Zložený materiál na výrobu elektrických kontaktov a spôsob jeho výroby

Číslo patentu: E 6623

Dátum: 04.11.2003

Autori: Buresch Isabell, Strum Hermann, Binder Roland

Je ešte 12 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Zložený materiál na výrobu elektrických kontaktov a spôsob jeho výroby0001 Vynález sa týka elektricky vodivého zloženého materiálu na výrobu elektrických kontaktových súčiastok, pozostávajúceho z kovového pásu a aspoň jednostranné nanesenej kontaktnej vrstvy zo strieborného alebo cínového kontaktového materiálu. Okrem toho je navrhnutý spôsob výroby elektricky vodivéhozloženého materiálu, ako aj jeho použitie.0002 Takéto elektrické kontaktové súčiastky sa používajú napríklad ako zástrčkové kontakty v konektoroch alebo v konektorových spojoch a prípojoch0003 Pre spoľahlivosť konektorov hrá uskutočnenie kontaktných prvkov rozhodujúcu úlohu. Za prevádzky určuje použitý nosičový materiál kontaktu spolu spoužitým povrchom kontaktu správania z hľadiska starnutia a životnosti.0004 Známe elektrické kontakty na tento účel použitia pozostávajú zvyčajne zo základného telesa (kovového pásu), najmä zo zliatiny medi, a kontaktového materiálu naneseného galvanickou cestou, ponorom do taveniny (napríklad žiarovým pocínovaním) alebo plátovaním valcovaním. Na to sa používajú najmä vrstvy zlata,striebra alebo cínu. Výroba pomocou práškovej metalurgie na získanie kontaktných bodov, ktoré sa navárajú na kontaktnú oblasť, nie je pri konektoroch možná, najmä pri zásuvkovej časti, pretože kontaktná oblasť je pretvorená anie je tak volne0005 Dostatočná odolnosť proti opotrebeniu a malý kontaktný odpor systému konektorov počas plánovanej životnosti sa tak dá pri doposial požadovanýchokrajových podmienkach dosiahnuť iba pre prevádzkové napätie do 14 voltov.0006 To však už neplatí, ked sú na zástrčkové kontakty kladené zvýšené požiadavky, napríklad pokial ide o možné nebezpečenstvo tvorby oblúku pri palubnej sieti 42 V v automobilovom priemysle alebo pokiaľ ide o umiestňovanie zástrčkových kontaktov v bezprostrednej blízkosti motora vzhľadom na vysokéteploty. Problematika vzniku oblúku je pri spínacích kontaktoch, napríklad pri relé, už známa. Pri spínacích kontaktoch sa nanášajú špeciálne kontaktné povrstvenia v prídavnom pracovnom kroku na nosičový materiál naletovaním alebo naváraním. Kontaktový materiál samotný je v predchádzajúcom pracovnom kroku vyrábaný spekanim alebo pretláčaním.Pri zvyčajných konektorových spojoch v automobilovom priemysle sa objavuje tento jav až od napätia cez 16 voltov. Pri palubnej sieti 42 V existuje nebezpečenstvo tvorby oblúku a odskoku zapnutého kontaktu pri zastrkovani alebo vyťahovaníkonektorových spojov a pripojov. Elektrickým oblúkom dochádza k zahriatiumateriálu až nad 100000, čo vedie k opaľovaniu kontaktných plôch konektora. Tiež môžu vyvolať neúplne zastrčené spojenia vibráciami vznikajúcimi pri jazdnej prevádzke také oblúky, ktoré vedú kplaziacemu sa opaľovaniu a nakoniec kúplnému prerušeniu konektorového spoja.0007 Zo spisu DE 195 03 184 C 1 je známy materiál pre elektrické kontakty zo striebra a uhlíka. Jedná sa pritom o spekavý materiál, ktorý má vzhľadom k určitému podielu sadzi zlepšenú vlastnosť z hľadiska opaľovania. K jeho výrobe sa uhlík pridáva k striebru vo forme sadzi s veľkosťou primárnych častíc menších ako 150 nm, pričom zmes sa za studena izostaticky zlisováva a potom speká. S rovnakým cieľom zlepšit vlastnosti z hľadiska opaľovania a odolnost proti zváraniu je zo spisu DE 41 11 683 C 2 známy zložený materiál pre elektrické kontakty. Zložený materiál pozostáva zo striebra alebo zliatiny striebra s podielom uhlíka, ktorý sa vo forme kombinácie z uhlíkového prášku a uhlíkových vlákien spracováva v0008 Nevýhoda takých materiálov je, že ich výroba a ďalšie spracovanie nie sú vhodné pri výrobe elektrických kontaktových častí v spojeni s pretváraním0009 Ďalej je zo spisu EP O 225 080 B 1 známe zariadenie s rozprašovačom,ktorým je rozprašovaný prúd z kvapalného kovu prúdom plynu na hmlu pozostávajúcu z rozprášených kvapôčiek. Rozprašovač je pritom uložený akovýkyvný okolo pevnej osi, takže sa hmla rovnomerne rozdeluje na pohybujúcom sapásovom substráte alebo inom zaohytávacom zariadení. Zariadene je použité navýrobu tenkých kovových pásov alebo na nanášanie povlakov na pásy.0010 Týmto spôsobom výroby je síce sledované plošne rovnomerné rozdelenie nanášanej vrstvy materiálu, ale spôsob dovoľuje v prvom rade iba jednoduchú voľbu materiálu s jednou taviacou sa zložkou. Okremtoho predstavujerozprašovač, pohyblivý vzhľadom k prúdu kovu, prídavné náklady na aparatúru.0011 Tiež je z DE 199 32 867 A 1 známy materiál obsahujúci Cu alebo Ag,ktorý je dotovaný najmenej jedným disperzoidom. Pri voľbe disperzoidov je treba zvlášť dbať na malú rozpustnost v kombinácií materiálov. Disperzoidy by mali byť v dôsledku silne negatívnej hodnoty entalpie tvorby termodynamicky zodpovedajúcim spôsobom stabilné. Ako disperzoidy prichádzajú do úvahu kovy Si, Al, Zr, Nb, Ti, Cr a Si a/alebo ytrium, ako aj oxidy, nitridy a karbidy Si, W, Zr a/alebo čistý uhlík. Najmä sa jedná o kontaktový materiál pre vákuové komory so spekanou štruktúrou Cr/Cu.0012 Z následne zverejneného spisu W 0 2004/032166 A 1 je známy elektrický kontakt konektora, s kovovým substrátom, na ktorom je nanesená kontaktná vrstva. Kontaktná vrstva je tvorená štrukturovaním skladby majúcim za cieľ optimalizované tribologické správanie sa zníženými hodnotami trenia a so zvýšeným odporom proti opotrebeniu. Štrukturovanie skladby je výhodne v rozsahu od 1 nm do 1 m, teda v oblasti nanoštruktúrovania, pri ktorom sú v matrici kontaktné vrstvy rozdelené častice vo forme disperzie pevných látok alebo nanodisperzie. Pritom je navrhnuté tiež nanodisperzie vyrábať galvanickým0013 Vynález si preto kladie za úlohu priniesť kovový zložený materiál,ktorý je vyrobený spôsobom zlepšeným voči stavu techniky a ktorý v rozsiahlej mierestačí pre vyššie uvedené zvýšené požiadavky. 0014 Pokiaľ ide o výrobok, je táto úloha vyriešené podľa nároku 1. Najmäpozostáva elektricky vodivý zložený materiál na výrobu elektrických kontaktovýchčastí z kovového pásu a aspoň jednostranné nanesenej kontaktnej vrstvy zostrieborného alebo cínového kontaktového materiálu, pričom kontaktový materiál obsahuje ako prvú prísadu 0,5 až 60 hmotn. uhlíkového prášku vo forme jemnýchčastíc s priemerom ® 1 5 až 200 nm a 0,5 až 60 druhej práškovej prísady voforme jemných častíc s priemerom 92 5 až 200 nm.0015 Zložený materiál sa zvlášť hodí pre konektory a konektorové spoje a0016 Vynález pritom vychádza z úvahy, že zložený materiál má vykazovat rad optimálne navzájom zladených vlastností. Pre voľbu vhodného kontaktového materiálu na nosičovom materiáli by mali byť okrem iného optimalizované nasledujúce kritéria alebo vlastnosti- odolnost proti erózii oblúkom,- nízka potrebná kontaktná sila,Najmä by mala pritom byť v popredí odolnosť proti erózii oblúkom pre použitie pri palubných sietiach 42 V v automobilovom priemyslu, aby sa zabránilo opáleniu0017 Elektricky vodivý spojovací materiál je k tomuto účelu opatrený prísadou uhlíka. Elektrický oblúk, vznikajúci pri zastrkávaní a vyťahovaní konektorových zástrčiek a pri kontaktoch, vytvára uvoľñujúce sa zlúčeniny uhlíka,ktorými je v rozsiahlej miere zabraňované zvýšenie odporu kontaktov oxidáciou0018 Hlavnou súčasťou kontaktnej vrstvy je tak kov s už dobrou elektrickou vodivosťou, ktorý tvorí matricu, vktorej sú obe prísady v súlade s ich malými priemermi uložené so zvlášť jemným rozdelením a tvorí homogénny spojovací materiál. To sa pozitívne prejavuje tiež bezprostredne na ďalších vlastnostiach. Najmä stojí proti opotrebeniu mechanicky namáhaného povrchu jemné rozdelenielegovacích prísad rozdielnej tvrdosti a s tým spojená homogenizácia.

MPK / Značky

MPK: H01H 1/02, C23C 4/06, C22C 32/00, C22C 1/10, C23C 4/12, B22F 9/08

Značky: kontaktov, spôsob, výrobu, výroby, zložený, materiál, elektrických

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/20-e6623-zlozeny-material-na-vyrobu-elektrickych-kontaktov-a-sposob-jeho-vyroby.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zložený materiál na výrobu elektrických kontaktov a spôsob jeho výroby</a>

Podobne patenty