Difference between revisions of "Stanzteile"

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==Stanzteile==
 
==Stanzteile==
 
Stanzteile für die Kontakttechnik bestehen üblicherweise aus Trägerteilen, auf
 
Stanzteile für die Kontakttechnik bestehen üblicherweise aus Trägerteilen, auf
die nach verschiedenen Verfahren Kontaktmaterial aufgebracht ist (<xr id="fig:Plated_and_contact_containing_pre_stamped_strips_and_stamped_parts"/><!--(Fig. 3.17)-->).
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die nach verschiedenen Verfahren Kontaktmaterial aufgebracht ist <xr id="fig:Plated_and_contact_containing_pre_stamped_strips_and_stamped_parts"/><!--(Fig. 3.17)-->.
 
<figure id="fig:Plated_and_contact_containing_pre_stamped_strips_and_stamped_parts">
 
<figure id="fig:Plated_and_contact_containing_pre_stamped_strips_and_stamped_parts">
[[File:Plated and contact containing pre-stamped strips and stamped parts.jpg|right|thumb|Figure 1: Kontaktbeschichtete und -bestückte, vorgestanzte Bänder und Stanzteile für unterschiedliche Anwendungen]]
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[[File:Plated and contact containing pre-stamped strips and stamped parts.jpg|right|thumb|Kontaktbeschichtete und -bestückte, vorgestanzte Bänder und Stanzteile für unterschiedliche Anwendungen]]
 
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</figure>
 
Sie sind wichtige Funktionselemente in einer Vielzahl von Anwendungen in
 
Sie sind wichtige Funktionselemente in einer Vielzahl von Anwendungen in
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===Ausführungsformen von Stanzteilen===
+
=== Types of Stamped Parts===
Stanzteile werden als Einzelteile, als vorgestanztes Band oder in Kammform
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Stamped parts are produced as single pieces, in pre-stamped strip and comb configurations. Depending on the requirements and application the contact and base material as well as the coating and attachment technology is carefully selected.
hergestellt. Je nach Anforderung und Verwendungszweck sind Kontakt- und
 
Trägerwerkstoffe sowie die Beschichtungs- und Verbindungstechnik
 
unterschiedlich.
 
  
*Beschichtete Stanzteile
+
*Coated stamped parts
Stanzteile können sowohl selektiv als auch ganzflächig mit Edelmetallen auf Basis von Gold, Palladium und Silber sowie Unedelmetallen wie Zinn, Nickel beschichtet werden.
+
Stamped parts can be selectively or completely coated with precious metal containing materials based on gold, palladium, and silver as well as
 
+
non-precious materials such as tin, nickel and copper <xr id="fig:Plated and contact containing pre-stamped strips and stamped parts"/><!--(Fig. 3.17)-->.
Bei Stanzteilen, die in großen Stückzahlen z.B. für den Einsatz als elektrische Funktionsbausteine im Kfz zum Einsatz kommen, wird das Schichtmaterial meist im „Reel-to-Reel“- Verfahren aufgebracht, wobei von Vollband oder vorgestanztem Band ausgegangen wird (s. Abschn. [[Galvanische_Beschichtung#Galvanische Beschichtung von Halbzeugen| Galvanische Beschichtung von Halbzeugen]]). Häufig wird das vorgestanzte, beschichtete Band in Verbindung mit der Montage des Endproduktes weiterverarbeitet. Alternativ können die fertiggestanzten Einzelteile als Trommel- oder Gestellware beschichtet werden.
+
<figure id="fig:Plated and contact containing pre-stamped strips and stamped parts">
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[[File:Plated and contact containing pre-stamped strips and stamped parts.jpg|right|thumb|Plated and contact containing pre-stamped strips and stamped parts for different applications]]
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</figure>
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For stamped parts in high volumes like those used as electrical components in automobiles the carrier material is mostly coated in a reel-to-reel process starting with either solid or pre-stamped strips (see also chapter [[Electroplating (or Galvanic Deposition)#Electroplating of Semi-finished Materials| Electroplating of Semi-finished Materials]]). Frequently the prestamped strip will be used directly in further automated assembly of the finished functional component. As an alternative finished stamped parts can be electroplated using barrel and rack plating methods.
  
Nach galvanischen Verfahren werden dünnste Schichten innerhalb enger
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Very thin coating layers with tight tolerances are deposited by electroplating. For many applications the high mechanical wear resistance is advantageous. Since even very thin layers are mostly pore-free, these coatings also act as an effective corrosion inhibitor. The type of coatings, the sequence of multiple layers, and the coating thickness, for example for connectors, are chosen according to the requirements for the end application.
Fertigungstoleranzen abgeschieden. Die hohe Verschleißfestigkeit derartiger
 
Schichten ist für viele Anwendungen von Vorteil. Da bereits dünnste Überzüge
 
weitgehend porenfrei sind, eignen sie sich als Korrosionsschutzschicht. Art der
 
Beschichtung sowie Schichtfolge und Dicke der Überzüge z.B. als Funktionsschichten
 
in Steckverbindern werden auf die Anforderungen im Anwendungsfall
 
abgestimmt.
 
  
*Plattierte Stanzteile
+
*Clad stamped parts
  
Für viele Anwendungen sind dickere Edelmetallschichten oder AlSi-Schichten
+
For many applications thicker precious metal surfaces or AlSi layers are necessary. These cannot be deposited by electroplating. Besides meltmetallurgically produced materials on the basis of gold, palladium and silver, also powder-metallurgical materials are required frequently. The metallurgical bond between these contact materials and the mostly copper based substrates is achieved through various mechanical cladding methods (see also chapter [[Manufacturing of Semi-Finished Materials#Clad Semi-Finished Pre-Materials (Contact-Bimetals)| Clad Semi-Finished Pre-Materials (Contact-Bimetals)]]). In this way also aluminum clad strips are manufactured in which the aluminum layer serves as the bondable surface in the interface between electromechanical connections and electronic circuits. These clad semifinished materials can be further fabricated into pre-stamped strips, in comb form, or single stamped parts <xr id="fig:Examples of clad stamped parts"/><!--(Fig. 3.18)-->.
erforderlich, die auf galvanischem Wege nicht wirtschaftlich auf Trägerwerkstoffe
 
aufgebracht werden können. Häufig kommen funktionsbedingt neben
 
schmelzmetallurgisch hergestellten Werkstoffen auf Gold-, Palladium- und
 
Silberbasis auch Werkstoffe zum Einsatz, die nach pulvermetallurgischen Fertigungsverfahren
 
hergestellt wurden. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen
 
Kontaktwerkstoff und dem meist aus Kupfer oder Kupferlegierungen bestehenden
 
Trägerwerkstoff erfolgt nach verschiedenen mechanischen Plattierverfahren
 
(s. Abschn. [[Herstellung_von_Halbzeugen#Plattierte_Halbzeuge_.28Kontaktbimetalle.29| Plattierte Halbzeuge (Kontaktbimetalle)]]). Auf diese Weise werden auch aluminiumplattierte Bänder
 
hergestellt, bei denen die Aluminiumschicht als bondfähige Oberfläche an der
 
Schnittstelle zwischen elektromechanischen Anschlussstellen und elektronischen
 
Schaltkreisen dient.
 
Die plattierten Halbzeuge können
 
als vorgestanzte Bänder, in Kammform
 
oder als Einzelteile weiterverarbeitet
 
werden (<xr id="fig:Examples of clad stamped parts"/><!--(Fig. 3.18)-->).
 
  
 
<figure id="fig:Examples of clad stamped parts">
 
<figure id="fig:Examples of clad stamped parts">
[[File:Examples of clad stamped parts.jpg|right|thumb|Figure 2: Beispie le für plattierte Stanzteile]]
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[[File:Examples of clad stamped parts.jpg|right|thumb|Examples of clad stamped parts]]
 
</figure>
 
</figure>
  
*Geschweißte Stanzteile
+
*Welded stamped parts
  
Geschweißte Stanzteile lassen sich nach verschiedenen Verfahren herstellen
+
Welded stamped parts can be fabricated by various methods (see also chapter [[Attachment of Single Contact Parts#Welding Processes| Welding Processes]]). Single contact pieces can be attached to pre-stamped or finished stamped strips as weld buttons and wire or profile segments by electrical resistance welding. Contact parts can also be stamped from seam-welded semi-finished strip. Fitting the end application contact materials based on gold, palladium and silver. Depending on the contact material and the design of the finished contact component the contact bottom surface may be consist of a weldable backing material.
(s. Abschnitt [[Bestückung_von_Einzelkontakten#Schwei.C3.9Fverfahren| Schweißverfahren]]). Einzel-Kontaktstücke können als Aufschweißkontakte oder als Draht- bzw. Profilabschnitte durch elektrisches Widerstandsschweißen auf
 
das massive, vorgestanzte oder fertiggestanzte Trägerband aufgebracht
 
werden. Geschweißte Kontaktteile können auch durch Stanzen aus rollennahtgeschweißtem
 
Halbzeug hergestellt werden. Zum Einsatz kommen
 
entsprechend der Anwendung Kontaktwerkstoffe auf Gold-, Palladium- oder
 
Silberbasis. Je nach Kontaktwerkstoff und Form der Kontaktstücke wird die
 
Kontaktunterseite mit einer schweißbaren Schicht versehen.
 
  
*Gelötete Stanzteile
+
*Brazed stamped parts
  
Gelötete Stanzteile können nach zwei Fügeverfahren hergestellt werden (s.
+
Brazed stamped contact assemblies are manufactured by two joining methods (see also chapter [[Attachment of Single Contact Parts#Brazing Processes| Brazing Processes]]). The contact material is either attached by resistance or induction brazing to base metal carriers as prefabricated contact tip or they are stamped from brazed semi-finished toplay strip. It is typical for brazed contact parts that the contact material consists of silver based contact material and a good conducting copper base material with larger cross-sectional area for the usually higher current carrying capacity.
Abschnitt [[Bestückung_von_Einzelkontakten#L.C3.B6tverfahren| Lötverfahren]]). Entweder wird das Kontaktmaterial als Einzelteil z.B. als
 
Plättchen mit dem Trägerband oder dem bereits gestanzten Trägerteil durch
 
Widerstands- oder Induktionslöten verbunden, oder sie werden aus bereits mit
 
Kontaktmaterial belötetem Toplay-Halbzeug gefertigt. Typisch für gelötete
 
Stanzteile ist, dass die eingesetzten Kontaktwerkstoffe auf Silberbasis sind und
 
der gut leitfähige Trägerwerkstoff auf Kupferbasis wegen der meist höheren
 
Strombelastung einen größeren Querschnitt aufweist.
 
  
*Nietbestückte Stanzteile
+
*Stamped contact parts with rivets
  
Nietbestückte Stanzteile können durch Verwendung von Kontaktnieten
+
Riveted stamped contact parts are manufactured with the use of contact rivets which are transferred over suitable feed mechanisms correctly oriented into holes punched into the carrier <xr id="fig:Examples of riveted stamped parts"/><!--(Fig. 3.19)-->. Frequently also wire or wire segments resp. are used which are subsequently coined and formed into the desired contact shape (see also chapter [[Attachment of Single Contact Parts#Mechanical Attachment Processes| Mechanical Attachment Processes]]). Both attachment methods have their distinct advantages. Using composite or tri-metal rivets allows limiting the use of precious metal custom tailored to the volume needed for specific switching requirements. For wire staking the precious metal usage is usually higher but the staking can be performed at significantly higher production rates and the additional rivet making step is eliminated.
hergestellt werden, die mittels entsprechender Fördereinrichtungen lagerichtig
 
zugeführt und in gelochte Trägerteile eingepresst werden (<xr id="fig:Examples of riveted stamped parts"/><!--(Fig. 3.19)-->). Häufig
 
wird auch von Draht bzw. Drahtabschnitten ausgegangen und durch Prägen
 
und Formen die gewünschte Kontaktform erzeugt (s. Abschnitt [[Bestückung_von_Einzelkontakten#Mechanische_Best.C3.BCckungsverfahren| Mechanische Bestückungsverfahren]]). Beide
 
Bestückungsverfahren weisen spezifische Vorteile auf. Die Verarbeitung von
 
Kontaktnieten in Form von Bimetall- oder Trimetallnieten ermöglicht den
 
Edelmetalleinsatz auf das für die Schaltfunktion
 
erforderliche Volumen zu begrenzen.
 
Beim Drahtnieten ist der
 
Edelmetalleinsatz größer, der Verarbeitungsprozess
 
kann jedoch mit
 
deutlich höherer Bestückungsrate
 
erfolgen. Außerdem entfällt bei diesem
 
Verfahren zusätzlich die Nietfertigung.
 
 
<figure id="fig:Examples of riveted stamped parts">
 
<figure id="fig:Examples of riveted stamped parts">
[[File:Examples of riveted stamped parts.jpg|right|thumb|Figure 3: Beispiele für nietbestückte Stanzteile]]
+
[[File:Examples of riveted stamped parts.jpg|right|thumb|Examples of riveted stamped parts]]
 
</figure>
 
</figure>
  
*Montierte Stanzteile
+
*Pre-mounted component stamped parts
  
Montierte Stanzteile bestehen aus mindestens zwei Trägerteilen, die sich durch
+
Components stamped parts consist of a minimum of two carrier parts which differ in their material composition and geometrical form and the contact
die Werkstoffzusammensetzung und geometrische Form von einander unterscheiden
+
material <xr id="fig:Examples of pre-mounted stamped component parts"/><!--(Fig. 3.20?)-->. The assembly of these components as single pieces or stamping progressions is performed in a stamping die by riveting or coining. To increase the current carrying capacity at the joining area an additional welding step can be added. Depending on the requirements the different properties of the two carrier components can be combined. As an example: the high electrical conductivity of a contact carrier blade is joined with the thermal or mechanical spring properties of a second material to form a functional component. For this process both carrier base materials can also be coated with additional layers of other functional materials.
(<xr id="fig:Examples of pre-mounted stamped component parts"/><!--(Fig. 3.20?)-->). Die Verbindung der Einzelteile oder Stanzgitter erfolgt im
 
Stanzwerkzeug durch Nieten oder Prägen. Zur Verbesserung der Stromübertragung
 
über die Verbindungsstelle werden die Komponenten häufig zusätzlich
 
miteinander verschweißt. Je nach Anforderung können unterschiedliche
 
Eigenschaften der Einzelkomponenten miteinander kombiniert werden. So
 
werden z.B. die hohe elektrische Leitfähigkeit der einen Komponente mit den
 
thermischen- oder Federeigenschaften der anderen zu einer Funktionseinheit
 
verbunden. Dabei können nach Bedarf beide Trägerteile vorab mit Kontaktmaterial
 
beschichtet oder bestückt
 
sein.
 
 
<figure id="fig:Examples of pre-mounted stamped component parts">
 
<figure id="fig:Examples of pre-mounted stamped component parts">
[[File:Examples of pre-mounted stamped component parts.jpg|right|thumb|Figure 4: Beispiele für montierte Stanzteile]]
+
[[File:Examples of pre-mounted stamped component parts.jpg|right|thumb|Examples of pre-mounted stamped component parts]]
 
</figure>
 
</figure>
  
Stanzteile, die mit Kunststoff umspritzt oder montiert sind, finden darüber
+
Stamped parts which are insert molded into or combined with plastic parts are used in electromechanical components (see Chapter [[Electromechanical Components | Electromechanical Components ]]).
hinaus als elektromechanische Baugruppen Verwendung (Kap. [[Kunststoff-Metall-Verbundteile | Kunststoff-Metall-Verbundteile ]]).
 
 
 
===Stanzwerkzeuge===
 
  
Für die Konstruktion von Stanzwerkzeugen kommen modernste CAD-Systeme
+
=== Stamping Tools===
zum Einsatz. Moderne Stanzwerkzeuge werden üblicherweise in Modulbauweise
+
For the design of stamping tools the latest CAD software systems are used.
erstellt und mit integrierter Maß- und Funktionskontrolle ausgerüstet (<xr id="fig:Progressive die for stamped contact parts"/><!--(Fig. 3.21)-->).  
+
Modern stamping tools usually employ a modular design with integrated dimensional and functional controls <xr id="fig:Progressive die for stamped contact parts"/><!--(Fig. 3.21)-->.  
 
<figure id="fig:Progressive die for stamped contact parts">
 
<figure id="fig:Progressive die for stamped contact parts">
[[File:Progressive die for stamped contact parts.jpg|right|thumb|Figure 5: Folgeverbundwerkzeug]]
+
[[File:Progressive die for stamped contact parts.jpg|right|thumb|Progressive die for stamped contact parts]]
</figure> Sie sind je nach Anforderung an die Stanzteile und Stückzahl mit speziellen Stahl- oder Hartmetalleinsätzen bestückt, die zur Erhöhung der Standzeit mit einer Hartstoffschicht z.B. TiN beschichtet sind.
+
</figure>
 +
Depending on the requirements on the parts and the volumes they are built with steel or carbide (-steel) inserts which are coated with a wear resistant material such as for example TiN for longer life.
  
Eine spezielle Stanzart ist das Präzisionsstanzen, das überwiegend bei Kontaktteilen
+
A special stamping process is precision stamping for contact parts made from thin strip materials with thicknesses in the range of 0.05 2.5 mm. With high capacity stamping technology up to 1400 strokes/min can be reached for high volume parts. During the actual stamping operation frequently other processes such as thread-forming, welding of contact segments and insertion and forming of contacts from wire segments are integrated. Depending on the production volumes these operations can also be performed in multiples.
mit kleinen Abmessungen und Banddicken von 0,05 - 2,5mm zum Einsatz
 
kommt. Beim Hochleistungsstanzen werden für sehr hohe Stückzahlen Hubgeschwindigkeiten
 
bis 1400 Hub/min erreicht. Im Stanzprozess werden häufig
 
weitere Verarbeitungsschritte, wie Gewindeformen, Aufschweißen von Kontaktprofilabschnitten
 
und Einpressen von Drahtabschnitten integriert. Diese Operationen können je nach Stückzahl auch mehrfach durchgeführt werden.
 
  
Die Qualität der in der Produktion von Stanzteilen eingesetzten Werkzeuge, wie
+
The quality of the tools used for stamping, like progressive dies and stamp-forming tools is important for the final precision and consistency of the parts. During high speed stamping the tools are exposed to extreme mechanical stresses which must be compensated for to ensure the highest precision over long production runs. With such high quality progressive dies parts of high precision with a cutting width of less than the material thickness and with strict quality requirements for the cutting surfaces can be manufactured.  
Folgeverbundwerkzeuge oder Stanz-Biege-Werkzeuge, spielt eine entscheidende
+
To ensure the highest demands on the surface quality of precision contact parts quite often vanishing oils are used as tool lubricants. Cleaning and degreasing operations can also be integrated into the stamping process. Additionally most stamping lines are also equipped with test stations for a 100% dimensional and surface quality control.
Rolle, da sie bei sehr hohen Hubzahlen extremen mechanischen Belastungen
+
During the design of stamping tools for electrical contacts minimizing of process scrap and the possibility to separate the precious metal containing scrap must be considered.
ausgesetzt sind und die damit hergestellten Stanzteile auch nach
 
langer Einsatzdauer höchste Präzision aufweisen müssen. So lassen sich mit
 
Folgeverbundwerkzeugen Schnitt- und Stegbreiten herstellen, die maßlich die
 
Materialdicke unterschreiten und hohen Ansprüchen an die Qualität der
 
Schnittfläche genügen.
 
Um die hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität der Präzisionsstanzteile zu
 
gewährleisten, kommen teilweise selbstverflüchtigende Stanzöle zum Einsatz.
 
Daneben können Reinigungs- und Enfettungsanlagen in den Verarbeitungsprozess
 
integriert werden. Üblicherweise werden die Stanzlinien zusätzlich mit Prüfeinrichtungen
 
zur 100%-igen Maß- und Oberflächenkontrolle bestückt.
 
Bei der Konzipierung der Stanzteile muss auf eine Minimierung des verfahrensbedingten
 
Abfalls geachtet und die Möglichkeit für die Aufarbeitung von edelmetallhaltigem
 
Abfall berücksichtigt werden.
 
  
 
==Referenzen==
 
==Referenzen==

Revision as of 13:14, 21 September 2014

Stanzteile

Stanzteile für die Kontakttechnik bestehen üblicherweise aus Trägerteilen, auf die nach verschiedenen Verfahren Kontaktmaterial aufgebracht ist Figure 1.

Kontaktbeschichtete und -bestückte, vorgestanzte Bänder und Stanzteile für unterschiedliche Anwendungen

Sie sind wichtige Funktionselemente in einer Vielzahl von Anwendungen in Schaltgeräten und elektromechanischen Bauelementen der Elektrotechnik und Elektronik. Einerseits ermöglichen sie eine weitgehend verlustfreie Stromübertragung und sicheres Schließen und Öffnen von Stromkreisen, andererseits sind die Trägerteile wichtige Konstruktionselemente, die entsprechend den Anforderungen hinsichtlich elektrischer, thermischer, mechanischer und magnetischer Eigenschaften ausgewählt sind.

Die zunehmende Miniaturisierung elektromechanischer Bauelemente erfordert immer mehr Stanzteile mit kleinen geometrischen Abmessungen und sehr hoher Maßgenauigkeit. Derartige Präzisionsstanzteile sind erforderlich, um zuverlässige Schalt- und Verbindungsfunktionen im Bereich der Automobiltechnik zu gewährleisten. In Relais, Schaltern und Steckverbindern der Mess- und Regelungstechnik sowie der Informations- und Datentechnik übertragen sie mit hoher Zuverlässigkeit Signale und Steuerbefehle und sorgen so für einen sicheren Datentransfer zwischen Elektrotechnik und Elektronik.


Types of Stamped Parts

Stamped parts are produced as single pieces, in pre-stamped strip and comb configurations. Depending on the requirements and application the contact and base material as well as the coating and attachment technology is carefully selected.

  • Coated stamped parts

Stamped parts can be selectively or completely coated with precious metal containing materials based on gold, palladium, and silver as well as non-precious materials such as tin, nickel and copper Figure 2.

Plated and contact containing pre-stamped strips and stamped parts for different applications

For stamped parts in high volumes like those used as electrical components in automobiles the carrier material is mostly coated in a reel-to-reel process starting with either solid or pre-stamped strips (see also chapter Electroplating of Semi-finished Materials). Frequently the prestamped strip will be used directly in further automated assembly of the finished functional component. As an alternative finished stamped parts can be electroplated using barrel and rack plating methods.

Very thin coating layers with tight tolerances are deposited by electroplating. For many applications the high mechanical wear resistance is advantageous. Since even very thin layers are mostly pore-free, these coatings also act as an effective corrosion inhibitor. The type of coatings, the sequence of multiple layers, and the coating thickness, for example for connectors, are chosen according to the requirements for the end application.

  • Clad stamped parts

For many applications thicker precious metal surfaces or AlSi layers are necessary. These cannot be deposited by electroplating. Besides meltmetallurgically produced materials on the basis of gold, palladium and silver, also powder-metallurgical materials are required frequently. The metallurgical bond between these contact materials and the mostly copper based substrates is achieved through various mechanical cladding methods (see also chapter Clad Semi-Finished Pre-Materials (Contact-Bimetals)). In this way also aluminum clad strips are manufactured in which the aluminum layer serves as the bondable surface in the interface between electromechanical connections and electronic circuits. These clad semifinished materials can be further fabricated into pre-stamped strips, in comb form, or single stamped parts Figure 3.

Examples of clad stamped parts
  • Welded stamped parts

Welded stamped parts can be fabricated by various methods (see also chapter Welding Processes). Single contact pieces can be attached to pre-stamped or finished stamped strips as weld buttons and wire or profile segments by electrical resistance welding. Contact parts can also be stamped from seam-welded semi-finished strip. Fitting the end application contact materials based on gold, palladium and silver. Depending on the contact material and the design of the finished contact component the contact bottom surface may be consist of a weldable backing material.

  • Brazed stamped parts

Brazed stamped contact assemblies are manufactured by two joining methods (see also chapter Brazing Processes). The contact material is either attached by resistance or induction brazing to base metal carriers as prefabricated contact tip or they are stamped from brazed semi-finished toplay strip. It is typical for brazed contact parts that the contact material consists of silver based contact material and a good conducting copper base material with larger cross-sectional area for the usually higher current carrying capacity.

  • Stamped contact parts with rivets

Riveted stamped contact parts are manufactured with the use of contact rivets which are transferred over suitable feed mechanisms correctly oriented into holes punched into the carrier Figure 4. Frequently also wire or wire segments resp. are used which are subsequently coined and formed into the desired contact shape (see also chapter Mechanical Attachment Processes). Both attachment methods have their distinct advantages. Using composite or tri-metal rivets allows limiting the use of precious metal custom tailored to the volume needed for specific switching requirements. For wire staking the precious metal usage is usually higher but the staking can be performed at significantly higher production rates and the additional rivet making step is eliminated.

Examples of riveted stamped parts
  • Pre-mounted component stamped parts

Components stamped parts consist of a minimum of two carrier parts which differ in their material composition and geometrical form and the contact material Figure 5. The assembly of these components as single pieces or stamping progressions is performed in a stamping die by riveting or coining. To increase the current carrying capacity at the joining area an additional welding step can be added. Depending on the requirements the different properties of the two carrier components can be combined. As an example: the high electrical conductivity of a contact carrier blade is joined with the thermal or mechanical spring properties of a second material to form a functional component. For this process both carrier base materials can also be coated with additional layers of other functional materials.

Examples of pre-mounted stamped component parts

Stamped parts which are insert molded into or combined with plastic parts are used in electromechanical components (see Chapter Electromechanical Components ).

Stamping Tools

For the design of stamping tools the latest CAD software systems are used. Modern stamping tools usually employ a modular design with integrated dimensional and functional controls Figure 6.

Progressive die for stamped contact parts

Depending on the requirements on the parts and the volumes they are built with steel or carbide (-steel) inserts which are coated with a wear resistant material such as for example TiN for longer life.

A special stamping process is precision stamping for contact parts made from thin strip materials with thicknesses in the range of 0.05 – 2.5 mm. With high capacity stamping technology up to 1400 strokes/min can be reached for high volume parts. During the actual stamping operation frequently other processes such as thread-forming, welding of contact segments and insertion and forming of contacts from wire segments are integrated. Depending on the production volumes these operations can also be performed in multiples.

The quality of the tools used for stamping, like progressive dies and stamp-forming tools is important for the final precision and consistency of the parts. During high speed stamping the tools are exposed to extreme mechanical stresses which must be compensated for to ensure the highest precision over long production runs. With such high quality progressive dies parts of high precision with a cutting width of less than the material thickness and with strict quality requirements for the cutting surfaces can be manufactured. To ensure the highest demands on the surface quality of precision contact parts quite often vanishing oils are used as tool lubricants. Cleaning and degreasing operations can also be integrated into the stamping process. Additionally most stamping lines are also equipped with test stations for a 100% dimensional and surface quality control. During the design of stamping tools for electrical contacts minimizing of process scrap and the possibility to separate the precious metal containing scrap must be considered.

Referenzen

Referenzen