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Herstellung von Einzelkontakten

422 bytes added, 14:09, 24 September 2014
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<tr><th><p class="s13">Criteria</p></th><th><p class="s13">Form B Form C</p><p class="s13">Trapezoidal head, Trapezoidal head radiused flat</p></th><th><p class="s13">Suggested test</p><p class="s13">equipment</p></th></tr><tr><td><p class="s13">a) Head diameter</p><p class="s13">d<span class="s14"><sub>1 </sub> </span>[mm]</p></td><td><p class="s13">During optical measurement disregard corner radius R<span class="s14"><sub>3</sub> </span><u>+</u> 0.1</p></td><td><p class="s13">Comparator, measu-</p><p class="s13">ring microscpope</p></td></tr><tr><td><p class="s13">b) Head thickness</p><p class="s13">k [mm]</p></td><td><p class="s13">+ 0.1</p></td><td><p class="s13">Micrometer,</p><p class="s13">Dial indicator</p></td></tr><tr><td><p class="s13">c) Shank diameter</p><p class="s13">d<span class="s14"><sub>2</sub> </span>[mm]</p></td><td><p class="s13">Deviation from roundness and conical shape of</p><p class="s13">shank only within allowed diameter tolerance d<span class="s14"><sub>2</sub> </span> <u>&lt;</u> 1.5 - 0.08</p><p class="s13">d<span class="s14"><sub>2</sub> </span>&gt; 1.5 - 0.1</p></td><td><p class="s13">Micrometer</p></td></tr><tr><td><p class="s13">d) Shank length l</p><p class="s13">[mm]</p></td><td><p class="s13">+ 0.15</p></td><td><p class="s13">Micrometer, Dial indicator, Comparator</p></td></tr><tr><td><p class="s13">e) Radius at center</p><p class="s13">of contact surface</p><p class="s13">R<span class="s14"><sub>1</sub> </span>[mm]</p></td><td><p class="s13">Form B: <u>+</u> 10%, but not below</p><p class="s15">+<span class="s13"> 0.5 mm</span></p><p class="s13">Form C: Allowable deviation from flatness: convex: within head thickness tolerance concave: 0.005 d<span class="s14">1</span></p></td><td><p class="s13">Comparator, Comparator template, Radius gage, Profile template</p></td></tr><tr><td><p class="s13">f) Radius at edge</p><p class="s13">of contact surface</p><p class="s13">R<span class="s14"><sub>2</sub> </span>[mm]</p></td><td><p class="s13">per DIN 46240: Form B and C max. 0.5 without DIN:max. 1</p></td><td><p class="s13">Profile template,</p><p class="s13">Comparator, Radius gage</p></td></tr><tr><td><p class="s13">g) Radii</p><p class="s13">R<span class="s14"><sub>3</sub> </span>and R<span class="s14"><sub>5</sub> </span>[mm]</p></td><td><p class="s13">Sligth rounding allowed</p></td><td><p class="s13">Comparator</p></td></tr><tr><td><p class="s13">h) Transition radius</p><p class="s13">head underside to shank R<span class="s14"><sub>4</sub> </span>[mm]</p></td><td><p class="s13">d<span class="s14"><sub>2</sub> </span><u>&lt;</u> 2 R<span class="s14"><sub>4</sub> </span><u>&lt;</u> 0.08 d<span class="s14"><sub>2</sub> </span>&gt; 2 R<span class="s14"><sub>4</sub> </span><u>&lt;</u> 0.1 d<span class="s14"><sub>2</sub> </span>&gt; 3 R<span class="s14"><sub>4</sub> </span><u>&lt;</u> 0.2</p></td><td><p class="s13">Comparator, if in doubt: micro-section</p></td></tr><tr><td><p class="s13">i) Allowed deviation from cylindrical shape</p></td><td><p class="s13">d<span class="s14"><sub>1</sub> </span> <u>&lt;</u> 4 up to 7°30’ + 2°30’</p><p class="s13">d<span class="s14"><sub>1</sub> </span>&gt; 4 up to 10° + 5°</p></td><td><p class="s13">Comparator, Measu- ring microscope, if in doubt: microsection</p></td></tr><tr><td><p class="s13">k) Concentricity bet-</p><p class="s13">ween head and shank center line [mm]</p></td><td><p class="s13">5% of d<span class="s14"><sub>1</sub></span></p></td><td><p class="s13">Comparator,</p><p class="s13">Measuring microscope, Special turn fixture</p></td></tr><tr><td><p class="s13">l) Contact layer</p><p class="s13">thickness [mm]</p></td><td><p class="s13">In center area of 0.5 d<span class="s14"><sub>1</sub> </span>s<u>&gt;</u> nominal thickness</p><p class="s13">Remaining head area must be covered</p></td><td><p class="s13">Measuring micros- cope, Microsection</p></td></tr></table>
*Typical contact shapes of tri-metal rivets Typische Kontaktformen für Trimetallniete <xr id="fig:Typical_contact_shapes_of_tri-metal_rivets"/>
<figure id="fig:Typical_contact_shapes_of_tri-metal_rivets">
[[File:Typical_contact_shapes_of_tri-metal_rivets.jpg|right|thumb|Typical contact shapes of tri-metal rivetsTypische Kontaktformen für Trimetallniete]]
</figure>
*Contact materials Kontaktwerkstoffe <br /> Ag, AgNi 0,15 (ARGODUR), AgCu, AgCuNi (ARGODUR 27), Ag/Ni (SINIDUR), Ag/CdO (DODURIT CDO), Ag/SnO (SISTADOX), Ag/ZnO (DODURIT ZNO)<br />
*Base materials Trägerwerkstoffe <br /> Cu <br />
*Dimensional ranges Abmessungsbereiche <xr id="fig:Dimensional_ranges2"/>
<figure id="fig:Dimensional_ranges2">
[[File:Dimensional_ranges2.jpg|right|thumb|Dimensional rangesAbmessungsbereiche]]
</figure>
*Standard values for rivet dimensionStandardwerte für Nietabmessungen
<table class="twocolortable" style="width:75%">
<tr><th>d<sub>1</sub></th><th><p class="s13">k</p></th><th><p class="s13">1</p></th><th><p class="s13">d<sub>2</sub></p></th><th><p class="s13">&alpha;</p></th><th><p class="s13">r<sub>1</sub></p></th><th><p class="s13">s<sub>1</sub></p></th><th><p class="s13">s<sub>2</sub></p></th></tr><tr><td><p class="s13">3.0</p></td><td><p class="s13">0.8</p></td><td><p class="s13">2.0</p></td><td><p class="s13">1.5</p></td><td><p class="s13">7.5°</p></td><td><p class="s13">4.0</p></td><td><p class="s13">0.4</p></td><td><p class="s13">1.0</p></td></tr><tr><td><p class="s13">4.0</p></td><td><p class="s13">1.0</p></td><td><p class="s13">2.5</p></td><td><p class="s13">2.0</p></td><td><p class="s13">7.5°</p></td><td><p class="s13">8.0</p></td><td><p class="s13">0.5</p></td><td><p class="s13">1.2</p></td></tr><tr><td><p class="s13">5.0</p></td><td><p class="s13">1.2</p></td><td><p class="s13">3.0</p></td><td><p class="s13">2.5</p></td><td><p class="s13">10°</p></td><td><p class="s13">12.0</p></td><td><p class="s13">0.6</p></td><td><p class="s13">1.4</p></td></tr></table>
==== Braze Alloy Clad Contact RivetsLotplattierte Kontaktniete====For special casesIn Sonderfällen, especially high surrounding temperatures with high thermal and mechanical stresses during switching operationsbei hohen Umgebungstemperaturen und starker thermischerund mechanischer Beanspruchung im Schaltbetrieb, ist eine stoffschlüssigeVerbindung zwischen Kontaktniet und Trägerwerkstoff erforderlich, a full metallurgical bond between the contact rivet and the contact carrier may be required to prevent a loosening of the connection and early failures of the deviceum eineLockerung der Verbindung und dadurch einen frühzeitigen Ausfall des Schaltgeräteszu vermeiden. To accomplish this superior bond a thin layer of brazing alloy is added to the underside of the head and the rivet shankDabei werden die Unterseite des Nietkopfes und derNietschaft mit einer dünnen Lotschicht plattiert. During assembly a thermal treatment is added after the mechanical stakingIn den Fertigungsablauf wirddann nach dem Einnieten noch eine Wärmebehandlung integriert.
====Contact Rivets with Brazed Contact Material LayersKontaktniete mit gelöteter Kontaktauflage====For certain applications contact rivets with nonFür bestimmte Anwendungen werden Kontaktniete mit Kontaktauflagen vorallem aus Wolfram, aber auch Silber-ductile or brittle materials such as tungsten, silver–tungstenWolfram sowie Silber-Grafit und ähnlichenspröden, or silver–graphite are requirednicht ausreichend verformbaren Werkstoffen benötigt. Rivets with these contact materials can only be fabricated by brazingSolcheKontaktniete sind nur in gelöteter Ausführung herstellbar. Small round tips are brazed to pre-fabricated copper or steel bases using special brazing alloys Dabei werden dieKontaktauflagen in a reducing atmosphereRondenform mit speziellem Hartlot unter Schutzgas aufvorgefertigte Sockel aus Kupfer oder Eisen aufgelötet.
=== Contact TipsKontaktplättchen und -formteile===Flat or formed contact tipsIn Schaltgeräten der Energietechnik werden häufig Kontaktplättchen oder-formteile eingesetzt, welded or brazed to contact carriers, are frequently used in switching devices for higher power technologydie meist durch Löten oder Schweißen auf Kontaktträgeraufgebracht werden. Depending on the contact material and specified shapes these tips are produced by various manufacturing processesDie Plättchen und Formteile werden je nach Kontaktwerkstoffnach unterschiedlichen Verfahren hergestellt. The most frequently used ones areDie am häufigstenverwendeten Fertigungsverfahren sind:
*Stamping from strips and profilesStanzen aus Bändern, Streifen und Profilen*Cutting from extruded rodsTrennen aus stranggepressten Stangen*PressingPressen, Sintering, and InfiltratingSintern und Tränken*Pressing, SinteringPressen, and Re-PressingSintern und Nachpressen*Pressing and SinteringPressen und Sintern
For stamping sufficiently ductile semi-finished materials are neededDas Stanzen von Kontaktplättchen setzt ausreichend duktiles Kontakthalbzeugvoraus, z.B. These are mainly silverSilber, silver–alloysSilber-Legierungen, silver–nickelSilber-Nickel, silver–metal oxide, and silver–graphite Silber-Metalloxid undSilber-Grafit (with graphite particle orientation mit Grafit-Fasern parallel to the switching surfacezur Schaltfläche). Silver–metal oxides and silver–graphite need an additional well brazable or weldable silver layer on the underside which can be bonded to the bulk of the contact material by various processesPlättchen aus Silber-Metalloxid und Silber-Grafit benötigen für das Aufbringen auf Trägerteilezusätzlich eine gut löt-und schweißbare Silber-Unterschicht, die bei derHalbzeugfertigung nach unterschiedlichen Verfahren erzeugt wird. Um denFügevorgang möglichst rationell zu gestalten, werden Bänder und Profile auf derRückseite häufig mit einer geeigneten Lotschicht, z.B. To further facilitate the final attachment process strips and profiles are often coated on the brazing underside with an additional thin layer of brazing alloy such as L-Ag15P beschichtet.Bei Silber-Grafit mit Grafit-Fasern senkrecht zur Schaltfläche werden diePlättchen aus stranggepressten Stangen scheibenförmig getrennt und durcheinen nachfolgenden Entkohlungsvorgang die löt- und schweißbare Ag 15P (CP 102 or BCuP-5).For Ag/C with the graphite orientation perpendicular to the switching surface the brazable underside is produced by cutting tips from extruded rods and burning out graphite in a defined thicknessUnterseite erzeugt.
The pressDas Press-sinterSinter-infiltrate process (PSI) is used mainly for Ag/W and Cu/W material tips with tungsten contents of Tränkverfahren wird bei der Herstellung von Formteilen z.B.aus Silber-Wolfram und Kupfer-Wolfram angewandt, wenn der Wolframanteil> 50 wtMassen-%beträgt. Der Silber- bzw. A silver or copper surplus on the underside of the tip later facilitates the brazing or welding during final assemblyKupferüberschuss auf der Unterseiteder Formteile erleichtert das nachfolgende Löten oder Schweißen.
The press–sinter–reDie Press-press method (PSR) allows the economic manufacturing of shaped contact parts with silver or copper contents Sinter-Nachpresstechnik ermöglicht die Herstellung von Formteilenmit Silber- oder Kupferanteilen > 70 wtMassen-%. This process also alloys parts pressed in two layersNach diesem Verfahren könnenauch Teile aus zwei Schichten hergestellt werden, with the upper being the contact material and the bottom side consisting of pure Ag or Cu to support easy attachmentwobei die obere Schicht zurKontaktgabe dient und die untere Schicht den Fügevorgang unterstützt.
Press–sinter processes are limited to smaller Die Press-Sintertechnik ist auf die Herstellung von Silber-Wolfram-Teilen mitkleinen Abmessungen und einem Ag/W contact tips with a Ag content of approximately -Anteil von ca. 65 wtMassen-%begrenzt.
*Contact materials Kontaktwerkstoffe <br /> Ag, AgNi 0,15 (ARGODUR Spezial), AgCu, AgCuNi (ARGODUR 27), Ag/Ni (SINIDUR), Ag/CdO (DODURIT CdO), Ag/SnO<sub>2</sub> (SISTADOX), Ag/ZnO (DODURIT ZnO), Ag/C (GRAPHOR), Ag/W (SIWODUR), Ag/WC (SIWODUR C), Ag/WC/C (SIWODUR C/C), Ag/Mo (SILMODUR), Cu/W (CUWODUR)<br />
*Typical contact shapes of tips and formed contact parts Typische Kontaktformen für Plättchen und Formteile <xr id="fig:Typical_contact_shapes_of_tips_and_formed_contact_parts"/>
<figure id="fig:Typical_contact_shapes_of_tips_and_formed_contact_parts">
[[File:Typical_contact_shapes_of_tips_and_formed_contact_parts.jpg|right|thumb|Typical contact shapes of tips and formed contact partsTypische Kontaktformen für Plättchen und Formteile]]
</figure>
*Dimensional rangesAbmessungsbereiche<br />Attachment Method: Welding <br />Bonding Area: approx. 5 – 25 mm<sup>2</sup><br />Attachment Method: Brazing <br />Bonding Area: > 25 mm<sup>2</sup> <br />
Because of the wide variety of shapes of contact tips and formed contact parts the user and manufacturer usually develop special parts specific agreements on quality and tolerancesAufgrund der großen Vielfalt von Ausführungsformen von Kontaktplättchen und-formteilen werden hinsichtlich der Qualitätsmerkmale und Maßtoleranzen meistgesonderte Vereinbarungen zwischen Hersteller und Anwender getroffen.
===Weld ButtonsAufschweißkontakte===
For contacts used at higher temperaturesBei Kontaktstellen, such as for example die erhöhten Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind, z.B.in controls for stove topsReglern für Kochplatten, the use of contact rivets or the direct welding of silver based contact materials on steel or thermo-bimetal carriers is usually not feasibleist die Verwendung von Kontaktnieten oder dasdirekte Aufschweißen von silberhaltigem Kontaktmaterial auf Träger aus Eisenoder Thermobimetall aus verbindungstechnischen Gründen nicht möglich. For such applications weld buttons are suitable contact componentsFürderartige Anwendungsfälle eignen sich Aufschweißkontakte.
Weld buttons are round or rectangular tips manufactured from clad contact bimetal or in some cases triAufschweißkontakte sind runde oder viereckige Plättchen aus Kontaktbimetalloder für spezielle Anwendungsfälle aus -metal semi-finished materialstrimetall, wobei die Oberseite aus demgewünschten edelmetallhaltigen Kontaktwerkstoff, die Unterseite aus einem gutschweißbaren Werkstoff mit hohem spezifischem elektrischen Widerstand, z.B. The surface layer is produced from the specified contact materialEisen, the bottom weldable layer from a material with higher electrical resistivity such as steelNickel, nickel, or for example a copperKupfer-Nickel-nickel alloyLegierungen u. For precious metal savings a third high conductive layer of copper may be inserted between the contact material and weld backing. To improve the welding process the underside often has an embossed pattern with one or more weld projectionsbesteht. Zur Verbesserung desSchweißvorgangs sind auf der Unterseite der Aufschweißkontakte üblicherweiseeine oder mehrere Schweißwarzen angeprägt.
The manufacturing of weld buttons from bi– or tri–metal strip requires a ductile contact materialDie Herstellung der Aufschweißkontakte aus Kontaktbimetall setzt einen ausreichendduktilen Kontaktwerkstoff voraus. Weld buttons with tungsten contact layers are therefore produced by brazing of tungsten discs to a weldable preAufschweißkontakte mit Wolfram-formed baseAuflage werden daher durch Löten der Wolfram-Plättchen auf die schweißbareUnterseite hergestellt.
*Typical contact forms of weld buttons Typische Kontaktformen für Aufschweißkontakte <xr id="fig:Typical_contact_forms_of_weld_buttons"/>
<figure id="fig:Typical_contact_forms_of_weld_buttons">
[[File:Typical_contact_forms_of_weld_buttons.jpg|right|thumb|Typical contact forms of weld buttonsTypische Kontaktformen für Aufschweißkontakte]]
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*Contact materials Kontaktwerkstoffe <br /> Ag, AgNi 0,15 (ARGODUR-Spezial), AgCu, AgCuNi (ARGODUR 27), Ag/Ni (SINIDUR), Ag/CdO (DODURIT CdO), Ag/SnO<sub>2</sub> (SISTADOX), Ag/ZnO (DODURIT ZnO) <br />
*Carrier materials Basiswerkstoffe<br />Ni, Fe, CuNi, CuNiZn et.alu.a<br />
*Dimensional Ranges Abmessungsbereiche <xr id="fig:13neuDimensional -Ranges"/>
<figure id="fig:13neuDimensional -Ranges">
[[File:13neuDimensional -Ranges.jpg|right|thumb|Dimensional RangesAbmessungsbereiche]]
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*Quality criteria of standard weld buttons Qualitätsmerkmale für Aufschweißkontakte in Standardausführung <xr id="fig:16Quality_criteria_-of_standard_weld_-buttonsneu"/>
<figure id="fig:16Quality_criteria_-of_standard_weld_-buttonsneu">
[[File:16Quality_criteria_-of_standard_weld_-buttonsneu.jpg|right|thumb|Quality criteria of standard weld buttonsQualitätsmerkmale für Aufschweißkontakte in Standardausführung]]
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