhere Oxidgehalte gewünscht werden. Dennoch hat sich das Verfahren der internen Oxidation in der Praxis hauptsächlich durchgesetzt. Mit diesem Verfahren können elektrische Kontakte hergestellt werden, die sich vor allem durch eine wesentlich höhere Dichte im Vergleich zu den pulvermetallurgisch hergestellten Kontakten auszeichnen. Durch die höhere Dichte sind die durch die interne Oxidation hergestellten Kontakte auch wesentlich widerstandsfähiger gegenüber einer Betriebsabnutzung.

Aufgrund seiner vielen Vorteile wird das Verfahren der internen Oxidation heute überwiegend angewendet. Die nach den bekannten Verfahren der internen Oxidation hergestellten Erzeugnisse weisen jedoch eine Ersehöpfungszöne auf, in der im Rahmen des oxidierten Bereiches außerordentlich geringe Oxidkonzentrationen vorliegen. Weiterhin nimmt die Korngröße der Oxidteilchen in Richtung der fortschreitenden Oxidation zu. Die für die Durchführung der internen f>^r, Oxidation erforderliche Zeit nimmt mit der Konzentration des gelösten Metalls in der Silbermatrix zu. Die Zusammenhänge zwischen der Diffusionsgeschwindigkeit des gelösten Metalls aus dem nichtoxidierten Bereich der Matrix und der Verzögerung der Oxidation bewirken, daß mit zunehmender Konzentration des gelösten Metalls die Korngröße der Oxidteilchen an der fortschreitenden Oxidationsfront ebenfalls zunimmt Gleichzeitig nimmt die Dicke der Erschöpfungszone zu.

Bei der Verwendung der metalloxidhaltigen Legierung zur Herstellung der elektrischen Kontakte mit heterogener MikroStruktur durch KaltschwOen muß die Legierung den für dieses Verfahren beachtlich hohen Kaltverformungskräften standhalten. Mit anderen Worten kann also eine Legierung, die den erforderlichen Kaltverformungskräften nicht standhält, zur Herstellung der elektrischen Kontakte mit heterogener MikroStruktur durch Kaltschweißen nicht verwendet werden. So kann aus den genannten Gründen beispielsweise eine Silberlegierung mit 13% Cadmiumoxid, die nach den bekannten Verfahren hergestellt wurde, nicht für die Herstellung der elektrischen Schalter der genannten Art durch Kaltverschweißen verwendet werden, da die so hergestellten Kontakte Oberflächenrisse aufweisen.

Die US-PS 32 58 829 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Silber-Cadmiumoxid-Kontakten durch Kaltverformen oder Kaltstauchen. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein elektrischer Silber-Cadmiumoxid-Kontakt durch Bilden einer verformbaren äußeren Oberflächenumhüllung aus einer Silber-Cadmium-Legierung auf einem Silber-Cadmiumoxid-Kern, Kaltbearbeiten des Rohlings zum gewünschten Kontaktelement und Oxidieren zumindest des Teils der Umhüllung auf der Nutzoberfläche des Kontaktelements zu Silber-Cadmiumoxid hergestellt Die Kernumhüllung wird dabei durch Reduktion in reduzierender Atmosphäre oder durch Plattieren mit einer Silber-Cadmium-Legierung erzeugt Dennoch tritt Rißbildung des Rohlings beim Kaltstauchen auf, was erst durch den weiteren Schritt des Abtragens der Oberflächenumhüllung rechtwinklig zur Längsachse des Rohlings verringert werden kann (Spalte 3, Zeilen 34—48).

Bei dem aus der US-PS 34 88 841 bekannten Verfahren zur Herstellung elektrischer Verbund-Kontaktelemente werden Kugeln aus Edelmetall, wie Silber, einer Schweißstation zugeführt wo sie mit dem freien Ende eines Nicht-Edelmetalldrahts in Berührung gebracht und angeschweißt werden, worauf der Nicht-Edelmetalldraht geschnitten wird, um das angeschweißte Teil von der Drahtlänge abzutrennen. Anschließend wird der geschweißte Gegenstand, also ein Bimetall-Kontakt z. B. mit Stahl, in seine Endform gebracht.

Die US-PS 34 60 735 offenbart eine Stauchvorrichtung zum Verbinden und Formen geschnittener Drahtlängen jeweils verschiedener Metallzusammensetzungen durch Kaltschweißen unter Druck, in der Drähte der unterschiedlichen Metallzusammensetzungen herangeführt von diesen dann kurze Stücke abgetrennt diese axial zueinander ausgerichtet angeordnet und gehalten, ihre Schnittenden aneinandergesetzt und kaltverschweißt werden, worauf ein Ende der miteinander verbundenen kurzen Drahtstücke verformt und gestaucht wird. Die Materialien für die beiden Drahtabschnitte sind beispielsweise Silber bzw. Kupfer, der fertige Kontakt also ein Bimetall-Kontakt.

Aufgabe der DE-AS 11 5J 178 war es, Silber-Metalloxid-Werkstoffe für elektrische Kontakte verformbar zu machen. Zu diesem Zweck wird ein Zusatz von 0,001 bis 1% Nickel, Eisen, Molybdän. Kobalt, Chrom, Titan und/oder Vanadium zu dem aus Silber und Metalloxid

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bestehenden Rest vorgeschlagen, Solche Materialien finden dann nach diesem Stand der Technik Verwendung zur Herstellung von Platten, Stäben oder Drähten für die Weiterverarbeitung zu Kontakten,

Die US-PS 3317991 offenbart ein Verfahren zur Herstellung voroxidierter elektrischer Silber-Cadmiumoxid-Kontakte 14, a. unter Anwendung einer »Schrot«· Herstellung, wobei geschmobene Silber-Cadmium-Legjerung durch Luft/Wasser-Ströme gekühlt Kugeln gebildet und diese oxidiert werden. Die so erhaltenen Kugeln jedoch weisen ab einer bestimmten Größe höchst unerwünschte mikroskopische Strukturen mit extrem CdO-reichen Zonen und extrem Ag-reichen Zonen auf, da im Verlaufe des Abkühlens Ausscheidungen auftreten. Außerdem geht ein Teil des Cadmiums durch die Oberfläche im geschmolzenen Zustand verloren, da es sehr flüchtig ist Dieser Umstand trägt zusätzlich zur Ungleichförmigkeit der mikroskopischen Struktur bei.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, nach dem elektrische Kontakte mit metalloxidhaltigen Kontaktbereichen hergestellt werden können, deren Kontaktbereiche eine gleichmäßige MikroStruktur, also keine Erschöpfungszonen aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein ' Verfahren zur Herstellung der Kontakte der eingangs , genannten Art vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist daß die Silberlegierung zu einem kugeligen Formkörper ausgeformt wird, daß der Rohling in einem ersten Verformungsschritt mit einem anderen Körper aus Nicht-Edelmetall kaltverschweißt wird und der ■ Kontakt in einem zweiten Verformungsschritt zur endgültigen Form kaltverformt wird.

Unter »kugeligen Formkörpern« sind im Rahmen a dieser Beschreibung nicht ganz kugelförmige, aber doch im wesentlichen kugelförmige Formkörper zu verstehen, insbesondere etwa Kugeln mit abgeflachten Polkappen, Kugeln mit auf geringen Umfanghöhen zylindrischer Außenfläche oder Formkörper, deren , Oberfläche sich aus ineinandergestellten Kugelkalotten aufbaut

Die Herstellung der kugeligen Formkörper nutzt die Beziehung zwischen der Diffusionsgeschwindigkeit des gelösten Metalls in der Silberlegierung und der 4; Oberfläche, durch die der Sauerstoff dringt wie nachstehend noch genauer beschrieben.

Das Volumen, die Oberfläche und die auf Volumeinheit bezogene spezifische Oberfläche eines Bleches, eines Drahtes und einer Kugel werden wie folgt v> berechnet:

Blech; Fläche: 25,

wobei 5die Fläche einer Seite ist

Volumen: 5 · t,

; wobei /die Dickr des Blechs ist

Spezifische Oberfläche je Volumeinheit:

25/5· f=2/i Draht: Fläche: 2 π rL,

wobei r der Radius des Drahtes und L die Länge des Drahtes sind.

Volumen;λ PL

Spezifische Oberfläche je Volumeinheit:

2 λ rUn PL = Hr. Kugel:Fläche:4;r A

Volumen:4 π rV3. Spezifische Oberfläche je Volumeinheit:

Die Tiefe dder internen Oxidation ist Wr ein Blech t/2, während sie für einen Draht oder eine Kugel r ist Wenn dementsprechend die Tiefen der internen Oxidation für die drei Formkörpertypen gleich sind, beträgt das Verhältnis der spezifischen Oberflächen je Volumeinheit

l/</;2/</; 3/4=1 ;2;3,

Dieses Verhältnis besagt also, daß im Fall der Kugel der Sauerstoff durch eine größere Oberfläche zugeführt wird als im Fall eines Bleches oder eines Drahtes, Das Kornwachstum der feinkörnig heterogen ausgeschiedenen Metalloxidphase geht dabei so vor sich, daß der aus dem Inneren der Legierung an die Phasengrenzfläche der Oxidationszone herandiffundierende gelöste Metall oxidiert wird. Im Fall der Kugel, in dem der Sauerstoff auf einer insgesamt größeren Oberfläche zugeführt wird, ist das Korngrößenwachstum der ausgeschiedenen Metalloxidphase wesentlich verlangsamt also auch im Ergebnis absolut geringer, als im Fall des Bleches oder des Drahtes. Mit anderen Worten, da die Wanderungsgeschwindigkeit der Oxidationsfläche im call der Kugel wesentlich größer ist als im Fall des Blechto oder des Drahtes, bleibt keine Zeit für die Ausbildung einer Erschöpfungszone aufgrund der Diffusionsverhältnisse des gelösten Metalls. Dadurch wird im Fall der Oxidation einer Kugel schließlich auch ihr Zentralbereich zur Verhinderung des Auftretens einer Erschöpfungszone wirksam. Mit anderen Worten wird also als geschwindigkeitsbestimmender Schritt für das Oxidationsergebnis nicht in erster Linie die Diffusionsgeschwindigkeit des gelösten Metalls, sondern die Diffusions- oder Wandergeschwindigkeit der Oberfläche der Oxidationsfront wirksam.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Mikrophoto des Zentralbereiches eines intern oxidierten Bleches,

F i g. 2 ein Mikrophoto des Zentralbereiches eines intern oxidierten Drahtes,

Fig.3 ein Mikrophoto des Zentralbereiches einer intern oxidierten Kugel,

Fig.4 in graphischer Darstellung die chemische Oxidanalyse als Funktion des Abstandes von der Oberfläche,

Fig.5 in graphischer Darstellung die Härte als Funktion des Abstandes von der Oberfläche,

F i g. 6 einen fertigen Kontakt

F i g. 7 in graphischer Darstellung die mechanische Abnutzung von Kontakten als Funktion der Schaltvorgänge,

Fig.8 in graphischer Darstellung den Übergangsbzw. Kontaktwiderstand als Funktion der Anzahl der

F i g. 9 im Querschnitt eine Vorrichtung zur Herstellung nietenförmiger kombinierter elektrischer Kontakte unter Verwendung der intern oxidierten Kugeln,

Fig. 10 einen dem in der Fig.9 gezeigten Querschnitt entsprechenden Querschnitt während einer anderen Arbeitsstufe,

Fig. 11 einen Querschnitt, der dem in Fig. 10 gezeigten Querschnitt entspricht, jedoch während einer darauffolgenden Arbeitsstufe,

Fig. 12 einen Querschnitt durch die auch in den F i g. 9 bis Ii gezeigte Vorrichtung während des Ausstoßtaktes des fertigen Kontaktes,

Fig. 13 die Herstellung elektrischer Kontaktpunkte

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auf einer dünnen Platte unter Verwendung der intern oxidierten Kugeln.

In den Fig. I bis 3 sind in mikroskopischen Aufnahmen die Unterschiede der Mikrostrukturen der Ergebnisse der internen Oxidation eines Bleches, eines '> Drahtes und einer Kugel dargestellt. Die entsprechenden Versuche sind im folgenden näher beschrieben.

Versuch 1

Ein 4 mm starkes Blech, ein Draht mit einem t« Durchmesser von 4 mm und eine Kugel mit einem Durchmesser von 4 mm wurden aus einer Silberlegierung mit 13% Cadmium und 0,3% Nickel hergestellt. Sie wurden unter den folgenden Bedingungen intern oxidiert: ">

Atmosphäre:

Sauerstoff unter Normaldruck. Oxidationsdauer:

92 h für das Blech,

68 h für den Draht, ^:;l

40 h für die Kugel.

In den in den Fig. I bis 3 wiedergebenden Mikrophotographien sind die Strukturen der Zentralbereiche der oxidierten Formkörper gezeigt. Im Fall des r, Bleches verläuft der Schnitt senkrecht zur Hauptebene. Im Fall des Drahtes liegt die Zentralachse des Drahtes in der Schnittebene, und im Fall der Kugel liegt der Kugelmittelpunkt in der gezeigten Schnittebene. Die Fig. 1 bis 3 lassen erkennen, daß lediglich im Fall der jn Kugel keine zentrale Erschöpfungszone auftritt. Außerdem sind die kleinere Korngröße und die homogenere Verteilung der ausgeschiedenen Oxidphase deutlich erkennbar. Die Oxidphase bestand chemisch im wesentlichen aus CdO.

Die Ergebnisse der chemischen und der mechanischen Analyse an den so erhaltenen oxidierten Formkörpern sind in den Fig.4 und 5 wiedergegeben. Für die Bestimmung der Cadmiumoxidkonzentration wurden an den aus der graphischen Darstellung ersichtlichen Punkten jeweils Zonen mit einer Dicke von 0.2 mm analysiert. Die Härtetests wurden unter einer Last von 200 g durchgeführt. Die in den F i g. 4 und 5 dargestellten Ergebnisse lassen erkennen, daß nur im Fall der Kugel sowohl die Cadmiumoxidkonzentration als auch die Härte des oxidierten Formkörpers wenig abhängig vom Abstand von der Oberfläche sind.

Versuch 2

Intern oxidierte Kugeln mit einem Durchmesser von >n 4 mm. die in der im Versuch I beschriebenen Weise hergestellt wurden, wurden 10 min lang in eine 20%ige wäßrige Schwefelsäure getaucht, so daß die ausgeschiedene CdO-Phase aus der Oberflächenschicht herausgelöst wurde. Die so oberflächengereinigten Kugeln wurden neutralisiert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Andererseils wurde ein Legierungsdraht mit einem Durchmesser von 3 mm, der die gleiche Zusammensetzung wie im Versuch ! hatte, interr. oxidiert. Der so erhaltene Draht wurde in der gleichen Weise gebeizi. neutralisiert und mit Wasser gewascher..

Durch Kaltverschweißen wurden die in der F i g. 6 gezeigten nieteniörmigen zusammengesetzten elektrischen Koma.Kte hergestellt, wobei die Kontaktköpfe aus den intern oxidierten Kugeln gemä3 der Erfindung oder >-^;. aem intern oxidierten Draht bestanden. Die Nieterschäfte der Kontakte bestanden aus Kupferdraht- Die so hergestellten zusammengesetzten Kontakte der in der Fig.6 gezeigten Ausbildung hatten die folgender Abmessungen:

Di: 5,5 mm d: 3,0 mm b: 1,5 mm 1:3 mm

£?2:6 mm a:2 mm L: 5 mm

Kontakte, deren Kontaktoberflächen Risse aufwiesen, wurden als Ausschuß verworfen. Bei Verwendung der Kugeln zur Herstellung der kombinierten Kontakt« trat kein Ausschuß auf. Bei Verwendung der Drähte betrug der Ausschuß 45%.

Versuch 3

Kontakte der in dem Versuch 2 beschriebenen ArI wurden in gleicher Weise durch Hartlöten hergestellt Für den Nietenschaft des Kontaktes wurde der auch irr Versuch 2 verwendete Kupferdraht benutzt. Der Kontaktkopf wurde aus einem intern oxidierter

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Grundmetallschaft aus Kupfer gelötet wurde.

Die auf diese Weise nach den Versuchen 2 und 2 hergestellten drei verschiedenen Arten zusammenge setzter elektrischer Kontakte, deren Kontaktköpfe au« den Kugeln und den intern oxidierten Drähten und Blechen mit der Ag-CdO-Phase bestanden, wurder mechanischen und elektrischen Abnutzungstests unterzogen. Für die Versuche wurde der ASTM-Tester unter den f< -genden Bedingungen verwendet:

Spannung:200 V
Frequenz: 50 Hz
Strom: 20 A

Last: Gleichstromwiderstand und Induktanz; Leistungsfaktor^^

Schaltfrequenz: 3600 Schaltungen/h (Einschaltdauer: 40%)

Trennkraft :600 g
Kontaktlast: 400 g

Die Ergebnisse dieser Versuche sind graphisch in der Fig. 7 und 8 dargestellt. Die gezeigten Kurven lasser deutlich erkennen, daß die unter Verwendung der interr oxidierten Kugeln gemäß der Erfindung hergestellter Kontakte deutlich verschleißfester waren, und zwai sowohl hinsichtlich des mechanischen Materialver schleißes (F i g. 7) als auch hinsichtlich des als Folge dei Abnutzung und der Korrosion zunehmenden Kontakt Widerstandes. Hinsichtlich beider Bewertungsmaßstabs sind die aus den Drähten oder Blechen hergestellter Kontakte den Kontakten aus Kugeln unterlegen.

Versuch 4

Zusätzlich zu der in Versuch I beschriebener Legierung, die nachstehend ab Legierung Nr. 1 bezeichnet wird, wurde eine Silberlegierung Nr. ί hergestellt, die 12% Cd. 2.0% Sn und 0,3% Ni enthielt Aus beiden Legierungen wurden Bleche mit einei Stärke von 4 mm. Drähte mit einem Durchmesser vor 4 mm und Kugein mit einem Durchmesser von 4 mrr hergestellt. Die Konzentration des in der Silbermatrb gelösten Metalls ist in der Legierung Nr. 2 größer als ir der Legierung Nr. 1.

Die zu den vorstehend beschriebenen Formkörper ausgeformten Legierungen wurden unter Normaldruck in einer Sauerstoff atmosphäre bei 800° C 20 h interr oxidiert Die Dicke der internen Oxidschicht, mi anderen Worten die Tiefe der internen Oxidation jedei Probe wurde mikroskopisch gemessen. Die erhaltener

Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

Tafeelle	I	Nf. Nr.	1 2	Dicke der Blech	internen Oxidschicht bei Draht Kugel	1,13 mm 0,98 mm
				0,74 mm 0,67 mm	0,85 mm 0,78 mm
Leßie*··;. Letieru	"(?

Zusammenfassend kann den Ergebnissen der Versuche 1 bis 4 also entnommen werder·. daß bei Durchführung der internen Oxidation an Kugeln ein Material erhalten wird, das hinsichtlich seiner Duktilität und elektrischen Eigenschaften bei der Verarbeitung zu elektrischen Kontakten im Material nach dem Stand der Technik, das durch interne Oxidation von Blechen oder Drähten erhalten wird, deutlich überlegen ist. Die beobachteten guten Eigenschaften der feinkörnigen Ausscheidung der Oxidphase, der praktisch vollkommen homogenen Verteilung der ausgeschiedenen Oxidphase in der Silbermatrix, das Fehlen einer Erschöpfungszone und die praktisch anisotrope Härte in den erhaltenen Produkten sind Eigenschaften, die direkt miteinander in Beziehung stehen. Die Gesamtheit der vorstehend genannten Eigenschaftsverbesserungen steht ihrerseits wiederum direkt in Verbindung mit den Verbesserungen der elektrischen bzw. elektromechanischen Eigenschaften, beispielsweise mit der verbesserten Abnutzungsbeständigkeit, der verbesserten Beständigkeit gegen ein Abschmelzen der Kontakte und der verminderten Zuna .me des Übergangswiderstandes am Kontakt. Ein sehr wichtiger weiterer Vorteil der Verwendung von Kugeln liegt ferner darin, daß das Verfahren der internen Oxidation auf Legierungen mit einem breiteren Zusammensetzungsbereich anwendbar ist. Das Verfahren der internen Oxidation zur Herstellung von Ag-CdO-Phasen ist im Falle von Blechen nur bis zu Blechstärken von 4 mm und bis zu einem Cadmiumgehalt von 10% anwendbar. Bei Werten, die über diese Grenzwerte hinausgehen, treten in den Produkten aufgrund der durch die Ausscheidung der Cadmiumoxidphase erzeugten inneren Spannungen Risse auf.

Das Verfahren ist jedoch nicht auf den Fall von Ag-Cd-Legierungen beschränkt, sondern zeigt die gleichen Vorteile beim Einsatz anderer Silberlegierungen.

Bei der Herstellung kombinierter elektrischer Kontakte durch Kaltverschweißen, bzw. Kaltaufschweißen der Kontaktköpfe unter Verwendung intern oxidierter Drähte, wird von dem aufzuschweißenden Material ein erheblicher Grad an Duktilität gefordert. Um diese erforderliche Mindestduktilität einzuhalten, darf die Cadmiumkonzentration in den in Drahtform intern oxidierten Ag-Cd-Legierungen zur Herstellung der Ag-CdO-Phasen keine 10% bei einem Drahtdurchmesser von 4 mm und keine 12% bei darunterliegenden Durchmessern betragen. Wenn dagegen zur Herstellung der gleichen zusammengesetzten elektrischen Kontakte die Kugeln verwendet werden, können die vorgenannten Grenzen wesentlich überschritten werden. Wie im Versuch 2 gezeigt, führt die interne Oxidation von Ag-Cd-Legierungsdrähten mit 12% Cd aufgrund des bereits zu großen Cadmiumgehaltes zu einem untragbar hohen Prozentsatz an Ausschuß. Die Ergebnisse des Versuchs 2 zeigen deutlich, daß bei Oxidierung der gleichen Legierung in Kugelform ausschußfreie und fehlerfreie Ware erhalten werden kann.

Die interne Oxidation wird vorzugsweise an Silberlegierungskugeln mit von Kugel zu Kugel konstantem Durchmesser, d. h. also an Kugeln mit gleichem ' Durchmesser, durchgeführt. Zum Lagern der intern oxidierten Kugeln empfiehlt es sich, das ausgeschiedene Oxid aus der Oberflächenschicht herauszulösen. Dieser Oberflächenlösungsvorgang reicht als Reinigung der Kugeln für die Herstellung der zusammengesetzten Ό elektrischen Kontakte durch Kaltverschweißen aus.

Wie bereits ausgeführt, können die intern oxidierten Silberlegierungskugeln mit den gereinigten Oberflächen zur Herstellung kombinierter elektrischer Kontakte verwendet werden. Der mechanische Teil dieser i"' Herstellung der Kontakte und ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrensabschnittes ist in den F i g. 9 bis 12 gezeigt.

Der Kontaktschaft 1 aus Nicht-Edelmetall und die aus der mikroheterogenen Ag-CdO-Phase bestehende,

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stellte Kugel werden in der in Fig.9 gezeigten Weise eingespannt. Der Schaftteil 1 kann dabei vorzugsweise aus einem Draht geschnitten sein.

Die Vorrichtung besteht auf der Kugelseite aus einer Spann- und Ausstoßvorrichtung 6, einem Stempel 7 und einer Stempelführung 8. Auf der Schaftseite besteht die Vorrichtung aus einer Ausstoßvorrichtung 3, einem Stempel 4 und einer stationären Stempelführung 5. Die Stempel lassen sich in der in Fig. 10 gezeigten Weise aufeinander zu führen. Der Kopf 6a der Ausstoßnadel 6 ist hohlkugelkalottenförmig ausgebildet, wobei der Radius der konkaven Oberfläche dem Radius der Kugel 2 entspricht. Durch diese Ausbildung wird ein sicheres Einspannen der Kugel in der in F i g. 9 gezeigten Weise ermöglicht. Die Kaltverschweißungder Kugel 2 auf dem Schaft 1 beginnt erst dann, wenn die Ausstoßnadel 6 gegen den Druck der Feder 9 so weit zurückgedrückt ist, daß ihre rückseitige Endfläche 66 auf der Anschlagfläche 8a der Stempelführung 8 aufliegt. Der Stempel 7 auf der Kugelseite weist eine Ausnehmung 12 mit konischer Oberfläche 10 und zylindrischem Fortsatz 11 auf. Beim Aufeinanderpressen des Schaftes 1 und der Kugel 2 beim Vorschub des Stempels 7 ist dieser vor allem so auszubilden, daß ein vernünftiger Materialfluß in der Kugel 2 auftreten kann. Die entsprechend erforderlichen Maßnahmen sind dem Fachmann bekannt.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur Herstellung der elektrischen Kontakte arbeitet in zwei Takten. Dabei dient der erste Arbeitstakt der Kaltverschweißung und der zweite Arbeitstakt der endgültigen Kaltverformung. Dieser zweite Arbeitstakt ist in Fig. 11 gezeigt. In der Fig. 12 ist schließlich der Ausstoßtakt des fertigen Kontaktes 13 schematisch dargestellt Der Ausstoß erfolgt aus dem im Stempelhalter 5 geführten Stempel 4.

In der Fig. 13 ist schließlich in drei Verfahrensstufen ein Verfahren dargestellt, nach dem eine Reihe kombinierter elektrischer Kontakte 18 auf einem Band 16 hergestellt werden können. Auf einer entsprechenden Produktionsstraße wird das Bandmaterial schrittweise vorgeschoben und in einer Stanzstation mit Löchern 17 versehen. In diese Löcher werden die Nicht-Edelmetall-Schaftteile 1 des Kontaktes eingesetzt. Nach Aufsetzen der intern oxidierten Kugel 2 (F i g. 13a) wird diese zunächst mit dem Kontaktschaft 1 kaltverschweißt (F i g. 13b) und dann in einem abschließenden Arbeitstakt (F i g. 13c) zur endgültigen Form des Kontaktkopfes kaltverformt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem aus einer Silberlegierung gebildeten Formkörper, der intern oxidiert wird, dessen Oberflächenschicht anschließend metalloxidfrei gemacht wird und der als Rohling durch Kaltverformung zum fertigen Kontakt weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberlegierung zu einem kugeligen Formkörper ausgeformt wird, daß der Rohling in einem ersten Verformungsschritt mit einem anderen Körper aus Nicht-Edelmetall kaltverschweißt wird und der Kontakt in einem zweiten Verformungsschritt zur endgültigen Form kaltverformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von mehreren Formkörpern diese mit gleichen Durchmessern ausgeformt werden.

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