DD220750A1 - Anordnung fuer einen elektrischen steckkontakt - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist vorgesehen fuer Steckverbinder fuer die Niederspannungs- und Schwachstromtechnik. Es wird eine Einsparung an Edelmetall unter weitgehender Beibehaltung der bisherigen geometrischen und elektrischen Parameter angestrebt. Aufgabengemaess ist ein Steckkontakt zu schaffen, bei dem auf Gold- und Palladiumanteile im kontaktgebenden Bereich verzichtet wird und der trotzdem fuer relativ hohe Steckzahlen geeignet ist und der einem Kontakt mit AgPd30 einschliesslich Hauchvergoldung beziehungsweise einem reinen Silberkontakt mindestens ebenbuertig ist. Die Kontaktbeschichtung soll auf der Basis einer Silberlegierung mit wesentlicher Einsparung an Silber erfolgen. Erfindungsgemaess (vergleiche Fig. 1 und 2) ist auf einem Traegerstueck 1 im kontaktgebenden Bereich eine Schicht 2 aus einer Legierung von mindestens 70 Masseprozent Silber und im uebrigen aus wenigstens einem der Metalle Kupfer und Nickel aufgebracht. Vorzugsweise besteht die Schicht 2 aus einer Legierung von 90 Masseprozent Silber und 10 Masseprozent Kupfer. Eine weitere bevorzugte Legierung ist aus 81 Masseprozent Silber, 18 Masseprozent Kupfer und 1 Masseprozent Nickel zusammengesetzt.

Description

257 229¥

Anordnung für einen elektrischen Steckkontakt

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen elektrischen Steckkontakt, insbesondere für Steckverbinder für die Niederspannungs- und Schwachstromtechnik·

Bisher ist es allgemein üblich, derartige Steckkontakte zumindest in ihrem kontaktgebenden Bereich mit einer Edelmetallbeschichtung zu versehen« Gebräuchlich sind

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dafür hoch- oder niederkarätige Goldlegierungen oder Schichtsysteme, wie Au-Pd-Au, M-Pd-Au oder AgPd30-Au. Die zunehmende Verknappung von Edelmetallen auf dem Weltmarkt und die damit einhergehende Preissteigerung aber auch der zunehmende Einsatz von Steckverbindern auf Grund der immer stärkeren Elektronisierung zwingen die zuständige Industrie zur'Suche nach Möglichkeiten, den Edelmetalleinsatz zu senken. Problematisch ist hierbei die Einhaltung der geforderten elektrischen und mechanischen Kennwerte·

Charakteristik bekannter technischer Lösungen

Eines der bekanntesten Edelmetall-Sparverfahren (H. Höft "Elektrische Kontakte", VEB Verlag Technik Berlin 1980) beruht auf einer drastischen Reduzierung der Schichtdicken. Hier sind inzwischen die Grenzwerte erreicht»

Ein anderer bekannter Weg speziell zur GoIdeinsparung besteht darin, anstelle Gold Palladium oder Silber-Palladium einzusetzen (Vorträge auf der 11, internationalen Tagung über elektrische Kontakte, insbesondere Podiumsdiskussion "Alternative Werkstoffe für Hartgold beim Einsatz in Steckverbindern" VDE-Verlag GmbH Berlin Offenbach 1982, S· 108 - 148). Obwohl Palladium gegenüber Gold wesentlich billiger ist, ist andererseits der Preis gegenüber Silber immer noch beträchtlich· Hinzu kommt die Neigung zur Reibpolymerisation (brovm-powder-Bildung), so daß eine Hauchvergoldung unerläßlich ist. .' ' '. .. . : ' .; " ' ^: ; . : . ' . . ' Weiterhin ist ein Kontaktkörper für einen elektrischen Steckkontakt bekannt (DE-AS 2 540 944, H 01 H - 1/02), der aus einem Träger, einer auf diesem aufgebrachten metallischen Kontaktschicht aus einer anlaufbeständigen Silberlegierung von 0,5 bis 10 /um Dicke und einer darüber angeordneten dünnen nicht porenfreien Goldschicht von

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6,05 bis 0,8yum Dicke besteht. Als anlaufbeständige Silberlegierung wird entweder eine Silber-Palladiura-Legierung oder eine Legierung aus Silber und einem der Metalle aus der Gruppe Aluminium, Zinn, Zink, Zirkonium oder Indium verwendet. Auch in diesem Falle ist zumindest eine Hauchvergoldung unerläßlich, um als Oberflächenschicht wie ein Schmiermittel zu wirken, das die Reibung beim Stecken vermindert, und die darüber hinaus als Korrosionsschutz dient und die inneren Spannungen der darunter befindlichen Kontaktschicht herabsetzt. Die Bildung von Fremdschichten ist durch die Hauchvergoldung aber auch nicht völlig ausgeschlossen» Schließlich ist noch ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktschicht für Kontaktanordnungen für Steckverbinder bekannt (DD-WP 135 659, H 01 H - 1/02), bei dem auf einen Grundkörper aus Kupfer oder Bronze eine Zinn- oder Blei-Zinn-Schicht von 2 bis 3/um aufgetragen und durch thermische Behandlung eine Reaktionszone von,0,5 bis 2,5/Um gebildet wird. Diese Kontaktschicht besitzt eine relativ geringe mechanische Festigkeit, verschleißt demzufolge leicht und ist daher nur für Kontakte für geringe Steckzahlen geeignet. Hinzu kommt, daß die unvermeidlichen Fremdschichten relativ fest sind und nur mittels entsprechend großer Kontaktkräfte zerstörbar sind und darum eine spezielle Kontaktkonstruktion erfordern* Die großen Steck- beziehungsweise Kontaktkräfte schließen einen Einsatz für vielpolige Steckverbinder aus. Der Einsatz reiner Silberkontaktschichten ist nur dort möglich, wo eine schwefelhaltige Atmosphäre weitgehend ausgeschlossen werden kann, da die sonst über einen längeren Zeitraum entstehenden Sulfid-Deckschichten kaum mehr zerstört werden können.

Ziel der Erfindung

Es wird eine Einsparung an Edelmetall unter weitgehender Beibehaltung der bisherigen Herstellungstechnologie und der geometrischen und elektrischen Parameter angestrebt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckkontakt, insbesondere auch für mehrpolige Steckverbinder für die Hiederspannungs- und Schwachstromtechnik zu schaffen, bei dem auf Gold- und Palladiumanteile im kontaktgebenden Bereich völlig verzichtet wird und der trotzdem für relativ hohe Steckzahlen geeignet ist und der gleich gute mechanisch-elektrische Eigenschaften aufweist wie Ausführungen mit AgPd30 einschließlich Hauchvei-goldung beziehungsweise besser wie reine Silberkontakte· Die Kontaktbeschichtung soll auf der Basis einer Silberlegierung mit wesentlicher Einsparung auch an Silber erfolgen·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einem Trägerstück im kontaktgebenden Bereich eine Schicht aus einer Legierung von mindestens 70 Masseprozent Silber und im übrigen aus wenigstens einem der Metalle Kupfer und Nickel aufgebracht ist. Die Schicht besteht vorzugsweise aus einer Legierung von 90 Masseprozent Silber und 10 Masseprozent Kupfer« Eine weitere bevorzugte Legierung ist aus81 Masseprozent Silber, 18 Masseprozent Kupfer und 1 Masseprozent nickel zusammengesetzt· Beide Legierungen bilden in schwefelhaltiger Atmosphäre mechanisch-elektrisch leicht zerstörbare Deckschichten, so daß ein gutes Selbstreinigungsverhalten auch bei relativ niedrigem Kontaktdruck gegeben ist und der Steckkontakt demzufolge auch für mehrpolige Steckverbinder gut geeignet ist· Obwohl AgCuIO, auch Hartsilber genannt, als Kontaktwerkstoff für die Slektro-

technik bereits seit weit über 20 Jahren bekannt ist (Firmenschrift "Kontaktbimetall" VEB Freiberger Bleihütten 1958 S. 6 u. 9), wurde bisher ein Einsatz für Steckkontakte gescheut auf Grund der Auffassung, daß Kupfer ungeeignet ist, weil es sich leicht mit Oxidoder anderen Reaktionsschichten überzieht und infolgedessen der Kontaktwiderstand um mehrere Größenordnungen anwächst (DE-AS 2 540 944)·

Gegenüber der bisher eingesetzten AgPd^-Au-Beschichtung ergibt sich neben der Einsparung von Materialkosten der Vorteil, daß die durch die katalytische Wirkung von Palladium bewirkte Reibpolymerisation (brownpowder-Bildung) vermieden wird. Gegenüber Silber weist AgCuIO eine höhere Korrosionsfestigkeit auf· Da beide Legierungen mechanisch gut bearbeitbar sind, / ist die Schicht zweckmäßig mittels Plattierung aufgebracht· Das kann technologisch in einfacher Weise derart erfolgen, indem ein Band aus dem Trägermaterial zunächst mit entsprechenden Längsstreifen plattiert wird und dann anschließend Kontaktstreifen ausgestanzt und daraus die Kontakte geformt werden· Die Schichtdicke wird zwischen 1 bis 5/um gewählt·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert· In der dazugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1i ein Kontaktmesser eines Steckkontaktes und

Fig. 2: eine Kontaktbuchse eines Steckkontaktes im Längsschnitt

Gemäß Fig· 1 besteht das Kontaktraesser aus einem streifenförmigen Trägerstück 1 mit angeschärfter Spitze, die

beidseitig über den gesamten Kontaktbereich mit einer einplattierten Schicht 2 versehen ist. Das Trägerstück 1 besteht aus einer Legierung CuSn6, Die Schicht 2 besteht aus einer Silberlegierung AgOuIO und besitzt eine Schichtdicke von vorzugsweise 5/Urn, Analog ist die Kontaktbuchse nach Fig. 2 aufgebaut« Lediglich funktionsbedingt ist das Trägerstück 1 annähernd lyraförmig gebogen. Die Schicht 2 ist um die beiden umgebogenen Schenkelenden einplattiert.

Claims (6)

Erfindungsanspruch

1. Anordnung für einen elektrischen Steckkontakt, insbesondere für Steckverbinder für die Niederspannungsund Schwachstromtechnik, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Trägerstück (1) im kontaktgebenden Bereich eine Schicht (2) aus einer Legierung von mindestens 70 Masseprozent Silber und im übrigen aus wenigstens einem der Metalle Kupfer und Nickel aufgebracht ist«

2. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) vorzugsweise aus einer Legierung von 90 Masseprozent Silber und 10 Masseprozent Kupfer besteht und mittels Plattierung aufgebracht ist·

3. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) vorzugsweise aus einer Legierung von Masseprozent Silber, 18 Masseprozent Kupfer und 1 Masseprozent Nickel besteht und mittels Plattierung aufgebracht ist. -

4· Anordnung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) eine Dicke von 1 bis 5/um aufweist*

5. ' Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerstück (1) vorzugsweise aus einer Legierung aus 94 Masseprozent Kupfer und

6 Masseprozent Zinn besteht.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen*