[發明專利]電觸點的制造方法及電觸點的制造設備

無效

• 申請號: 200980104558.1
• 申請日: 2009-01-16
• 公開（公告）號: CN101939128A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 今村清治;多田慎司;秋元守;山本祐一;柴田敏哉
• 申請（專利權）人: 富士電機機器制御株式會社
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/00;H01H11/06;H01H1/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫;張東梅

技術領域

本發明涉及用于電磁開關、電磁接觸器、斷路器等的電觸點的制造方法，并且涉及該電觸點的制造設備。

背景技術

例如，用于電磁開關、電磁接觸器等的電觸點被構造成使得移動側觸點和固定側觸點相互接觸并分離以便開關電路，從而執行電連接的導通/斷開操作。觸點連接至移動側金屬基底和固定側金屬基底且分別由此支承，每個金屬基底具有預定形狀。

作為在金屬基底和觸點之間接合的方法，過去使用機械接合法和焊接。作為機械接合法，使用填塞、包覆等。然而，機械接合法往往有限地用于具有小電流容量的接合點。因此，當接合點具有較大的電流容量時，愈加需要使用焊接的方法，由此能夠充分地確保觸點和金屬基底之間的接合面積。使用焊接的方法包括超聲焊接、電阻加熱釬焊、電阻點釬焊、電阻點焊接、爐內釬焊和高頻感應釬焊。

在焊接中，在接合相對較小的觸點(例如，具有寬度4.6mm*高度4.6mm面積的觸點)的情況下，一般采用使用超聲焊接的方法和使用電阻釬焊或電阻點釬焊的方法在焊接的情況下，作為觸點的材料，使用以基于AgCdO/AgCd的材料、基于AgCdO/Ag的材料等為代表的基于Cd的材料或諸如基于AgSnO₂-In₂SnO₂/Ag的材料之類的無Cd材料。考慮到批量生產率，通常將超聲焊接用于前面基于Cd的材料。

目前，從環境方面考慮，越來越多地使用不含Cd的無Cd觸點，且現在大量使用諸如基于AgSnO₂-In₂SnO₂/Ag的材料之類的無Cd材料。然而，當將這種無Cd材料用于小觸點，且進行超聲焊接時，與使用基于Cd的材料的觸點相比，出現接合強度起伏的問題。此外，在超聲焊接的情況下，在觸點材料和金屬基底材料的一些組合中觸點和金屬基底之間的接合點質量改變，導致接合強度起伏。當這種起伏出現在觸點和金屬基底之間的接合強度中時，觸點的電開關壽命可能受到影響。因此，在一些情況下，超聲焊接很難用于批量生產。

因此，幾乎不影響接合質量的電阻釬焊或電阻點釬焊被用在觸點材料和金屬基底材料的一些組合中。然而，在這種情況下，需要使用釬料，導致增加材料成本的問題或增加制造成本的問題，這是因為需要增加在觸點和金屬基底之間插入釬料箔的步驟。此外，因為材料被至少加熱到釬料的熔化溫度，金屬基底軟化，導致必需對金屬基底進行某種處理的問題。

另一方面，現在逐漸將一種稱為摩擦攪拌焊接的接合技術用作將金屬構件相互接合的接合方法。在這種技術中，當具有針的工具旋轉時，該針突出地設置在該工具的一端面上，該工具被壓入待接合的構件之間的接合點，以便通過針的旋轉在接合點中產生摩擦熱，從而接合點被攪拌同時軟化，導致塑性流動，因此構件經由塑性流動相互接合。

Katsuyuki?Yoshikawa“Micro?Spot?Friction?Welding(微型點摩擦焊接)”，第11界MATE研討會2005，日本焊接協會，2005，第421-424頁披露：作為摩擦攪拌焊接的一般原理，工具在旋轉的同時壓入相互重疊的兩個板，由此兩個板通過摩擦攪拌焊接利用板材料的塑性變形和摩擦熱(即通過利用塑性流動)而接合。描述了塑性流動分布在兩個重疊的板上，導致兩個板的焊接。

JP-A-2006-21217披露了一種用于點焊的摩擦攪拌焊接裝置，該裝置使旋轉接合工具浸入包括多個待接合構件的待接合對象，以便將待接合構件相互點焊，該裝置包括：工具保持部，該工具保持部具有預定旋轉軸且與該旋轉軸同軸地保持接合工具；旋轉驅動單元，該旋轉驅動單元進行驅動以使工具保持部圍繞旋轉軸旋轉；線性驅動單元，該線性驅動單元驅動工具保持部沿旋轉軸移動；支承工具保持部的基底；用于照射冷凝激光束的激光束產生單元；以及控制單元，該控制單元控制旋轉驅動單元、線性驅動單元以及激光束產生單元，使得在接合工具浸入待接合對象上形成的待接合部之前激光束照射到該待接合部上，從而該待接合部加熱到低于待接合對象的熔點的軟化溫度，且該軟化溫度足夠高以便相對于接合工具軟化待接合部。