BRPI0921361A2

BRPI0921361A2 - Processo para produção de uma parte semiacabada e parte semiacabada para contatos elétricos, bem como peça de contato

Info

Publication number: BRPI0921361A2
Application number: BRPI0921361-9A
Authority: BR
Inventors: Heinzel Helmut; Kraus Andreas; Mahle-Mössner Evelyn; Wenz Johann
Original assignee: Doduco Gmbh
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2020-06-02
Also published as: EP2353209B1; CN102204021A; JP5433703B2; JP2012507833A; DE102008056264A1; PL2353209T3; WO2010051923A1; BRPI0921361B1; US20110243783A1; EP2353209A1; US8980166B2; RU2501133C2; RU2011118848A

Abstract

processo para produção de uma parte semiacabada e parte semiacabada para contatos elétricos, bem como peça de contato a presente invenção refere-se a um processo para produção de uma parte semiacabada em forma de lingote, particularmente, em forma de fita, para contatos elétricos, sendo que a parte semiacabada tem um lado superior destinado ao estabelecimento de contato elétrico, de um material composto na base de prata, na qual um ou mais óxidos metálicos ou carbono estão incorporados, e uma camada de suporte com boa aptidão para ser chumbada ou soldada, de prata ou uma liga de prata, com os seguintes passos: - produção por tecnologia metalúrgica de pó de um bloco do material composto na base de prata, - revestimento do bloco do material composto com um pó que consiste, predominantemente, em prata, - compressão do bloco revestido com o pó metálico, para solidificação do pó metálico, - sinterização do bloco comprimido, - transformação do bloco sinterizado por extrusão, - produção de um lingote parcial, com um lado superior de material composto e um lado inferior de prata ou uma liga de prata.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE UMA PARTE SEMIACABADA E PARTE SEMIACABADA PARA CONTATOS ELÉTRICOS, BEM COMO PEÇA DE CONTATO.

A presente invenção refere-se a um processo para produção de uma parte semiacabada para contatos elétricos, com uma superfície destinada a estabelecer o contato elétrico de um material composto na base de prata, no qual um ou mais óxidos metálicos ou carbono estão embutidos, e uma camada de suporte com boa aptidão para ser chumbada e soldada, de prata ou uma liga de prata, sobre a qual apoia-se o material composto.

Materiais compostos na base de prata com partículas de óxido metálico e carbono, não podem se soldados e chumbados, ou apenas de modo muito deficiente. Por esse motivo, na produção de partes semiacabadas para contatos elétricos, um lado inferior do material de contato é dotado de uma camada de suporte com boa aptidão para ser chumbada ou soldada, de prata ou uma liga de prata. Essas camadas de suporte normalmente são aplicadas por chapeamento com uma fita de prata sobre materiais de contato.

Também é conhecida uma produção na técnica de compressão individual, na qual uma camada de pó de material de contato é aplicada sobre uma camada de pó de prata e por subsequente compressão e sinterização, é produzida uma parte semiacabada, com um lado anterior de material de contato e um lado posterior de prata. Nesse caso, as duas camadas de pó podem ser comprimidas conjuntamente ou, primeiramente é comprimida previamente uma camada de apenas um pó e, subsequentemente, o segundo pó é aplicado e comprimido. Mas, em uma produção na técnica de pressão individual é desvantajoso o fato de que não pode ser produzida uma parte semiacabada em forma de fita.

Outra possibilidade conhecida consiste no fato de envolver um bloco de material de contato com um tubo de prata e, subsequentemente, transformar o mesmo por extrusão composta. Por divisão longitudinal de um lingote composto produzido dessa maneira, é obtida uma parte semiacabada

2/6 com um lado superior de material de contato e um lado inferior de prata. A produção de um tubo de prata apropriado e o encaixa de um bloco de material de contato em um tubo de prato são, no entanto, muito complexos.

É tarefa da invenção indicar um caminho de como pode ser produzida de modo economicamente favorável uma parte semiacabada em forma de lingote para contatos elétricos, que tem um lado superior destinado a estabelecer contato elétrico,de um material composto na base de prata e um lado inferior de prata ou uma liga de prata.

Essa tarefa é solucionada pelas características indicadas na reivindicação 1. Aprimoramentos vantajosos da invenção são objeto das reivindicações secundárias.

Em um processo de acordo com a invenção, primeiramente é produzido por tecnologia metalúrgica de pó um bloco de um material composto na base de prata, sendo que, por exemplo, pó de prata é misturado com pó de óxido metálico, comprimindo e, subsequentemente, sinterizando os mesmos. Também é possível, por exemplo, misturar pó de prata com um pó metálico comum, comprimir e, subsequentemente, sinterizar os mesmos, de modo que por oxidação das partículas metálicas comuns, são formadas partículas de óxido metálico.

Em um segundo passo, o bloco produzido por tecnologia metalúrgica de pó é revestido com pó de prata ou pó de uma liga de prata e, substancialmente, para solidificação do revestimento de pó, é comprimido, de preferência, a pressões de 50 Mpa (500 bar) a 250 Mpa(2500 bar). Ao pó de prata ou de uma liga na base de prata também pode estar misturado, nesse caso, pó metálico comum, para, desse modo, por meio de tecnologia metalúrgica de pó produzir um revestimento de uma liga na base de prata, portanto, uma liga, que consiste predominantemente em prata.

O bloco comprimido, de preferência, isostaticamente, é sinterizado em outro passo de produção e, substancialmente, transformado por extrusão, de preferência, transformado a quente. Depois, é produzido pelo menos um lingote parcial, com um lado superior de material composto e um lado inferior de prata ou uma liga na base de prata. De preferência são pro

3/6 duzidos dois lingotes parciais desse tipo, sendo que o lingote formado por extrusão é dividido em sua direção longitudinal. Nesse caso, naturalmente é possível realizar outras divisões longitudinais, verticalmente ao plano de divisão. A indicação de que são produzidos, de preferência, dois lingotes parciais, deve ser entendida, por esse motivo, no sentido de pelo menos dois. Mas, também é possível produzir apenas um lingote parcial, sendo que em um lado do lingote produzido por extrusão, a prata ou a liga de prata é removida, por exemplo, por fresagem e, desse modo, é exposta uma superfície de material composto.

Depois da sinterização, a prata ou a liga de prata, em geral, já adere de modo suficiente no bloco, de modo que o mesmo pode ser modelado para que possa ser inserido com ajuste preciso em uma ferramenta de extrusão. Por exemplo, por compressão isostática e subsequente sinterização, pode ser produzido um bloco aproximadamente cilíndrico, cuja superfície circunferencial externa pode ser torneada antes da extrusão, para obter uma adaptação às medidas de uma ferramenta de extrusão. De preferência, pela extrusão o bloco é transformado de uma forma cilíndrica em uma forma com secção transversal retangular.

A extrusão é realizada, de preferência, a temperaturas de pelo menos 600°C, particularmente, entre 700°C e 950°C. Essa medida tem a vantagem de que pela extrusão é obtida uma solidificação vantajosamente alta. Vantajosamente, pode ser obtido, particularmente, que o lingote tenha uma densidade relativa de 99,9% da densidade teoricamente possível.

Por divisão do lingote formado por extrusão em sua direção longitudinal, é formada uma parte semiacabada, com uma camada do material composto na base de prata, que forma o lado superior da parte semiacabada, destinada a estabelecer o contato, e uma camada de suporte, com boa aptidão para ser chumbada e soldada, como lado inferior.

De preferência, os dois flancos do lingote, que se estendem do lado superior, que estabelece o contato, até o lado inferior do lingote, com boa aptidão para ser chumbado e soldado, são rebarbados, particularmente, por corte ou fresagem. Dessa maneira, pode ser garantido que, no proces

4/6 sarnento adicional da parte semiacabada ou no uso posterior de um contato elétrico produzido com a parte semiacabada, nenhum material da camada de suporte chegue à superfície de contato e prejudique o funcionamento da mesma. O rebarbamento dos flancos do lingote formado por extrusão pode ser realizado, opcionalmente, antes ou depois da divisão longitudinal do lingote.

De preferência, o lingote produzido por extrusão é reduzido em sua espessura por laminação, particularmente por laminação a frio. Dessa maneira, pode ser produzida, de modo particularmente favorável, uma parte semiacabada em forma de fita. Nesse caso é particularmente preferido que a laminação se dê depois da divisão longitudinal do lingote. Nesse caso, é particularmente preferido que na laminação o lingote seja reduzido em sua espessura em, no máximo, 50% de sua espessura original, para evitar que as propriedades mecânicas da parte semiacabada sejam prejudicadas desvantajosamente. Em uma redução da espessura em mais de 50%, existe, particularmente, o risco de que o material fique duro demais. De modo particularmente preferido, o lingote é reduzido em sua espessura na laminação em 30 a 50% de sua espessura original.

De preferência é usado no processo um material composto, que é um material composto de prata-óxido metálico. Como óxidos metálicos podem ser usados, particularmente, óxido de estanho e/ou óxido de zinco e/ou óxido de índio e/ou óxido de cádmio. Também é possível, por exemplo, o uso de óxido de bismuto ou óxido de tungstênio. Nesse caso, é possível que o material composto usado de acordo com a invenção contenha vários óxidos. Igualmente é possível que o material composto só contenha um único óxido metálico. De preferência, o componente de óxido metálico do material composto consiste, predominantemente, em óxido de estanho. Como alternativa ou adicionalmente a óxidos metálicos, o material de contato na base de prata utilizado também pode conter carbono, por exemplo, na forma de grafite.

De preferência, o bloco de material composto revestido com pó metálico comum é comprimido de modo isostático a frio. A compressão isos

5/6 tática a frio pode ser realizada, sem problemas, à temperatura ambiente. Em princípio, a compressão isostática a frio também pode ser realizada a temperaturas elevadas, mas, em todo o caso, é preferível que a compressão isostática a frio seja realizada a uma temperatura, à qual o metal comum, na presença de oxigênio do ar, eventualmente é oxidado de modo insignificante.

Exemplos de Modalidade:

1. Por mistura de pó de prata e pó de óxido de estanho, compressão isostática a frio e subsequente sinterização, é produzido um bloco cilíndrico de um material de contato na base de prata. Esse bloco pode consistir, por exemplo, em até 8 a 14 porcento em peso em óxido metálico, no restante, em prata.

O bloco de material composto é revestido com pó de prata e depois comprimido de modo isostático a frio. O bloco comprimido de modo isostático é depois sinterizado sob ar, a 800°C até 900°C, por exemplo, por 2 a 5 horas. O bloco sinterizado é subsequentemente torneado, para que ele possa ser inserido com ajuste preciso em uma prensa de extrusão. O bloco é depois transformado por extrusão, a uma temperatura de 750°C até 775°C, de sua forma cilíndrica em uma forma com secção transversal retangular.

Os flancos do lingote produzido desse modo são cortados e o lingote é subsequentemente dividido em direção longitudinal. Os lingotes parciais, formados dessa maneira, são subsequentemente laminados a frio e, nesse caso, reduzidos em sua espessura em 30 a 50%, por exemplo, em 45%. A parte semiacabada em forma de fita produzida dessa maneira tem uma camada de suporte, cuja espessura perfaz aproximadamente 10% a 20% da espessura da camada de material composto, e pode ser usado para a produção de peças de contato elétrico, sendo que seções são cortadas da parte semiacabada e transformada de acordo com as necessidades de uma aplicação específica.

2. Por mistura de pó de prata e pó de grafite, compressão isostática a frio, subsequente sinterização, é produzido um bloco cilíndrico de um

6/6 material de contato na base de prata. Esse bloco pode consistir, por exemplo, em 2 a 5 porcento em peso em carbono e, no restante, em prata. O bloco de material composto é revestido com pó de prata ou de uma liga na base de prata e sinterizado por algumas horas a 750°C até 775°C. O processa5 mento adicional do bloco sinterizado pode dar-se tal como no exemplo de modalidade descrito acima.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para produção de uma parte semiacabada em forma de lingote, particularmente, em forma de fita, para contatos elétricos, sendo que a parte semiacabada tem um lado superior destinado ao estabelecimento de contato elétrico, de um material composto na base de prata, na qual um ou mais óxidos metálicos ou carbono estão incorporados, e uma camada de suporte com boa aptidão para ser chumbada ou soldada, de prata ou uma liga de prata, com os seguintes passos:

- produção por tecnologia metalúrgica de pó de um bloco do material composto na base de prata,

- revestimento do bloco do material composto com um pó que consiste, predominantemente, em prata,

- compressão do bloco revestido com o pó metálico para solidificação do pó metálico,

- sinterização do bloco comprimido,

- transformação do bloco sinterizado por extrusão,

- produção de um lingote parcial, com um lado superior de material composto e um lado inferior de prata ou uma liga de prata.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que são produzidos dois lingotes parciais, sendo que o lingote formado por extrusão é dividido em sua direção longitudinal.
3. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material composto é um material composto de prata-óxido metálico.
4. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material composto na base de prata contém óxido de estanho e/ou óxido de zinco e/ou óxido de irídio e/ou óxido de cádmio.
5. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que para revestimento do bloco do material composto na base de prata é usada uma mistura de prata e pó metálico comum.

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6. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que para revestimento do bloco do material composto na base de prata é usado pó de prata ou pó de uma liga na base de prata.

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7. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o bloco revestido é comprimido isostaticamente, de preferência, isostaticamente a frio.
8. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a extrusão é realizada a temperaturas de 10 pelo menos 600°C, primeira entre 700°C e 950°C.
9. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a espessura do lingote produzido por extrusão ou de um lingote parcial é reduzida por laminação, particularmente, por laminação a frio.

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10. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que na laminação, a espessura é reduzida em, no máximo, 50%.
11. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os dois flancos do lingote, que se esten20 dem do lado superior, que estabelece o contato, até o lado inferior do lingote, com boa aptidão para ser chumbado e soldado, formado pela camada de suporte, são rebarbados, particularmente por corte ou fresagem.
12. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que é produzido um bloco sinterizado, apro25 ximadamente cilíndrico, cuja superfície periférica externa é tornada antes da extrusão.
13. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o bloco é transformado pela extrusão de uma forma cilíndrica em uma forma com seção transversal retangular.

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14. Parte semiacabada produzida de acordo com um processo, como definido em uma das reivindicações precedentes, particularmente, parte semiacabada em forma de fita.

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15. Peça de contato elétrico, produzida por corte da parte semiacabada, como definida na reivindicação 14 e transformação da parte cortada.