專利名稱：電觸頭和電觸片半成品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電觸頭半成品的制造方法，包括由銀基復(fù)合材料制成的用于電氣連接的頂層，復(fù)合材料中嵌入一種或多種金屬氧化物或碳，以及一包括銀或銀合金的易于焊接或易于錫焊的負(fù)載層。
背景技術(shù)：
嵌入金屬氧化物或碳顆粒的銀基復(fù)合材料不能焊接或錫焊，或者焊接非常困難。 由于這個(gè)原因，當(dāng)制造電觸頭半成品時(shí)，電觸頭材料的底層設(shè)有一包括銀或銀合金的易于焊接或易于錫焊的負(fù)載層。這種負(fù)載層一般通過(guò)鋪設(shè)銀條用于電觸頭材料中。使用單一壓片工藝的產(chǎn)品已經(jīng)是公知的，其中一包括銀粉末的層涂覆于包括接觸粉末層上，之后通過(guò)擠壓和燒結(jié)制成一具有由電觸頭材料制成的前部及由銀制成的后部的半成品。兩個(gè)粉末層能夠壓制結(jié)合起來(lái)，或者首先壓制一僅包括一種粉末的層，然后將第二種粉末涂覆并壓在其上。不過(guò)，使用單一壓片工藝制成的產(chǎn)品的缺點(diǎn)在于不能制成帶狀半成品。另一個(gè)已知的工藝包括使用一銀管包覆電觸頭材料塊，然后通過(guò)復(fù)合材料擠壓成型工藝成型。這樣通過(guò)縱向分割條形復(fù)合材料制成一具由電觸頭材料制成的頂層和一由銀制成的底層的半成品。不過(guò)，合適的銀管制品及將復(fù)合材料塊裝入銀管中的工藝非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法，使得帶狀電觸頭半成品的制作更為經(jīng)濟(jì)，其包括由銀基復(fù)合材料制成的用于電氣連接的頂層以及一由銀或銀合金制成的負(fù)載層。所述目的通過(guò)一具有權(quán)利要求1的特征的方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有益改進(jìn)為從屬權(quán)利要求的主題。本發(fā)明的方法中，首先采用粉末冶金法制造一包括銀基復(fù)合材料的塊，例如將銀粉末與金屬氧化物粉末混合，擠壓，然后再燒結(jié)。例如，也能夠?qū)y粉末與賤金屬粉末混合， 擠壓，然后在氧化氣氛中燒結(jié)，其中金屬氧化物顆粒由賤金屬顆粒的氧化形成。在第二個(gè)步驟中，上述冶金粉末形成的塊表面覆蓋有一層由銀粉末或銀基合金制成的粉末，然后擠壓使粉末覆蓋的更緊密，優(yōu)選地壓力為500 bar到2500 bar。最后，將賤金屬(base metal)和包括銀或銀基合金的粉末混合，通過(guò)粉末冶金方法形成一包括銀基合金的覆蓋層，也就是說(shuō)合金主要包括銀。優(yōu)選地等靜壓成型塊進(jìn)一步進(jìn)行產(chǎn)品燒結(jié)步驟，然后進(jìn)行擠壓成型，優(yōu)選的熱壓工作。然后該塊形成至少一個(gè)局部細(xì)條(strand)，其具有包括復(fù)合材料的頂層及包括銀或銀基合金的底層。優(yōu)選地通過(guò)擠壓成型在該細(xì)條縱向上分割使其形成兩個(gè)該種局部細(xì)條。 當(dāng)然，也可以垂直于分隔面進(jìn)行其他的縱向分割。因此優(yōu)選地兩個(gè)局部細(xì)條應(yīng)該理解為至少兩個(gè)。不過(guò)，通過(guò)去除由擠壓成型形成的細(xì)條的一邊上的賤金屬，例如通過(guò)銑削，也可以僅形成一個(gè)局部細(xì)條，這樣其露出一包括復(fù)合材料的表面。
燒結(jié)后，銀或銀合金一般有足夠的強(qiáng)度粘合到該塊上，這樣該塊能夠進(jìn)行形狀調(diào)整使其能夠插入擠壓模具中并完全匹配。例如，一近似圓柱形塊能夠通過(guò)等靜壓成型及之后的燒結(jié)制成，擠出成型前其側(cè)面區(qū)域進(jìn)行車削從而使其與擠出模具尺寸相符。優(yōu)選地該塊進(jìn)行擠壓成型，從一圓柱形成型為一具有矩形截面的形狀。擠壓成型優(yōu)選地在至少600°C的溫度下進(jìn)行，更有選地在700°C到950°C之間。這樣度量的優(yōu)點(diǎn)在于可通過(guò)擠壓成型將產(chǎn)品壓的更緊。更有利的是，能夠使細(xì)條具有一為理論密度的99. 9%的相對(duì)密度。通過(guò)在縱向分開擠壓成型形成的細(xì)條，得到的半成品具有一包括銀基復(fù)合材料的層，其形成了作為觸頭的半成品的頂層，同時(shí)具有一包括易于焊接或易于錫焊的負(fù)載層。從觸頭頂層延伸至細(xì)條易于焊接和易于錫焊的底層的細(xì)條的兩側(cè)優(yōu)選地進(jìn)行整削，特別是可通過(guò)切割或銑削。這樣，其能夠保證半成品的進(jìn)一步加工過(guò)程中，或者是在其后的半成品電觸頭使用過(guò)程中，不會(huì)有負(fù)載層的物質(zhì)出現(xiàn)在接觸表面，從而影響其性能。通過(guò)擠壓成型工藝形成的細(xì)條的兩側(cè)可以選擇性地在細(xì)條的縱向分割之前或之后進(jìn)行?？蓛?yōu)選地通過(guò)軋壓，特別是冷軋工藝來(lái)減少擠出成型形成的細(xì)條的厚度。這樣，帶狀半成品特別有利于生產(chǎn)。優(yōu)選地軋壓在細(xì)條縱向分割之后進(jìn)行，也就是說(shuō)，一個(gè)局部細(xì)條或多個(gè)局部細(xì)條進(jìn)行軋壓。進(jìn)一步，細(xì)條的厚度優(yōu)選地在軋壓過(guò)程中其厚度減少不超過(guò)其初始厚度的50%，這樣可避免半成品的機(jī)械性能被削弱。特別的當(dāng)厚度減少超過(guò)50%時(shí)，所述材料有可能變的太硬。特別優(yōu)選地細(xì)條的厚度在軋壓過(guò)程中其厚度減少為其初始厚度的 30-50%ο本發(fā)明方法中優(yōu)選使用的復(fù)合材料是銀金屬氧化物復(fù)合材料?？蓛?yōu)選使用的金屬氧化物可以是錫氧化物和/或鋅氧化物和/或銦氧化物和/或鎘氧化物。也可以使用，例如，鉍氧化物或鎢氧化物。本發(fā)明中可使用的復(fù)合材料包括多種金屬氧化物。類似的，復(fù)合材料也可以只包含一種金屬氧化物。復(fù)合材料的金屬氧化物成分優(yōu)選的主要包括錫氧化物。作為替換，或除了金屬氧化物，使用的銀基電觸頭材料也可以包括碳，例如以石墨的形態(tài)。覆有賤金屬粉末的復(fù)合材料塊優(yōu)選地進(jìn)行冷等靜壓成型。冷等靜壓成型可容易的在室溫下進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，冷等靜壓成型也能夠在高溫下進(jìn)行，不過(guò)優(yōu)選的冷等靜壓成型溫度為賤金屬在大氣中的氧的存在下最不可能被氧化的溫度。
具體實(shí)施例方式為便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1
一包括銀基電觸頭材料的圓柱形塊通過(guò)混合銀粉末和錫氧化物粉末、冷等靜壓成型， 然后再進(jìn)行燒結(jié)制成。該塊，例如，可以包括重量百分比8%到14%的金屬氧化物，其余量為銀。復(fù)合材料塊覆蓋有銀粉末，然后進(jìn)行冷等靜壓成型。然后該冷等靜壓成型塊在空氣中進(jìn)行燒結(jié)，溫度為800°C到900°C在700°C下，燒結(jié)時(shí)間為，例如，2到證。燒結(jié)塊隨后再進(jìn)行車削，這樣其能夠插入擠壓模中并與其完全匹配。然后上述塊在750°C到775°C下通過(guò)擠壓成型從圓柱形變成一具有矩形截面的形狀。
通過(guò)上述方式制成的細(xì)條的幾個(gè)側(cè)面進(jìn)行切割后，細(xì)條沿其縱向被分割開。該方法形成的局部細(xì)條再經(jīng)過(guò)冷軋，使其厚度減少30%至50%，例如，45%。制成的帶狀半成品包括一負(fù)載層，其厚度近似為復(fù)合材料層的10%到20%。同時(shí)通過(guò)切掉半成品的某些部分，再根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行成型能夠?qū)⑵渲瞥呻娪|片。實(shí)施例2
一包括銀基電觸頭材料的圓柱形塊通過(guò)混合銀粉末和石墨粉末、冷等靜壓成型，然后再進(jìn)行燒結(jié)制成。該塊，例如，可以包括重量百分比洲到5%的碳，其余量為銀。復(fù)合材料塊覆蓋有銀或銀基合金粉末，在750°C到775°C下，燒結(jié)若干小時(shí)。燒結(jié)塊進(jìn)一步采用上述實(shí)施例中的工藝進(jìn)行處理。
權(quán)利要求
1.一種制造細(xì)條狀、特別是帶狀電觸頭半成品的方法，其中半成品有一包括由銀基復(fù)合材料制成的用于電氣連接的頂層，復(fù)合材料中嵌入一種或多種金屬氧化物或碳，以及一包括銀或銀基合金的易于焊接或易于錫焊的負(fù)載層，其用于負(fù)載復(fù)合材料，包括以下步驟采用粉末冶金法將銀基復(fù)合材料制成一塊；使用主要包括銀的粉末覆蓋包括復(fù)合材料的塊；按壓覆蓋有金屬粉末的塊使金屬粉末壓緊；燒結(jié)按壓后的塊；將燒結(jié)塊進(jìn)行擠壓成型；形成一具有包括復(fù)合材料的頂層和包括銀或銀基合金的底層的局部細(xì)條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過(guò)擠壓成型在所述細(xì)條縱向上分割使其形成兩個(gè)該種局部細(xì)條。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于復(fù)合材料為銀-金屬氧化物復(fù)合材料。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于銀基復(fù)合材料包含錫氧化物和/或鋅氧化物和/或銦氧化物和/或鎘氧化物。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于包括銀粉末和賤金屬粉末的混合物用于覆蓋包括復(fù)合材料的塊。
6.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于包括銀粉末或銀基合金粉末用于覆蓋包括復(fù)合材料的塊。
7.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于被覆蓋的塊進(jìn)行等靜壓成型，優(yōu)選的進(jìn)行冷等靜壓成型。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于擠壓成型在至少600°C的溫度下進(jìn)行，更優(yōu)選的在700°C到950°C之間。
9.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于擠壓成型形成的細(xì)條或局部細(xì)條的厚度通過(guò)軋壓減少，更優(yōu)選的通過(guò)冷軋減少。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于軋壓減少的厚度不超過(guò)50%。
11.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于從觸頭頂層延伸至細(xì)條易于焊接和易于釬焊的底層的細(xì)條的兩側(cè)優(yōu)選地進(jìn)行整削，特別是可通過(guò)切割或銑削。
12.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于制成一類似圓柱形的燒結(jié)塊，擠壓成型前其側(cè)面區(qū)域進(jìn)行車削。
13.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述塊通過(guò)擠壓成型從圓柱形變成具有一矩形截面的形狀。
14.一種半成品，由上述任一項(xiàng)所述的方法制成，更優(yōu)選的為一帶狀半成品。
15.一種電觸片，通過(guò)切割權(quán)利要求14所述的半成品并進(jìn)行切割部件成型制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造細(xì)條形，特別是帶狀電觸頭半成品的方法，其中半成品有一包括由銀基復(fù)合材料制成的用于電氣連接的頂層，復(fù)合材料中嵌入一種或多種金屬氧化物或碳，以及一包括銀或銀基合金的易于焊接或易于錫焊的負(fù)載層，其用于負(fù)載復(fù)合材料，包括以下步驟-采用粉末冶金法將銀基復(fù)合材料制成一塊；-使用主要包括銀的粉末覆蓋包括復(fù)合材料的塊；-按壓覆蓋有金屬粉末的塊使金屬粉末壓緊；-燒結(jié)按壓后的塊；-將燒結(jié)塊進(jìn)行擠壓成型；-形成一具有包括復(fù)合材料的頂層和包括銀或銀基合金的底層的局部細(xì)條。
文檔編號(hào)H01R13/03GK102204021SQ200980144175
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者A·克勞斯, E·馬勒-莫斯納, H·海澤爾, J·溫茨 申請(qǐng)人:艾米多杜科有限公司