[发明专利]电触头和电触片半成品及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电触头半成品的制造方法，包括由银基复合材料制成的用于电气连接的顶层，复合材料中嵌入一种或多种金属氧化物或碳，以及一包括银或银合金的易于焊接或易于锡焊的负载层。

背景技术

嵌入金属氧化物或碳颗粒的银基复合材料不能焊接或锡焊，或者焊接非常困难。由于这个原因，当制造电触头半成品时，电触头材料的底层设有一包括银或银合金的易于焊接或易于锡焊的负载层。这种负载层一般通过铺设银条用于电触头材料中。

使用单一压片工艺的产品已经是公知的，其中一包括银粉末的层涂覆于包括接触粉末层上，之后通过挤压和烧结制成一具有由电触头材料制成的前部及由银制成的后部的半成品。两个粉末层能够压制结合起来，或者首先压制一仅包括一种粉末的层，然后将第二种粉末涂覆并压在其上。不过，使用单一压片工艺制成的产品的缺点在于不能制成带状半成品。

另一个已知的工艺包括使用一银管包覆电触头材料块，然后通过复合材料挤压成型工艺成型。这样通过纵向分割条形复合材料制成一具由电触头材料制成的顶层和一由银制成的底层的半成品。不过，合适的银管制品及将复合材料块装入银管中的工艺非常复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法，使得带状电触头半成品的制作更为经济，其包括由银基复合材料制成的用于电气连接的顶层以及一由银或银合金制成的负载层。

所述目的通过一具有权利要求1的特征的方法实现。本发明的有益改进为从属权利要求的主题。

本发明的方法中，首先采用粉末冶金法制造一包括银基复合材料的块，例如将银粉末与金属氧化物粉末混合，挤压，然后再烧结。例如，也能够将银粉末与贱金属粉末混合，挤压，然后在氧化气氛中烧结，其中金属氧化物颗粒由贱金属颗粒的氧化形成。

在第二个步骤中，上述冶金粉末形成的块表面覆盖有一层由银粉末或银基合金制成的粉末，然后挤压使粉末覆盖的更紧密，优选地压力为500 bar到2500 bar。最后，将贱金属（base metal）和包括银或银基合金的粉末混合，通过粉末冶金方法形成一包括银基合金的覆盖层，也就是说合金主要包括银。

优选地等静压成型块进一步进行产品烧结步骤，然后进行挤压成型，优选的热压工作。然后该块形成至少一个局部细条（strand），其具有包括复合材料的顶层及包括银或银基合金的底层。优选地通过挤压成型在该细条纵向上分割使其形成两个该种局部细条。当然，也可以垂直于分隔面进行其他的纵向分割。因此优选地两个局部细条应该理解为至少两个。不过，通过去除由挤压成型形成的细条的一边上的贱金属，例如通过铣削，也可以仅形成一个局部细条，这样其露出一包括复合材料的表面。

烧结后，银或银合金一般有足够的强度粘合到该块上，这样该块能够进行形状调整使其能够插入挤压模具中并完全匹配。例如，一近似圆柱形块能够通过等静压成型及之后的烧结制成，挤出成型前其侧面区域进行车削从而使其与挤出模具尺寸相符。优选地该块进行挤压成型，从一圆柱形成型为一具有矩形截面的形状。

挤压成型优选地在至少600℃的温度下进行，更有选地在700℃到950℃之间。这样度量的优点在于可通过挤压成型将产品压的更紧。更有利的是，能够使细条具有一为理论密度的99.9%的相对密度。

通过在纵向分开挤压成型形成的细条，得到的半成品具有一包括银基复合材料的层，其形成了作为触头的半成品的顶层，同时具有一包括易于焊接或易于锡焊的负载层。

从触头顶层延伸至细条易于焊接和易于锡焊的底层的细条的两侧优选地进行整削，特别是可通过切割或铣削。这样，其能够保证半成品的进一步加工过程中，或者是在其后的半成品电触头使用过程中，不会有负载层的物质出现在接触表面，从而影响其性能。通过挤压成型工艺形成的细条的两侧可以选择性地在细条的纵向分割之前或之后进行。

可优选地通过轧压，特别是冷轧工艺来减少挤出成型形成的细条的厚度。这样，带状半成品特别有利于生产。优选地轧压在细条纵向分割之后进行，也就是说，一个局部细条或多个局部细条进行轧压。进一步，细条的厚度优选地在轧压过程中其厚度减少不超过其初始厚度的50%，这样可避免半成品的机械性能被削弱。特别的当厚度减少超过50%时，所述材料有可能变的太硬。特别优选地细条的厚度在轧压过程中其厚度减少为其初始厚度的30-50%。