CH632103A5 - Verfahren zur herstellung einer schwachstromkontaktbeschichtung. - Google Patents

Description

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer auf einen Träger aus elektrisch gut leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material aufbringbaren Schwachstromkontaktbeschichtung, insbesondere für Relaiskontakte der Fernmeldetechnik, die eine erste Schicht aus Rhenium, Wolfram, Molybdän oder deren'Legie-rungen und eine zweite Schicht aus Gold oder Silber oder deren Legierungen mit einer Schichtdicke von 5 bis 20 [im aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Rohling hergestellt wird, bei dem zwischen der ersten eine Schichtdicke von 6 bis 14 (im aufweisenden Schicht und der zweiten Schicht eine 1 bis 10 (im dicke dritte Schicht aus Platin oder Palladium angeordnet ist, und anschliessend alle drei Schichten durch einen Diffusionsglühvorgang derart miteinander verbunden werden, dass zwischen den einzelnen Schichten ein stetiger Übergang entsteht.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer auf einen Träger aus elektrisch gut leitfähigem und/oder magnetisierbarem Material aufbringbaren Schwachstromkon-taktbeschichtung, insbesondere für Relaiskontakte der Fernmeldetechnik, die eine erste Schicht aus Rhenium, Wolfram, Molybdän oder deren Legierungen und eine zweite Schicht aus Gold oder Silber oder deren Legierungen mit einer Schichtdicke von 5 bis 20 um aufweist.

   In der Fernmeldetechnik werden Kontakte für die Vermittlungstechnik, die Übertragungstechnik, aber auch für die Steuer- und Regeltechnik verwendet und im allgemeinen unter dem Begriff «Schwachstromkontakte» zusammengefasst. Die Aufgaben verschiedener Kontakte sind sehr vielfältig, da die Funktion eines Kontaktes nicht nur für den eigenen, sondern auch für viele andere Stromkreise von Bedeutung sein kann. Ein wesentliches Anliegen bei der Kontaktherstellung ist daher die Standfestigkeit, d. h. die Fähigkeit, eine sehr grosse Anzahl von Schaltvorgängen ohne Änderung am Schaltverhalten vorzunehmen.

   So ist es seit langem bekannt, die üblichen Trägermaterialien, aus denen die Kontaktfedern oder Kontaktanker hergestellt werden, an der vorgesehenen Kontaktstelle mit anderen Materialien zu überziehen, um beispielsweise den Übergangswiderstand, die Abbrandfestigkeit, die mechanische Abriebfestigkeit oder die Reaktion mit evtl. Schutzgasatmosphären positiv zu beeinflussen. So hat man beispielsweise versucht, Edelmetalle auf ein unedles Trägermetall aufzubringen, da das Edelmetall die beim Betrieb von Kontakten beispielsweise unter Schutzgas auftretenden Glimm- oder Bogenentladungen verhindert. Dabei tritt jedoch die Schwierigkeit auf, dass sich wegen der geringeren mechanischen Härte des Edelmetalls Verklebungen und Verschweissungen der Kontakte als Folgeerscheinungen zeigen.

   Man ist daher dazu übergegangen, zur Einstellung einer besonderen Duktilität des Überzugswerkstoffes die Edelmetallschicht, wie beispielsweise Gold, mit einigen Prozent eines Pla-tinmetalles zu legieren. Aus der DE-AS 17 64 233 ist es bekannt, zwischen einem Träger aus einem weichmagnetischen Werkstoff, wie einer Eisen-Nickel-Legierung, und einem homogenen Überzug aus einer bis zu etwa 0,02 mm dicken Gold-Palladium-Legierung, die 5 bis 35 Gew.-% Palladium, Rest Gold, enthält,

   eine Zwischenschicht aus einem schwer schmelzbaren Material aus der Gruppe Molybdän, Wolfram, Rhenium, einem Karbid oder Borid dieser Metalle, Tantalkarbid oder Tantalborid anzuordnen. Dabei soll eine Wechselwirkung zwischen dem Überzug aus der Gold-Palladium-Legierung und der Zwischenschicht aus dem schwer schmelzbaren Metall derart entstehen, dass die Klebewirkung im Vergleich zu Schaltkontakten, die zwar einen Gold-Palladium-Überzug, jedoch keine Zwischenschicht aufweisen, wesentlich herabgesetzt wird.

   Es ist jedoch als nachteilig zu empfinden, dass derartige Kontakte zwar eine für die Schaltaufgaben ausreichende Beständigkeit der Oberfläche, jedoch keine ausreichende Haftfähigkeit der einzelnen Schichten untereinander haben. Nach einer Vielzahl von rein mechanischen Schaltvorgängen löst sich die Edelmetallschicht von der Zwischenschicht. Die abgelöste Deckschicht verkleinert den Kontaktspalt und verursacht eine verringerte Spannungsfestigkeit am Kontakt. Sobald die Edelmetallschicht gänzlich gelöst ist, wird auf reinem Molybdän geschaltet, wodurch sich der Übergangswiderstand in unzulässiger Weise erhöht.

   Aus der DE-AS 10 78 774 ist weiterhin ein elektrischer Kontakt bekannt, bei dem als die dem Träger zugewandte Schicht ein Metall aus der Platingruppe und als Deckschicht Gold oder eine Goldlegierung aufgebracht wird. Dieser Aufbau weist jedoch dieselben Nachteile auf wie der Aufbau nach der DE-AS 17 64 233.

   Durch die DE-OS 20 33 870 ist die Anwendung der thermischen Diffusion bei Kontakten bekannt. Hier wird bei einem Kontaktstück zwischen einer Deckschicht und einer Grundschicht eine Bindeschicht eingefügt, die dann als selbstständige Schicht bei dem sich anschliessenden Glühvorgang verschwindet. Dadurch ist jedoch ein stetiger Übergang zwischen den einzelnen Schichten ausgeschlossen, und es wird bei Abbrand der Deckschicht sogleich auf dem Grundmaterial geschaltet.

   Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kontaktschichten derart aufzubauen und im Rahmen der Fertigung zu behandeln, dass die gegenseitige Haftfähigkeit verbessert wird, ohne dass die übrigen obengenannten Eigenschaften darunter leiden.

   Die Aufgabe wird bei einer Kontaktbeschichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Mittel gelöst. Der Aufbau einer Kontaktbeschichtung aus drei Schichten, bei denen insbesondere die Platin- oder Palladiumschicht mit den benachbarten Schichten eine besonders gute Haftung eingeht, zeigt eine ausserordentliche Formbeständigkeit bei rein mechanischem Schalten, da durch die Diffusionsglühung ein stetiger Übergang zwischen den einzelnen Schichten erzeugt wird. Die durch das Diffusionsglühen sich ergebenden Härteunterschiede führen zu einer guten Formbeständigkeit der Kontaktelektroden, wobei die Schichten von einer sehr abbrandfesten unteren Schicht zu den weniger abbrandfesten, aber chemisch edleren Schichten übergehen. Darüber hinaus weist das Kontaktstück einen geringen Abbrand bei Bogenentladungen und einen niedrigen Übergangswiderstand bei unterschiedlichen Schaltbelastungen auf.

   Für Kontakte, die in Schutzräumen angeordnet sind und mit Hilfe von magnetischen Erregerflüssen betätigt werden sollen, werden als Träger der Kontaktbeschichtung im allgemeinen magnetisierbare Metalle verwendet, die gleichzeitig stromführend und flussführend sein können. Die hierzu auszuwählende Dicke für die erste Schicht des Kontaktes beträgt 0,006 bis 0,014 mm.

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