[發明專利]用于制造觸點部件的方法以及觸點部件、真空開關管和開關設備

有效

• 申請號: 201880087793.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN111656477B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: U.克魯格;O.施蒂爾
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H01H11/04
• 分類號: H01H11/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任麗榮

本發明涉及一種制造用于電氣開關的觸點部件(123、130)的方法，所述電氣開關帶有用于使電觸點閉合的接觸面(126)。所述觸點部件至少部分由粉末制成，其中，為觸點部件使用不同的粉末種類。根據本發明規定，為形成觸點部件、例如接觸層(130)而使用基于粉末床的增材制造方法、例如選擇性激光熔化。接觸層(130)由粉末床中的一組層制成，其中，為建立不同的材料組成而將例如由碳(C)制成的第一粉末種類的粉末與例如由銀(Ag)制成的第二粉末種類的粉末以不同混合比例直接在層中混合。在此使用至少兩個計量設備，利用所述計量設備將粉末種類直接在粉末床中混合。其具有的優點在于，能夠利用僅兩個粉末儲備器形成不同的混合比例。能夠制造具有濃度梯度的層或具有由不同材料制成的部分區域的層。還要求保護一種根據上述方法制造的觸點部件、一種具有所述觸點部件的真空開關管和一種具有所述真空開關管的開關設備。

本發明涉及一種制造用于電氣開關的觸點部件的方法，所述電氣開關帶有用于使電觸點閉合的接觸面。在此，觸點部件至少部分由粉末制成。為了制備不同的材料組成，在此使用不同的粉末種類。此外，本發明還涉及用于電氣開關設備的觸點部件，所述開關設備具有接觸層。此外，本發明還涉及帶有觸點部件的真空開關管以及帶有真空開關管的開關設備。

前述類型的電氣開關例如由文獻DE 41 33 466A1已知。所述開關具有觸點部件，其中，所述觸點部件的功能在于，在開關過程中形成相互接觸，以便傳遞電流。觸點部件在開關中相互定位成允許實施開關過程的機械布局。此外，該類型的開關也可以被實施為真空開關管。電氣開關安裝在開關設備中，所述開關設備例如允許開關集成在例如電網中。

根據文獻DE 41 33 466 A1所述，用于開關的觸點部件可以被涂覆接觸層。所述接觸層例如可以由銀制成并且通過電化學方法敷設。此外，在電化學涂層過程中還將石墨顆粒嵌入構成的層中。石墨顆粒被摻入用于電化學覆層的電解質中，從而形成分散體。這實現了電化學覆層過程中石墨顆粒的嵌入。

觸點部件還可以通過粉末冶金方式制成，如由文獻EP 2838096A1所述。在此可以使用不同的粉末并且逐層地組合成燒結體。燒結例如可以通過所謂放電等離子燒結(SPS)完成。通過使用不同的粉末種類(其中具有不同粉末種類的粉末顆粒)，能夠例如將石墨顆粒嵌入由銀制成的基質中。燒結方法需要制造合適的工具來擠壓觸點部件，其中，燒結處理需要一定的處理時間來將顆粒壓實。

利用所述方法尤其還能夠制造梯度層，觸點部件中的材料組成在所述梯度層中連續地或者至少以小步進改變。為此目的，觸點部件多層式地構造，其中，必須維持具有逐步改變的材料組成的多種粉末種類。

根據文獻V.I.Mali等人,Structure and Properties of ExplosivelyCompacted Copper-Molybdenum,Combustion,Explosion,and Shockwaves,Vol.38,No.4,pp.473-4T1,2002，觸點還可以如下制造，即，通過噴鍍將粉末混合物敷設在基材上。基材可以例如是觸點體。

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于制造具有不同材料組成的區的觸點部件的方法，所述方法在材料存儲費用較低的情況下確保用于修改觸點部件中的材料濃度比例的相對較大的余地。此外，本發明所要解決的技術問題還在于，提供一種用于電氣開關設備的觸點部件、具有所述觸點部件的真空開關管或具有所述觸點部件的開關設備，其中，能夠為組成的局部修改開辟相對較大的余地。

根據本發明，所述技術問題通過前述用于制造觸點部件的方法解決，即，使用基于粉末床的增材式制備方法，其中，部件在粉末床中逐層制造。根據本發明規定，為制造不同材料組成的區或者連續改變的材料組成的區，在至少部分層中將不同的粉末種類相結合。換言之規定，通過可供使用的粉末種類的不同組合來提供在各個層中的不同的材料組成。這可以如下實現，即，在層的制造中將多個粉末種類(也即不同粉末種類的粉末)在粉末床中相互結合，從而使其混合比例在觸點部件的制造過程中決定材料組成。這具有的主要優點在于，僅需存儲少數不同的粉末種類，因為沒有必要逐一單獨存儲其組分的混合比例不同的粉末種類。