EP0227972A1 - Kontaktelement für elektrische Schaltkontakte - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- the invention relates to a contact element for electrical switch contacts, in particular a contact tongue for electromagnetic relays, a three-layer contact pad being galvanically applied to a base made of base metal, the outermost layer of which consists of rhodium and the middle layer of which is made of silver or gold.
- Such a contact element is known from DE-PS 32 03 037, in which a silver layer and a rhodium layer are applied over a nickel layer. Such contact surfaces have a low tendency to cold sweat.
- the same document also describes the use of gold contact layers with a rhodium coating as known. In general, however, previously known multilayer pads made of precious metals are either relatively expensive or can only be used in a limited range.
- the object of the invention is to provide a switching contact of the type mentioned at the outset, which has the smallest possible proportion of expensive precious metals, but can be used over the widest possible range of switching powers.
- the contact should be reliable and can be used with a long service life both with very small and with very high switching currents and switching voltages.
- this object is achieved in that the bottom layer of the contact pad made of a palladium-nickel alloy with a nickel content between There is 10% and 40% and a thickness between 2 ⁇ m and 10 ⁇ m, that the middle layer, consisting of gold or silver, has a thickness below 1 ⁇ m and that the outer rhodium layer has a thickness between 0.4 ⁇ m and 1 ⁇ m owns.
- the individual contact layers can be applied in the specified, relatively small layer thicknesses with good quality, so that the proportion of noble metal in the overall contact layer is still relatively low.
- the main part is made up of the palladium-nickel alloy, which is still relatively inexpensive compared to pure precious metals such as gold, rhodium and platinum.
- the palladium-nickel layer expediently has a nickel content of between 20% and 30%, preferably of 25% and a thickness of 4 to 6 ⁇ m, preferably of 5 ⁇ m.
- the gold or silver layer has a thickness between 0.1 and 1 ⁇ m, preferably of 0.5 ⁇ m.
- the rhodium layer preferably also has a thickness of 0.5 ⁇ m.
- contact layers are applied galvanically, wherein selective electroplating methods are preferably used, which are known, for example, under the terms nozzle electroplating or jetplating, brush electroplating and laser electroplating. With these methods, the contact layers are applied only where they are needed, so that a particularly economical use of the noble metals is possible in this way.
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Abstract
Das Kontaktelement besitzt eine galvanisch aufgebrachte Dreischicht-Kontaktauflage, deren unterste Schicht aus einer Palladium-Nickel-Legierung mit einem Nickelanteil zwischen 10 % und 40 % und einer Dicke zwischen 2 µm und 10 µm besteht, deren mittlere Schicht aus Gold oder Silber einer Dicke unter 1 µm besteht und deren äußere Schicht aus Rhodium besteht und eine Dicke zwischen 0,4 µm und 1 µm aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement für elektrische Schaltkontakte, insbesondere eine Kontaktzunge für elektromagnetische Relais, wobei auf einem Träger aus unedlem Metall eine Dreischicht-Kontaktauflage galvanisch aufgebracht ist, deren äußerste Schicht aus Rhodium und deren mittlere Schicht aus Silber oder Gold besteht.
- Aus der DE-PS 32 03 037 ist ein derartiges Kontaktelement bekannt, bei dem über einer Nickelschicht eine Silberschicht und darüber eine Rhodiumschicht aufgebracht sind. Solche Kontaktoberflächen haben eine geringe Kaltschweißneigung. In der gleichen Schrift ist auch die Verwendung von Goldkontaktschichten mit Rhodiumüberzug als bekannt beschrieben. Allgemein sind aber bisher bekannte Mehrschichtauflagen aus Edelmetallen entweder verhältnismäßig kostspielig oder nur in einem begrenzten Bereich einsetzbar.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaltkontakt der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen möglichst geringen Anteil an teueren Edelmetallen aufweist, dabei aber über eine möglichst große Bandbreite von Schaltleistungen einsetzbar ist. D. h., der Kontakt soll zuverlässig und mit hoher Lebensdauer sowohl bei sehr kleinen wie auch bei sehr hohen Schaltströmen und Schaltspannungen einsetzbar sein.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die unterste Schicht der Kontaktauflage aus einer Palladium-Nickel-Legierung mit einem Nickel-Anteil zwischen 10 % und 40 % besteht und eine Dicke zwischen 2 µm und 10 µm aufweist, daß die mittlere, aus Gold oder Silber bestehende Schicht eine Dicke unter 1 µm aufweist und daß die äußere Rhodium-Schicht eine Dicke zwischen 0,4 µm und 1 µm besitzt.
- Durch die galvanische Schichtaufbringung können die einzelnen Kontaktschichten in den angegebenen, verhältnismäßig geringen Schichtstärken mit guter Qualität aufgebracht werden, so daß der Edelmetallanteil der Gesamtkontaktschicht noch verhältnismäßig gering ist. Den Hauptteil nimmt die Palladium-Nickel-Legierung ein, die im Vergleich zu reinen Edelmetallen wie Gold, Rhodium und Platin, noch relativ preiswert ist. Mit diesem erfindungsgemäßen Kontaktelement können Schaltströme von wenigen µA bis etwa 5 A und Schaltspannungen von wenigen µV bis zu etwa 150 V einwandfrei und mit einer hohen Zahl von Schaltspielen betätigt werden.
- Zweckmäßigerweise besitzt die Palladium-Nickel-Schicht einen Nickel-Anteil zwischen 20 % und 30 %, vorzugsweise von 25 % und eine Dicke von 4 bis 6 µm, vorzugsweise von 5 µm. Die Gold- bzw. Silber-Schicht besitzt in zweckmäßiger Ausführungsform eine Dicke zwischen 0,1 und 1 µm, vorzugsweise von 0,5 µm. Die Rhodium-Schicht besitzt vorzugsweise ebenfalls eine Dicke von 0,5 µm.
- Alle Kontaktschichten werden galvanisch aufgebracht, wobei selektive Galvanikverfahren vorzugsweise angewendet werden, die beispielsweise unter den Begriffen Düsengalvanik bzw. Jetplating, Bürstengalvanik und Lasergalvanik bekannt sind. Mit diesen Verfahren werden die Kontaktschichten gezielt nur dort aufgetragen, wo sie benötigt werden, so daß auf diese Weise eine besonders sparsame Verwendung der Edelmetalle möglich ist.
Claims (9)
1. Kontaktelement für elektrische Schaltkontakte, insbesondere eine Kontaktzunge für elektromagnetische Relais, wobei auf einem Träger aus unedlem Metall eine Dreischicht-Kontaktauflage galvanisch aufgebracht ist, deren äußerste Schicht aus Rhodium und deren mittlere Schicht aus Silber oder Gold besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Schicht der Kontaktauflage aus einer Palladium-Nickel-Legierung mit einem Nickel-Anteil zwischen 10 % und 40 % besteht und eine Dicke zwischen 2 µm und 10 µm aufweist,
daß die mittlere, aus Gold oder Silber bestehende Schicht eine Dicke unter 1 µm aufweist und
daß die äußere Rhodium-Schicht eine Dicke zwischen 0,4 µm und 1 µm besitzt.
daß die mittlere, aus Gold oder Silber bestehende Schicht eine Dicke unter 1 µm aufweist und
daß die äußere Rhodium-Schicht eine Dicke zwischen 0,4 µm und 1 µm besitzt.
2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Palladium-Nickel-Legierung einen Nickel-Anteil zwischen 20 % und 30 % besitzt.
3. Kontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Palladium-Nickel-Schicht einen Nickelanteil von etwa 25 % besitzt.
4. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Palladium-Nickel-Schicht eine Dicke zwischen 4 µm und 6 µm aufweist.
5. Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Palladium-Nickel-Schicht eine Dicke von 5 µm besitzt.
6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Gold- bzw. Silber-Schicht eine Dicke zwischen 0,1 µm und 1 µm besitzt.
7. Kontaktelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gold- bzw. Silber-Schicht eine Dicke von 0,5 µm besitzt.
8. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rhodium-Schicht eine Dicke von 0,5 µm besitzt.
9. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschichten mittels eines selektiven Galvanisierverfahrens, beispielsweise mittels Düsengalvanik, Bürstengalvanik oder Lasergalvanik, aufgebracht sind.
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| DE3543238 | 1985-12-06 | ||
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|---|---|---|---|---|
| DE19530512C1 (de) * | 1995-08-18 | 1996-10-17 | Siemens Ag | Elektrisches Schichtkontaktelement, Halbzeug für Schichtkontaktelemente und Verfahren zu seiner Herstellung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2442212A1 (de) * | 1974-09-04 | 1976-03-25 | Licentia Gmbh | Verfahren zur haftfesten galvanischen beschichtung von kontaktwerkstoffen mit rhodium |
| EP0088220A2 (de) * | 1982-01-29 | 1983-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Kontaktelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1986
- 1986-12-03 DE DE8686116790T patent/DE3664833D1/de not_active Expired
- 1986-12-03 EP EP19860116790 patent/EP0227972B1/de not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2442212A1 (de) * | 1974-09-04 | 1976-03-25 | Licentia Gmbh | Verfahren zur haftfesten galvanischen beschichtung von kontaktwerkstoffen mit rhodium |
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| DE19530512C1 (de) * | 1995-08-18 | 1996-10-17 | Siemens Ag | Elektrisches Schichtkontaktelement, Halbzeug für Schichtkontaktelemente und Verfahren zu seiner Herstellung |
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| Publication number | Publication date |
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