[发明专利]用于开关组件的触头元件的生产方法及触头元件

说明书

本申请是申请日为2008年5月28日、国际申请号为PCT/EP2008/004221、国家申请号为200880018447.4、名称为“用于开关组件的触头元件的生产方法及触头元件”的中国发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及用于开关组件的触头元件的生产方法，还涉及触头元件。 

背景技术

所述触头元件本质上涉及低压、中压和高压开关设备，还涉及发电机开关设备，它们装备有真空断续器腔。所述真空断续器腔经常装备有所谓的横向磁场(RMF)触头系统。该横向磁场通过镰刀形状的线圈部生成。所述镰刀形状的元件形成有槽，所述槽被引进到触头元件板中。还可以采用开槽的触点，该触点在环形表面上生成该横向磁场。 

然而，在触头元件板中同样需要槽并形成槽。而且，当采用AMF触头系统时，触头板中通常也同样需要槽。进而，通过粉末冶金工艺，如下所述的方法可以广泛用于生产不同用途的部件，特别是当目标是在不采用润滑剂的情况下挤压磨料的时候。 

RMF触头系统已经提到的一个主要优点是采用触头压力的整个装置的低电阻。 

通常采用的是圆柱板状的RMF触头元件，其外边缘被圆化处理以提高介电性能。使用金属切削方法来处理外部轮廓并形成槽。相应地，外部几何形状通过车削操作提供，而槽则通过锯削或铣削工艺形 成于触头元件中。当触头板相对较薄的时候，也可以采用冲压方法，具体参见下面所述的申请。一旦槽已经形成，则槽的边缘可以手动地或通过机器进行圆化处理、修正或修理毛刺，以提高相互对着的触头元件的绝缘强度。 

为进一步优化触头生产方法，提出了一种方法，基于该方法，在触头元件的生产过程中，外部几何形状和槽几何形状都直接地体现在坯件中。这种情况下，可以形成与表面成直角对齐的槽，并且槽往往与表面成一定角度地定向。而且，槽可以一直延伸到圆板的外周，并在外周中终止。 

如果触头元件需要由两层(CuCr粉末层和Cu粉末层)组成，这些同样地可以采用该方法互相挤压。抗腐蚀层可以包括标准的触头材料CuCr 25，其主要用于中压，而第二层最好可以包括纯铜，以使这一层具有高传导性。同样还可以有另外的层。 

采用多层触头坯件和触头元件在现有技术中已经公知。 

而且，该方法可以用于挤压粉末的多种应用场合，尤其是用于挤压磨料的场合。这打开了不使用润滑剂而采用粉末冶金工艺来P/M生产部件的广阔领域，所述润滑剂通常被添加到需要挤压的粉末中去。这些润滑剂以约1％的重量百分比的比例添加到粉末材料中，以显著地延长工具的寿命。缺点是这些润滑剂必须从最终的挤压部件(坯件)中挤出。 

例如，DE3840192 C2公开了一种用于电气真空开关的开关触头装置，其开槽的触头元件由多层互相叠置的圆板形成。在该情形下，单独的圆板通过冲压而开槽。 

而且，US6010659和EP1111631公开了用于生产多层触头(MLC)的方法，该触头包括许多层。该文献还描述了生产由两层CuCr和铜制成的触头器的能力，例如在陶瓷坩埚中采用烧结熔融法。 

而且，DE19717024 A1公开了生产触头元件的方法，该触头元件提供有槽，用于真空断续器腔；并且公开了实施该方法的成形工具。在本例中，槽的边缘通过采用挤压工具的挤压处理而成形并圆化处理。 

用于形成槽的本方法也相应地是金属切削方法。 

通过切削技术形成触头元件几何形状当然要产生相应的成本。手动清理毛刺或通过工具清理毛刺需要另外的处理，以清理毛刺或使处理槽的边缘圆化。 

发明内容

因此，本发明基于的目的是在触头材料的粉末冶金生产工艺中形成槽和/或直接地提供触头器外部轮廓。 

因此，本发明的方法的本质在于：沿着一方向在位于模型中的部件和/或触头元件和/或粉末金属材料中形成槽形的轮廓，所述方向基本上平行于部件或触头元件表面的法线。 

换句话说，这意味着槽是从上方通过工具挤压形成于粉末混合物中的。这比起任何其他形成槽的方法要简单得多。 

进一步有利的改进在于：槽形的轮廓经由膜被形成粉末混合物中，该膜置于工具和粉末金属之间。 

这种情况下，膜可以有两种可选的形式：或者是薄的塑料膜，或者是薄的金属膜。 

在一种有利的改进中，所述膜具有0.001mm至2mm的厚度。 

在该方法的一种改进中，尤其有利的是，在所述槽被挤压形成之前，所述膜安装在模型中且安装在粉末金属上，所述粉末金属在单独的方法步骤中通过直接挤压法而填充。