EP1702390A1 - Kohlebürste sowie Verfahren und Werkstoff zu ihrer Herstellung - Google Patents

Kohlebürste sowie Verfahren und Werkstoff zu ihrer Herstellung

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EP1702390A1
EP1702390A1 EP04803858A EP04803858A EP1702390A1 EP 1702390 A1 EP1702390 A1 EP 1702390A1 EP 04803858 A EP04803858 A EP 04803858A EP 04803858 A EP04803858 A EP 04803858A EP 1702390 A1 EP1702390 A1 EP 1702390A1
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EP
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metal
carbon brush
sintering
base
powdery
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Gerhard Bachauer
Christian Böttger
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Hoffmann and Co Elektrokohle AG
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    • H01R39/18Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/20Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush characterised by the material thereof

Definitions

  • Carbon brushes for electric motors or generators must be fastened to a holder which ensures the necessary system pressure on the commutator or the like and which enables the movement of the carbon brush to be adjusted in accordance with the wear.
  • a leaf spring which is particularly suitable for the carbon brush because of its simplicity, cost-effectiveness and low weight is a leaf spring which, in addition to the function of the holder and guide, can also take over the function of power transmission.
  • the problem of fastening the carbon brush to the leaf spring arises in such a way that, on the one hand, the required mechanical strength in continuous operation and, on the other hand, the transmission of high currents is ensured.
  • a carbon brush for a gasoline pump motor which is soldered to a leaf spring serving as a support and for this purpose has a solderable layer consisting of a copper layer and a tin layer applied thereon.
  • metallizations or, as a rule, galvanically applied metal layers it is difficult to produce a soldered or welded connection between the carbon brush and the leaf spring, which has sufficient mechanical, thermal and electrical resilience for continuous operation.
  • the tension compensation between the carbon brush and the leaf spring is problematic due to the different mode of elasticity and thermal expansion coefficient.
  • the invention is based on the object of specifying a carbon brush as well as a method and a material for its production which enables a simple, mechanically and electrically highly loadable connection to a leaf spring.
  • a carbon brush which, in addition to the usual single-layer or multi-layer base body made of pressed and sintered carbon material, has at least one outer layer made of metallic material, which ensures that the carbon brush can be welded or soldered, this metal layer likewise being produced by pressing and sintering and with is connected to the base body.
  • a suitable welding process e.g. ultrasonic welding, laser welding or the like
  • soldering process e.g. soldering process
  • a material must be available for the production of the carbon brushes with a weldable metal layer that is good for powder metallurgical processing connects with the carbon material of the base body of the carbon brush and, on the other hand, is easy to weld or solder using the selected method.
  • pure copper and its alloys as well as iron or steel are not suitable because their coefficient of thermal expansion and modulus of elasticity are not compatible with that of the carbon material of the base body of the carbon brush in the sintering process. Materials that are similar to the carbon material of the base body of the carbon brush are also excluded, since they cannot be welded due to the graphite content they contain.
  • component A makes up the majority, preferably more than 80%, of the material and preferably consists of copper or a copper alloy with, for example, Sn, Zn, Ni or Ag. It is preferably in powder form with an average diameter D 50 of 15 to 25 ⁇ m.
  • Component B is an additional metal that has a higher ductility and lower melting point than component A.
  • the melting point is 400 ° C. or below and the elongation at break is 5% or above.
  • the component B preferably consists of Sn or an alloy of Sn with, for example, Cu, Ag, Sb, Zn, Ga, In, Bi or Pb.
  • the metal component B can also consist of In and / or Bi or an alloy with In or Bi. Its share in the total powder mixture of the material is preferably 1.5 to 15 percent by weight.
  • the additional metal B is preferably in an average grain size D 50 of 15 to 35 ⁇ m.
  • the material can preferably contain one or more non-metallic, organic and / or inorganic additives C in powder form.
  • non-metallic, organic and / or inorganic additives C are stearates, graphite, talc, SiC or Al 2 O 3 .
  • Their average grain size D 50 is preferably not more than 20 ⁇ m.
  • composition of the material is (data in percent by weight): A: 92% Cu (D 50 15 - 25 ⁇ m) B: 7.5% Sn (D 50 15 - 55 ⁇ m) C: 0.5% graphite ( D 50 ⁇ 20 ⁇ m).
  • the specified material can be processed perfectly by powder metallurgy by pressing and sintering and combines excellently with the functional layer (base body) of the carbon brush to form a metal layer with excellent weldability and solderability. It has been shown that the low-melting and ductile metal B wets the base metal A during pressing and sintering, but does not diffuse or diffuses into it. This ensures that the predominant or at least sufficient part of the metal B is not alloyed with the metal A after the sintering, but is present in pure form, and thus the desired ductility of the metal layer is achieved.
  • the ductility of the material enables tension compensation between the base body 1 of the carbon brush and the welding track metal layer (2) on the one hand and the leaf spring welded to the metal layer (2) on the other hand.
  • the base metal A and at least the major part of the further metal B form two separate metal phases, which are intimately connected to one another by the pressing and sintering, but are essentially not alloyed with one another.
  • the heat treatment i.e. H. the sintering of the metal layer is carried out at a temperature which is lower than the melting point of the base metal A but higher than the melting point of the further metal B. It is therefore preferably a liquid sintering in which the further metal B is in the liquid phase, while the base metal A is in the solid, powdery phase. If the base metal A is copper and the further metal B is tin, the sintering temperature is advantageously in the range from 300 to 700 ° C., preferably in the range from 400 to 500 ° C.
  • the non-metallic, organic or inorganic additive C is not wetted by the metal B during the sintering process and thereby prevents an undesirably large diffusion of the metal B into the base metal A.
  • the carbon brush has a base body 1, which is produced in the usual manner in one or more layers from a common carbon material for carbon brushes, in particular a graphite mixture with additives, by pressing and heat treatment (sintering).
  • a base body 1 Connected to the base body 1 is the easily weldable or solderable metal layer (2), which is also produced from the above-mentioned powdery material according to the invention by pressing and optionally sintering and is non-detachably connected to the base body 1.
  • the base body 1 and weldable metal layer 2 can be produced and pressed together at the same time by pressing and sintering, or the base body 1 can be prefabricated and the weldable metal layer 2 can be molded onto it subsequently by pressing and sintering.
  • the easily weldable metal layer 2 makes it possible to attach the entire carbon brush by welding to a leaf spring 3, for example by welding spots 4 or z. B. by a continuous weld.
  • the thickness of the sintered metal layer 2 depends on the requirements of the welding or soldering method chosen for the connection with the leaf spring 3.
  • the thickness of the metal layer 2 is preferably in the range from 0.2 to 5 mm.
  • a thickness of the metal layer 2 of less than 1 mm, in particular in the range from 0.2 to 0.5 mm, should be sufficient for a solder connection to the leaf spring 2.
  • a thickness of at least 1 mm, e.g. B. in the range of 2 to 4 mm may be advantageous.

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Abstract

Kohlebürste mit einem aus Kohlewerkstoff durch Pressen und ggf. Sintern hergestellten Grundkörper und einer an einer Aussenfläche des Grundkörpers durch Pressen und ggf. Sintern aufgebrachten Schicht aus einem metallischen Werkstoff, wobei die Metall­schicht durch Schweissen oder Löten mit einem metallischen Träger verbindbar ist.

Description

Kohlebürste sowie Verfahren und Werkstoff zu ihrer Herstellung
Kohlebürsten für elektrische Motoren oder Generatoren müssen an einer Halterung befestigt sein, die für den nötigen Anlagedruck am Kommutator oder dgl. sorgt und die dem Verschleiß der Kohlebürste entsprechende Nachführbewegung ermöglicht. Ein wegen seiner Einfachheit, Kostengünstigkeit und niedrigen Gewichts besonders geeigneter Träger für die Kohlebürste ist eine Blattfeder, die zusätzlich zur Funktion der Halterung und Führung auch die Funktion der Stromübertragung übernehmen kann. Es stellt sich aber das Problem der Befestigung der Kohlebürste an der Blattfeder derart, dass einerseits die erforderliche mechanische Festigkeit im Dauerbetrieb und andererseits die Ü- bertragung hoher Ströme gewährleistet ist.
Aus DE 102 07 406 AI ist eine Kohlebürste gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, die an einer als Träger dienenden Blattfeder durch Schweißen oder Löten befestigt ist und zu diesem Zweck an der mit dem Träger zu verbindenden Fläche verzinnt, vernickelt oder in sonstiger Weise metallisiert ist.
Aus DE 40 40 002 AI ist eine Kohlebürste für einen Benzinpumpenmotor bekannt, die an einer als Träger dienenden Blattfeder angelötet ist und zu diesem Zweck eine lötbare Schicht aufweist, die aus einer Kupferschicht und einer auf dieser aufgebrachten Zinn- schicht besteht. Mit derartigen Metallisierungen bzw. in der Regel galvanisch aufgebrachten Metallscliichten ist es jedoch schwierig, eine Löt- oder Schweißverbindung zwischen Kohlebürste und Blattfeder herzustellen, die eine für den Dauerbetrieb ausreichende mechanische, thermische und elektrische Belastbarkeit aufweist. Insbesondere ist der Spannungsausgleich zwischen der Kohlebürste und der Blattfeder aufgrund des unterschiedlichen Elastizitätsmodus und thermischen Ausdehnungskoeffizienten problematisch. Aus DE 24 44 957 AI ist es bekannt, eine mit einer löt- oder schweißbaren Metallschicht versehene Kohlebürste dadurch herzustellen, dass eine Schicht aus pulverförmi- gem kohlehaltigen Material und eine Schicht aus Metallpulver gemeinsam verpresst und dann wärmebehandelt werden. Das Metallpulver besteht aus Kupfer.
Aus US 3,601,645 AI ist es bekannt, eine elektrische Kontaktbürste mit einem aus Metall und Kohlewerkstoff bestehenden Grundkörper und einer mit diesem unlösbar verbundenen Metallschicht durch Pressen und Sintern eines pulverformigen Metall- Kohlewerkstoffs für den Grundkörper und eines Metallpulvers herzustellen, wobei die Metallschicht aus Kupfer, Eisen oder einer Legierung bestehen kann.
Aus DE 32 17 217 C2 ist es bekannt, eine Kontaktbürste durch Verpressen eines Bündels von metallbeschichteten Kohlenstofffasern herzustellen, wobei die Metallbeschich- tung der Kohlenstofffasern u.a. aus Kupfer, Aluminium, Zinn, Eisen oder einer Legierung davon bestehen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kohlebürste sowie ein Verfahren und einen Werkstoff für ihre Herstellung anzugeben, die eine einfache, mechanisch und e- lektrisch hoch belastbare Verbindung mit einer Blattfeder ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe ist in den Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden näher und anhand eines Ausfuhrungsbeispiels erläutert.
Es ist kommerziell interessant, Kohlebürsten mit Blattfedern zu verschweißen, weil damit eine Verbindung realisiert werden kann, mit der hohe Ströme von mehr als 15 A übertragen werden können. Dies würde es erlauben, auch Motorbauarten auf diese kostengünstige Bauart umzustellen, die wegen zu hoher Anforderungen bezüglich der Stromstärke beim Blockiertest oder auch im Dauerbetrieb bisher nicht nach diesem Konzept gefertigt werden konnten. Motoren dieser Art, bei denen die Kohlebürste bei kleinen Abmessungen hohe Ströme übertragen muss, sind z.B. Stellantriebe in Kraftfahrzeugen wie z.B. Antriebe für Fensterheber, Sitzverstellungen, Schiebedächer, Spiegelverstellungen und dgl.
Erfindungsgemäß ist eine Kohlebürste vorgesehen, die neben dem üblichen, ein- oder mehrschichtigen Grundkörper aus gepresstem und gesinterten Kohlewerkstoff mindestens eine Außenschicht aus metallischem Werkstoff aufweist, die die Schweiß- oder Lötbarkeit der Kohlebürste sicherstellt, wobei diese Metallschicht ebenfalls durch Pressen und Sintern hergestellt und mit dem Grundkörper verbunden ist.
Für das Schweißen oder Löten einer Kohlebürste muss ein geeignetes Schweißverfahren (z.B. Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder dgl.) oder Lötverfahren angewendet werden und ferner muss für die Herstellung der Kohlebürsten mit einer schweißbaren Metallschicht ein Werkstoff zur Verfügung stehen, der sich einerseits bei der pulvermetallurgischen Verarbeitung gut mit dem Kohlewerkstoff des Grundkörpers der Kohlebürste verbindet und andererseits mit dem ausgewählten Verfahren gut zu schweißen oder zu löten ist. Es wurde gefunden, dass reines Kupfer und seine Legierungen sowie Eisen oder Stahl nicht geeignet sind, weil ihr Wärmeausdehnungskoeffizient und Elastizitätsmodul nicht mit dem des Kohlewerkstoffs des Grundkörpers der Kohlebürste im Sinterverfahren kompatibel ist. Werkstoffe, die dem Kohlewerkstoff des Grundkörpers der Kohlebürste ähnlich sind, scheiden ebenfalls aus, da sie sich, bedingt durch den enthaltenen Graphitanteil, nicht verschweißen lassen.
Es wurde erfindungsgemäß gefunden, dass ein metallischer Werkstoff in Form eines Pulvergemisches aus einem Bestandteil A, einem duktilen und niedrigschmelzenden Bestandteil B und ggf. weiteren Zusatzstoffen C beiden Notwendigkeiten, nämlich der guten Verbindung durch Pressen und Sintern mit dem funktionellen Kohlewerkstoff des Grundkörpers der Kohlebürste einerseits und der guten Schweißbarkeit oder Lötbarkeit andererseits gleichzeitig gerecht wird. Erfindungsgemäß macht der Bestandteil A den überwiegenden Teil, vorzugsweise mehr als 80%, des Werkstoffs aus und besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit z.B. Sn, Zn, Ni oder Ag. Er liegt vorzugsweise in Pulverform mit einem mittleren Durchmesser D50 von 15 bis 25 μm vor.
Der Bestandteil B ist ein zusätzliches Metall, das eine höhere Duktilität und niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als der Bestandteil A. Vorzugsweise liegt der Schmelzpunkt bei 400°C oder darunter und die Bruchdehnung bei 5% oder darüber. Der Bestandteil B besteht vorzugsweise aus Sn oder eine Legierung von Sn mit z.B. Cu, Ag, Sb, Zn, Ga, In, Bi oder Pb. Der Metallbestandteil B kann auch aus In und/oder Bi oder einer Legierung mit In oder Bi bestehen. Sein Anteil an der gesamten Pulvermischung des Werkstoffs beträgt vorzugsweise 1,5 bis 15 Gewichtsprozent. Das zusätzliche Metall B liegt vorzugsweise in einer mittleren Korngröße D50 von 15 bis 35 μm vor.
Zusätzlich kann der Werkstoff vorzugsweise einen oder mehrere nichtmetallische, organische und/oder anorganische Zusätze C in Pulverform enthalten. Als derartige Zusätze kommen z.B. Stearate, Graphit, Talkum, SiC oder Al2O3 in Betracht. Ihre mittlere Korngröße D50 beträgt vorzugsweise nicht mehr als 20 μm.
Ein bevorzugtes Beispiel zur Zusammensetzung des Werkstoffs ist (Angaben in Gewichtsprozent): A: 92% Cu (D50 15 - 25 μm) B: 7,5% Sn (D50 15 - 55 μm) C: 0,5% Graphit (D50 < 20 μm).
Der angegebene Werkstoff lässt sich pulvermetallurgisch einwandfrei durch Verpressen und Sintern verarbeiten und verbindet sich hervorragend mit der funktionellen Schicht (Grundkörper) der Kohlebürste zur Bildung einer Metallschicht mit hervorragender Schweiß- und Lötbarkeit. Es hat sich gezeigt, dass beim Pressen und Sintern das niedrigschmelzende und duktile Metall B das Grundmetall A benetzt, aber in dieses nicht oder wenig eindiffundiert. Dadurch wird gewährleistet, dass der überwiegende oder jedenfalls ausreichende Teil des Metalls B nach dem Sintern nicht mit dem Metall A legiert ist, sondern rein vorliegt und somit die gewünschte Duktilität der Metallschicht erzielt wird. Durch die Duktilität des Werkstoffs wird ein Spannungsausgleich zwischen dem Grundkörper 1 der Kohlebürste und der Schweißbahn-Metallschicht (2) einerseits und der mit der Metallschicht (2) verschweißten Blattfeder andererseits ermöglicht.
Mit anderen Worten, in der durch Pressen und Sintern hergestellten Sintermetallschicht 2 bilden das Grundmetall A und zumindest der überwiegende Teil des weiteren Metalls B zwei getrennte Metallphasen, die zwar durch das Pressen und Sintern innig miteinander verbunden, aber im wesentlichen nicht miteinander legiert sind.
Vorzugsweise wird die Wärmebehandlung, d. h. das Sintern der Metallschicht bei einer Temperatur, die niedriger als der Schmelzpunkt des Grundmetalls A, aber höher als der Schmelzpunkt des weiteren Metalls B liegt, durchgeführt. Es handelt sich somit vorzugsweise um eine Flüssigsinterung, bei der das weitere Metall B in flüssiger Phase, das Grundmetall A dagegen in fester, pulverförmiger Phase vorliegt. Wenn das Grundmetall A Kupfer und das weitere Metall B Zinn ist, liegt die Sintertemperatur vorteilhafterweise im Bereich von 300 bis 700°C, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 500°C.
Der nichtmetallische, organische oder anorganische Zusatz C wird vom Metall B beim Sinterprozess nicht benetzt und verhindert dadurch eine unerwünscht große Diffusion des Metalls B in das Grundmetall A.
Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch eine an eine Blattfeder angeschweißte Kohlebürste gemäß der Erfindung.
Die Kohlebürste hat einen Grundkörper 1, der in üblicher Weise einschichtig oder auch mehrschichtig aus einem üblichen Kohlewerkstoff für Kohlebürsten, insbesondere einer Graphitmischung mit Zusätzen, durch Pressen und Wärmebehandlung (Sintern) hergestellt ist. Mit dem Grundkörper 1 verbunden ist die gut schweiß- oder lötbare Metall- schicht (2), die aus den o.g. erfindungsgemäßen pulverförmigen Werkstoff ebenfalls durch Pressen und ggf. Sintern hergestellt und mit dem Grundkörper 1 unlösbar verbunden ist. Grundkörper 1 und schweißbare Metallschicht 2 können gleichzeitig durch Ver- pressen und Sintern hergestellt und miteinander verbunden werden, oder es kann der Grundkörper 1 vorgefertigt und an diesen nachträglich die schweißbare Metallschicht 2 durch Pressen und Sintern angeformt werden.
Die gut schweißbare Metallschicht 2 ermöglicht es, die gesamte Kohlebürste durch Schweißen an einer Blattfeder 3 zu befestigen, beispielsweise durch Schweißpunkte 4 oder z. B. durch eine durchgehende Schweißnaht.
Die Dicke der Sintermetallschicht 2 richtet sich nach den Erfordernissen des für die Verbindung mit der Blattfeder 3 gewählten Schweiß- oder Lötverfahrens. Vorzugsweise liegt die Dicke der Metallschicht 2 im Bereich von 0,2 bis 5 mm. Für eine Lötverbindung mit der Blattfeder 2 dürfte in der Regel eine Dicke der Metallschicht 2 von weniger als 1 mm, insbesondere im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm ausreichen. Für eine Schweißverbindung dürfte in der Regel eine Dicke von mindestens 1 mm, z. B. im Bereich von 2 bis 4 mm, vorteilhaft sein.

Claims

Patentansprüche
1. Kohlebürste mit einem aus Kohlewerkstoff hergestellten Grundkörper (1) und einer an einer Außenfläche des Grundkörpers aufgebrachten Metallschicht (2), die durch Schweißen oder Löten mit einem metallischen Träger verbindbar ist, wobei die Metallschicht (2) eine aus Metallpulver durch Pressen und ggf. Sintern hergestellte und mit dem Grundkörper (1) durch Pressen und ggf. Sintern unlösbar verbundene Schicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (2) ein Grundmetall (A) und mindestens ein weiteres Metall (B) mit höherer Duktilität und niedrigerem Schmelzpunkt als das Grundmetall (A) enthält, wobei das weitere Metall (B) zumindest überwiegend als eine vom Grundmetall (A) getrennte Metallphase vorliegt, die mit dem Grundmetall (A) durch Pressen und ggf. Sintern innig verbunden ist, aber mit ihm überwiegend keine Legierung bildet.
2. Kohlebürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Metall (B) so gewählt ist, dass es bei Sintertemperatur in flüssiger Phase das Grundmetall (A) benetzt, aber in dieses nicht oder wenig eindiffundiert.
3. Kohlebürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Metall (B) aus Zinn, Indium oder Wismut oder einer Legierung davon besteht.
4. Kohlebürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Metall (B) einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 400°C und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% aufweist.
5. Kohlebürste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Metall (B) in einem Anteil zwischen 1,5 und 15 Gewichtsprozent der Metallschicht (2) vorliegt.
6. Kohlebürste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (2) zusätzlich einen Zusatz (C) aus nichtmetallischem, organischem und/oder anorganischem Material enthält.
7. Kohlebürste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtmetallische Zusatz (C) Stearate, Graphit, Talkum, SiC oder Al2O3 enthält.
8. Kohlebürste nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Metallschicht (2) mit einem Träger (3) aus Metall durch Schweißen oder Löten verbunden ist.
9. Kohlebürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Blattfeder (3) ist.
10. Werkstoff für die Herstellung einer schweiß- und/oder lötbaren Schicht einer Kohlebürste, bestehend aus einer Pulvermischung, die ein pulverformiges Hauptmetall (A), insbesondere Kupfer oder Kupferlegierung, und ein pulverformiges Zusatzmetall (B) mit höherer Duktilität und niedrigerem Schmelzpunkt als das Hauptmetall enthält wobei das Hauptmetall (A) Kupfer oder eine Kupferlegierung und das Zusatzmetall (B) Zinn, Indium oder Wismut oder eine Legierung davon ist.
11. Werkstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass er einen pulverformigen Zusatz (C) aus nichtmetallischem, organischem und/oder anorganischem Material enthält.
12. Werkstoff nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmetall (B) in einem Anteil von 1,5 bis 15 Volumenprozent der Pulvermischung vorliegt.
13. Verfahren zur Herstellung einer Kohlebürste, die einen Grundkörper aus Kohlewerkstoff und eine mit diesem unlösbar verbundene Metallschicht aufweist, mit den Schritten: a) Herstellen des Grundkörpers durch Pressen und Sintern eines pulverformigen kohlehaltigen Werkstoffs; b) gleichzeitig mit oder nachfolgend auf Schritt a): Herstellen der Metallschicht durch Pressen und Sintern eines pulverformigen metallischen Werkstoffs, wobei die Metallschicht durch Pressen und Sintern unlösbar mit dem Grundkörper verbunden wird; c) wobei der pulverformige metallische Werkstoff eine Mischung aus einem pulverformigen Grundmetall A und mindestens einem pulverförmigen weiteren Metall B mit höherer Duktilität und niedrigerem Schmelzpunkt als das Grundmetall A enthält; und d) wobei das weitere Metall B und die Sintertemperatur so gewählt sind, dass das weitere Metall beim Sintern in flüssiger Phase das Grundmetall A benetzt, aber in dieses nicht oder wenig eindiffundiert derart, dass in der Metallschicht das weitere Metall B zumindest überwiegend als eine vom Grundmetall A getrennte und mit diesem überwiegend nicht legierte Metallphase vorliegt.
14. Verfahrennach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmetall A Kupfer oder Kupferlegierung und das weitere Metall B aus Zinn, Indium oder Wismut oder einer Legierung davon besteht.
EP04803858A 2003-12-19 2004-12-14 Kohlebürste sowie Verfahren und Werkstoff zu ihrer Herstellung Expired - Lifetime EP1702390B1 (de)

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DE (2) DE10359896A1 (de)
ES (1) ES2297520T3 (de)
WO (1) WO2005064756A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006051678A1 (de) * 2006-10-30 2008-05-15 Schunk Modultechnik Gmbh Schleifkontakt
JP2008118831A (ja) 2006-11-08 2008-05-22 Mabuchi Motor Co Ltd 金属黒鉛質ブラシ
DE102007026265B4 (de) 2007-06-05 2014-04-10 Gerhard Präzisionspresstechnik GmbH Kohlebürste
DE102008059478B4 (de) 2008-11-28 2015-07-30 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Kohlebürste zur Übertragung hoher Ströme
CN102439183A (zh) * 2009-04-28 2012-05-02 大丰工业株式会社 无铅铜系烧结滑动材料及滑动部件
FR2972082B1 (fr) 2011-02-28 2013-03-29 Mersen France Amiens Sas Balai de contact
DE102011015579B4 (de) * 2011-03-30 2017-03-23 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Elastischer Schleifkontakt und Verfahren zu dessen Herstellung
CN106329286B (zh) * 2015-07-01 2019-06-11 苏州东南佳新材料股份有限公司 一种动车组接地回流装置用电刷的制备方法
DE102017209340B4 (de) * 2017-06-01 2022-12-15 Schunk Carbon Technology Gmbh Ableitvorrichtung zur Ableitung elektrischer Ströme
CN109244686B (zh) * 2018-07-26 2021-06-18 合德华厦安防科技有限公司 一种用于接地系统的芯棒及其制备方法
WO2023086436A1 (en) * 2021-11-10 2023-05-19 National Electrical Carbon Products, Inc. Carbon brush

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1259454A (de) * 1968-05-23 1972-01-05
DE2444957C2 (de) * 1974-09-20 1982-08-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs aus kohlenstoffhaltigem Pulver und Metallpulver
JPS57185685A (en) * 1981-05-09 1982-11-15 Toho Beslon Co Brush for electric machine and method of producing same
DE59105627D1 (de) * 1991-07-22 1995-07-06 Carbone Ag Gleitkontaktstück für hohe Stromdichten.
DE19900023A1 (de) * 1999-01-02 2000-07-06 Carbone Ag Verfahren zur Herstellung einer Bürste aus einem pulverförmigen Werkstoff sowie eine Bürste, die nach einem solchen Verfahren hergestellt ist
DE10207406A1 (de) * 2002-02-21 2003-09-11 K Tec Gmbh Halterung für eine Kohlebürste

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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