Changes

Jump to: navigation, search

Herstellung von Halbzeugen

1,713 bytes removed, 09:20, 4 January 2023
→‎Kontaktprofile
beschrieben werden.
During ''hot cladding''Beim Warmpressschweißen, the classic processdem klassischen Plattierverfahren, the materials to be clad are assembled into a cladding package werden die zuverbindenden Werkstoffe in block or plate formBlockform zu einem Schweißpaket zusammengestellt, heated to aboutauf ca. 800°C and clad erwärmt und unter hohem Pressdruck verschweißt(or "welded") together under high pressure <xr id="fig:Hot_cladding_of_pre_materials"/><!--(Fig. 3.3)-->). At the interface between the two materials a non-separable bond is formed by either diffusion of the reaction partners or Dabei entsteht in der Berührungsfläche der beiden Werkstoffe eineunlösbare stoffschlüssige Verbindung entweder in fester Phase durch Diffusionder Reaktionspartner oder in liquid phase by forming a flüssiger Phase mittels einer zwischengelegtenLotfolie bzw. durch Bildung eines AgCu eutectic alloy when an additional brazing alloy foil is placed between the two materials-Eutektikums. Further processing is done by rolling with required annealing steps between subsequent thickness reductionsDie Weiterverarbeitungdes Werkstoffverbundes erfolgt durch Walzen mit entsprechenden Zwischenglühungen. The disadvantage of this process is the usually limited short length of final material stripsDer Nachteil dieser Plattiertechnik liegt verfahrensbedingt in den kurzenFertigungslängen.
Beim Kaltwalzplattieren erfolgt die Verbindung zwischen Kontakt- und Trägerwerkstoff
durch eine Kaltumformung > 50% in einem Stich (<xr id="fig:Cold roll-cladding of semi-finished strips (schematic)"/><!-- (Fig. 3.4)-->). Durch die
starke plastische Verformung kommt es in der Grenzschicht zwischen den
Plattierpartnern zu einer Kaltverschweißung. Um die Qualität der Schweißverbindung
zu verbessern wird anschließend meist eine Diffusionsglühung
durchgeführt. Dieses Fertigungsverfahren ist besonders zur Herstellung von
plattiertem Halbzeug mit dünnen Kontaktauflagen (>2 μm) und großen
Bandlängen (>100 m) geeignet.
 
*Typische Ausführungsformen für Kontaktbimetalle (<xr id="fig:Typical configurations of clad contact strips"/>)
 
*Kontaktwerkstoffe <br />Ag, Ag-Legierungen, Ag/Ni, in Sonderfällen auch Ag/SnO<sub>2</sub>, Ag/ZnO<br />
 
*Trägerwerkstoffe<br />Cu, CuSn, CuNiZn, CuNiSn, CuFe, CuBe u.a.
 
*Abmessungen (<xr id="fig:Dimensions"/>)
 
Bei der Festlegung der Dicke der Edelmetalleinlage wird empfohlen, den
Minimalwert anzugeben.
 
*Qualitätsmerkmale und Toleranzen
Festigkeitswerte und Maßtoleranzen von Kontaktbimetallen sind an die für Cu
und Cu-Legierungen geltenden Normen EN 1652 und EN 1654 angelehnt. Bei
der Vermaßung der Breite der Edelmetalleinlage wird empfohlen, von den für die
jeweilige Anwendung erforderlichen Minimalwerten auszugehen. Die Vermaßung
sollte stets von der Bandkante aus erfolgen.
 
<div class="multiple-images">
<figure id="fig:Hot_cladding_of_pre_materials">
[[File:Hot cladding of pre-materials (schematisch).jpg|right|thumb|Hot cladding of pre-materials Figure 1: Warmpressschweißen von Kontaktbimetall (schematisch)]]
</figure>
In the ''Cold Roll-Cladding'' process the bond between the contact and carrier material is achieved by cold deformation of > 50% in one rolling pass <xr id="fig:Cold roll-cladding of semi-finished strips (schematic)"/><!-- (Fig. 3.4)-->. The high plastic deformation causes cold welding in the boundary layer between the two materials. To increase the quality and strength of the bond a subsequent diffusion annealing is performed in most cases. This process is most suitable for clad semi-finished strips with thin contact material layers (&ge; 2 μm) and large strip length (> 100 m).
 
<figure id="fig:Cold roll-cladding of semi-finished strips (schematic)">
[[File:Cold roll-cladding of semi-finished strips (schematic).jpg|right|thumb|Cold roll-cladding of semi-finished strips Figure 2: Kaltwalzplattieren von Kontaktbimetall (schematicschematisch)]]
</figure>
 
*Typical configurations of clad contact strips <xr id="fig:Typical configurations of clad contact strips"/>
 
<figure id="fig:Typical configurations of clad contact strips">
[[File:Typical configurations of clad contact strips.jpg|right|thumb|Typical configurations of clad contact stripsFigure 3: Typische Ausführungsformen für Kontaktbimetalle]]
</figure>
<figure id="fig:Dimensions">
[[File:Dimensions.jpg|right|thumb|Figure 4: Abmessungen]]
</figure>
</div>
<div class="clear"></div>
*Contact materials <br />Ag===Gelötete Halbzeuge (Toplay-Profile)===Das Toplay-Verfahren geht von einem flachen oder profilierten edelmetallhaltigenKontaktband aus, Agdas zusammen mit einem Hartlotstreifen und demunedlen Trägerband einem Induktions-alloys., Ag/Ni Lötautomaten zugeführt wird (SINIDUR), in special cases also Ag/CdO <xr id="fig:Toplay brazing with an inductive heating inline equipment (DODURIT CdOschematic), Ag"/SnO<sub>2</sub> !--(SISTADOXFig. 3.5), Ag/ZnO (DODURIT ZnO-->)<br />.Dabei lässt sich eine gleichmäßige und zuverlässige Lötverbindung zwischenKontaktauflage und Trägermaterial herstellen. Der so erzeugte Werkstoffverbundmit erhabener Edelmetallauflage ist nach dem Löten weich und wirdanschließend auf profilierten Walzen nachverfestigt. Auf diese Weise könnenunterschiedliche Profilformen hergestellt werden.
*Carrier materialsTypische Ausführungsformen für Toplay-Profile (<xr id="fig:Typical configurations of toplay contact profiles2"/>)
*Dimensions Kontaktwerkstoffe<xr id="fig:Dimensions"br />Ag, AgNi 0,15, AgCu, AgCuNi, Ag/Ni, Ag/SnO<sub>2</sub>, Ag/ZnO <br />
*Trägerwerkstoffe <figure id="fig:Dimensions"br />[[File:DimensionsCu, CuZn, CuSn u.a.jpg|right|thumb|Dimensions]]<br /figure>When specifying the contact material layer thickness it is recommended to use the minimum required thickness.
*Qualitätsmerkmale, Abmessungen und Toleranzen (<xr id="fig:Quality criteria dimensions and tolerancesStrength properties and dimensional tolerances of clad contact bi-metals are derived from the standards DIN EN 1652 and DIN EN 1654 for Cu alloys. When specifying the width of the contact material layer it is recommended to use the minimum required value. All dimensions should be specified originating from one strip edge."/>)
=== Brazed Semi-Finished Contact Materials (Toplay–Profiles)===The toplay process starts with a flat or profile – shaped contact material strip which is fed together with the wider nonFestigkeitswerte und Maßtoleranzen von Toplay-precious carrier material and in most cases an intermediate thin foil of brazing alloy into a induction brazing machine <xr id="fig:Toplay brazing with Profilen sind angelehnt an inductive heating inline equipment (schematic)"/><!--(Fig. 3.5)-->. An evenly distributed and reliable braze joint can be achieved this way between contact and carrier materials. The combined material strip is rather soft after the brazing process and redie für Cu und Cu-hardened during a subsequent profile rolling step. In this way different shapes and configurations can easily be achievedLegierungen geltenden Normen EN 1652 und EN 1654.
<div class="multiple-images">
<figure id="fig:Toplay brazing with an inductive heating inline equipment (schematic)">
[[File:Toplay brazing with an inductive heating inline equipment (schematic).jpg|right|thumb|Figure 5: Toplay brazing with an inductive heating inline equipment -Lötung mit Induktionsdurchlaufanlage (schematicschematisch)]]
</figure>
 
*Typical configurations of toplay contact profiles <xr id="fig:Typical configurations of toplay contact profiles2"/>
 
<figure id="fig:Typical configurations of toplay contact profiles2">
[[File:Typical configurations of toplay contact profiles2.jpg|right|thumb|Typical configurations of toplay contact profilesFigure 6: Typische Ausführungsformen für Toplay-Profile]]
</figure>
*Contact materials <br />Ag, AgNi 0,15 (ARGODUR), AgCu, AgCuNi (ARGODUR 27), Ag/Ni (SINIDUR),
Ag/CdO (DODURIT CdO), Ag/SnO<sub>2</sub> (SISTADOX), Ag/ZnO (DODURIT ZnO)<br />
 
*Carrier materials <br />Cu, CuZn, CuSn et al.<br />
 
*Quality criteria, dimensions and tolerances <xr id="fig:Quality criteria dimensions and tolerances"/>
 
<figure id="fig:Quality criteria dimensions and tolerances">
[[File:Quality criteria dimensions and tolerances.jpg|right|thumb|Quality criteria dimensions and tolerancesFigure 7: Qualitätsmerkmale, Abmessungen und Toleranzen]]
</figure>
Strength properties and dimensional tolerances of toplay profiles are derived from the standards DIN EN 1652 and DIN EN 1654 for Cu alloys.</div><div class="clear"></div>
=== Seam–Welded Contact Strip Materials (FDR–Profiles)Kontaktprofile===Seam–welding is the process by which the contact material in the form of a solid wireKontaktprofile umfassen einen weiten Abmessungsbereich. Breite und Höheder Profile liegen üblicherweise zwischen 0, narrow clad strip3 und 8 mm bzw. 0, or profile is attached to the carrier strip by overlapping or continuous weld pulses between rolling electrodes <xr id="fig:Seam-welding process (schematic)"/><!--(Fig. 2 und 3.6)-->. The weld joint is created by simultaneous effects of heat and pressure. Except for the very small actual weld joint area the original hardness of the carrier strip is maintained because of the limited short time of the heat supply. Therefore also spring-hard base materials can be used without loss of their mechanical strength. The use of clad contact pre-materials and profiles allows to minimize the use of the costly precious metal component tailored to the need for optimum reliability over the expected electrical life of the contact componentsmm. *Typical configurations of seam–welded contact strips and stamped parts Eine Sonderstellung nehmen hierbei Kontaktprofile mit einer Breite <xr id="fig:Typical configurations of seam-welded contact strips"/>ca. 2 mm,<figure id="fig:Typical configurations of seam-welded contact strips">[[File:Typical configurations of seam-welded contact stripssog. Miniprofile, häufig auch als Mikroprofile bezeichnet, ein.jpg|right|thumb|Typical configurations of seam-welded contact strips]]</figure>
<figure id="fig:Seam-welding process Miniprofile bestehen meist aus Kontaktbimetall, wobei die Kontaktauflage ausEdelmetall, einer Edelmetalllegierung oder edelmetallhaltigem Verbundwerkstoffdurch Plattieren bzw. Schweißen oder auf galvanischem bzw. vakuumtechnischemWege (schematicSputtern)">mit dem Basiswerkstoff verbunden wird. Da Miniprofile[[File:Seammeist durch Horizontal-welding process (schematic)Abschnitt- oder Rollennahtschweißen auf Trägerteileaufgebracht werden, muss der Basiswerkstoff u.a. die Forderung nach einerguten Schweißbarkeit erfüllen.jpg|right|thumb|SeamÜbliche Basiswerkstoffe sind Nickel, Kupfer-welding process (schematic)]]</figure>Nickel-, Kupfer-Zinn- sowie Kupfer-Nickel-Zink-Legierungen. Die Unterseite derMiniprofile enthält i.d.R. Schweißrippen, die eine sichere, stoffschlüssigeVerbindung zwischen Kontaktprofil und Träger gewährleisten.
*Contact materials <br />AuKontaktprofile größerer Abmessungen werden häufig in Schaltgeräten derNiederspannungs-AlloysEnergietechnik eingesetzt. Die Kontaktschicht besteht dabeiz.B. aus abbrandfesten Werkstoffen, Pdwie Silber-AlloysNickel, Agden Silber-Metalloxidenoder dem verschweißresistenten Silber-Graphit. Die löt- bzw. schweißbareUnterseite besteht bei den metalloxid- und grafithaltigen Werkstoffenüblicherweise aus Silber, AgNi 0,15 (ARGODUR), AgCu, AgCuNi (ARGODUR 27), Ag/Ni (SINIDUR), Ag/CdO (DODURIT CdO), Ag/SnO<sub>2</sub> (SISTADOX), Ag/ZnO (DODURIT ZnO)<br />wobei häufig als Löt- oder Schweißhilfe eine dünneSchicht aus phosphorhaltigem Lot aufgebracht wird.
*Carrier materials Typische Profilformen für Mehrschichtprofile (<br />Cu, CuSn, CuZn, CuNiZn, CuBe et al.<br xr id="fig:Typical configurations of multi-layer contact profiles"/>)
*Dimensions Kontaktwerkstoffe <xr id="fig:Contact Profiles Dimensions"br />Au-Legierungen, Pd-Legierungen, Ag-Legierungen, Ag/Ni, Ag/SnO<sub>2<figure id="fig:Contact Profiles Dimensions"/sub>[[File:Contact Profiles Dimensions.jpg|right|thumb|Contact Profiles Dimensions]], Ag/ZnO<br /figure>
*Quality criteria and tolerancesStrength properties and dimensional tolerances of toplay profiles are derived from the standards DIN EN 1652 and DIN EN 1654 for Basiswerkstoffe <br />(schweißbare Unterseite bei Mehrschichtprofilen) Cu alloys.., Ni, CuNiFe, CuNiZn, CuSn, CuNiSn, NiCuFe<br />
=== Contact Profiles (Contact Weld Tapes)===Contact profiles span a broad range of dimensions. Width and thickness are typically between 0.8 – 8.0 mm and 0.2 – 3.0 mm resp. Special configurations, often defined as miniature*Lotschicht <br />L-profiles or even micro–profiles can have a width Ag15P< 2.0 mm.br />
Miniature–profiles are mostly composed of a contact-bimetal material with the contact material being a precious metal alloy or composite material clad, welded or coated by electroplating or vacuum-deposition (sputtered) onto a weldable base material. Since these profiles are attached to carrier strip materials usually by segment– or seam– welding to the base materials, materials with good welding properties such as nickel, copper-nickel, copper-tin, as well as copper-nickel-zinc alloys are used. The bottom surface of the profiles usually has formed weld rails or similar patterns to ensure a solid continuous metallurgical weld joint between the profile and the contact carrier*Qualitätsmerkmale <br />Aufgrund der Vielfalt der Ausführungsformen von Kontaktprofilen werden üblicherweise gesonderte Qualitätsvereinbarungen zwischen Hersteller und Anwender getroffen.<br />
*Abmessungen und Toleranzen (<xr id="fig:Contact profiles in larger sizes are often used for switching devices in the low voltage technologyProfiles Dimensions and tolerances"/>)Die Dicke einer z. For these the contact layer mostly consists of arc erosion resistant materials such as silver–nickelB. durch Sputtern aufgebrachten Au-Auflage liegt je nachAnforderung zwischen 0,2 bis 5 μm, silver–metal oxides or the weld resistant silver– graphitewobei die Dickentoleranz ca. The brazable or weldable underside of the metal oxide or silver–graphite materials is usually pure silver with also quite often a thin layer of a phosphorous containing brazing alloy applied to aid the welding process&plusmn;10%beträgt.
*Typical configurations of multi-layer contact profiles <xr iddiv class="fig:Typical configurations of multimultiple-layer contact profilesimages"/>
<figure id="fig:Typical configurations of multi-layer contact profiles">
[[File:Typical configurations of multi-layer contact profiles.jpg|right|thumb|Typical configurations of multi-layer contact profilesFigure 8: Typische Profilformen für Mehrschichtprofile]]
</figure>
 
*Contact materials <br />Au-Alloys, Pd-Alloys, Ag-Alloys, Ag/Ni (SINIDUR), Ag/CdO (DODURIT CdO), Ag/SnO<sub>2</sub> (SISTADOX), Ag/ZnO (DODURIT ZnO)<br />
 
*Carrier materials <br />(weldable substrate material for multi-layer materials) Cu, Ni, CuNiFe, CuNiZn, CuSn, CuNiSn, NiCuFe<br />
 
*Brazing alloy <br />L-Ag15P<br />
 
*Quality criteria <br />Beause of the variety of configurations of contact profiles usually the quality issues are separately agreed upon between the manufacturer and the user.<br />
 
*Dimensions and tolerances <xr id="fig:Contact Profiles Dimensions and tolerances"/>
<figure id="fig:Contact Profiles Dimensions and tolerances">
[[File:Contact Profiles Dimensions and tolerances.jpg|right|thumb|Contact Profiles Dimensions and tolerancesFigure 9: Abmessungen und Toleranzen]]
</figure>
The thickness of the Au top-layer, which is sputtered for example, is between 0.2 and 5 μm, depending on the requirements. Tolerance of thickness is about &plusmn; 10%.</div><div class="clear"></div>
==Referenzen==
Retrieved from "https://www.electrical-contacts-wiki.com/index.php?title=Special:MobileDiff/3987...5132"

Navigation menu

Powered by