[发明专利]多部件电触头

说明书

技术领域

本发明涉及一种电触头，特别地用于开关和电流接触器，以粉末为始来生产，并涉及其生产方法。

背景技术

众所周知，开关和电流接触器，特别是低电压开关和电流接触器，包括固定型和移动型的主触头。固定型和移动型触头通常包括至少一个用于导电的区域和一个用于实际闭合和断开电触头的区域。由于这两个不同的区域必须执行不同的功能，它们通常由不同的材料制成；特别地，用于导电的区域通常由铜(Cu)制成，或基于铜材，而用于闭合和断开电触头的区域通常由这样的材料制成，这些材料除了具有良好的导电特性之外，特别耐受机械应力和以电弧为典型的高温，并通常由以粉末冶金为典型的技术来生产，例如通过烧结基于银的粉末(即Ag/Ni、Ag/C、Ag/WC、Ag/W等等)来生产。上述触头的两个区域通常分别被称作电极(固定的或移动的)和触头板，该电极主要用于导电，而该触头板用于闭合和断开触头。

已知类型的触头部件的一个例子示于附图1中，其中可以看到，触头部件1包括一个电极(或导电区域)11和一个触头板12，该触头板12利用下述步骤之一被连接到该导电区域。还可看到一区域15，该区域15通常用于与诸如铜编缆的导电部件相连接。

显然，电极与触头板之间的连接必须以特别可靠的方式来生产，且不允许损害构成电极和触头板的材料的原有特性。

固有的构造惯例提供了例如通过电阻钎焊或感应钎焊来连接的电极和触头板；然而还已知基于其它技术的方案，例如WO03056589中所提出的激光钎焊。

特别是上述最后方案使获得高生产效率和高产品质量的普遍效果成为可能，这得益于值得注意的控制工艺参数(数量、质量和激光束轨迹)的可能性。

利用钎焊工艺所获得的电触头的最大缺点是对使用该触头的开关或电流接触器的总体成本的负面影响。事实上，它们的制造需要至少三种不同的操作：a)电极的成形，b)触头板的成形，以及c)钎焊工艺。

此外，由于常规型电极与触头板之间的钎焊工艺(电阻、感应或激光钎焊，有或无硬钎料合金)必须在以不连续的化学-物理属性为特征的区域中进行，这不可避免地是一系列让步的结果，这些让步旨在最大可能限度地保持两种不同材料的原有特性。这使得物理工艺参数的选择非常受限，从而很苛刻。

无论如何，通过这种方式产生的电极与触头板之间的连接区域的特征在于非常快的化学物理性质梯度，从而有可能工艺参数的很小变化会对质量效果产生相当大的影响。

总之，电极与触头板之间的钎焊(无论是电阻、感应还是激光钎焊，有或无硬钎料合金)是一种苛刻的工艺，且所生产的触头的质量可能依赖于它；尤其是，工艺参数的轻微变化会导致电学特性的恶化(即由铜中杂质的过热造成的电阻增加)或机械特性的恶化(即在连接区域中产生脆性)。

如果钎焊是利用硬钎料合金来进行的，还有必要考虑与这种额外元素的存在相联系而带来的更多问题与限制，该额外元素通常具有较低的熔点，会对触头的热学行为带来限制。

利用硬钎料合金来钎焊的另一已知局限性是需要获得完全干净的且无氧化的接触表面，这事实上会造成焊接区域的快速电学和机械劣化。

由上述显而易见，在当前技术发展水平下，存在对于制造触头的有效方法的需求，特别是需要这样一种方法，使获得低成本和高可靠性的并以良好电学和机械特性为特征的触头成为可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电触头以及一种制造该电触头的方法，该电触头弥补了上文中提及的缺陷。

在所述目的范围之内，本发明的一个任务在于提供一种电触头以及制造该电触头的方法，其中不会存在由于铜电极中任何杂质过热造成的电阻增加。

本发明的另一个任务在于提出一种制造电触头的方法以及由所述方法获得的电触头，而不需要后续连接或焊接。

本发明的另一个任务在于提出一种制造电触头的方法以及由所述方法获得的电触头，该方法能够在自动化生产循环中利用。

本发明的再一个任务在于提出一种制造电触头的方法以及由所述方法获得的电触头，该方法保证大规模的可重复性。

本发明的再另外一个任务在于提出一种制造电触头的方法以及由所述方法获得的电触头，该方法易于工业化，费用有限且在经济上具有竞争力。

根据本发明，通过一电触头装置，能够实现该任务和这些目的以及其他目的，这些任务和目的一起将通过下面的描述和附图变得显而易见，所述电触头装置的特征在于它包括一个整体制造的触头部件。所述触头部件包括一个第一导电区域和一个第二接触区域，所述第一区域和第二区域采用不同类型的材料制成。

另一方面，本发明涉及一种制备电触头装置的工艺，其特征在于它包括以下步骤：