Патент ссср 385335

 

0 П И С А Н И Е 385335

H3O6PETEHNQ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 15.1.1971 (36 1614631 24-7) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

О публиковано 29.Ч.1973. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 04.IX.1973

М. Кл. Н 01h 11/04

Комитет пс делест иеебретеиий и открытий ари Совете Мииистрое

СССР

УДК 621.318.56(088.8) Автор изобретения

Ю. С. Спиридонов

Заявитель

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОНТАКТИРУЮЩИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ГЕРКОНОВ

Предлагаемое изобретен не относится к способу изготовления герметизирован ных магнитоуправляемых контактов и может применяться в промышленном производстве этих приборов.

Известно, что способ изготовления большинства типов герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов), например типов КЭМ-1 и КЭМ-2, включает нанесение на рабочие концы контактных пружин специального покрытия (золота, родия и т. д.).

Обычно после нанесения слоя покрытия производится отжиг контактных пруж|ин в атмосфере водорода с целью улучшения сцепления покрытия с подложкой. Иногда после этого на пер вый слой покрытия нанаоится еше оди|н слой золота, родня или другого металла. 3а этим следует заварка контактных пружин в баллон, тренировка, испытание параметров,и отправление потребителю.

Однако существующий способ в ряде случаев не обеспечивает необходимого качества контактирующих поверхностей. Между термической обработкой контактных пружин и испытаниями заваренного геркона имеется ряд о пе ратсий (повторное на несе|ние паирытий, трайспортировка, заварка и т. д.), во время

:которых может прои сходить изменение свойств контакт ирующих поверхностей, что в свою очередь при водит к ухудшению параметров приборов и по1вьтшен ию брака при их промышленномм производстве.

Например, появление на контактирующих поверхностях окисной или другой пленки уве6 личивает переходное сопротивление при контактировании с сотых долей ома до десятых долей и даже единиц. Иногда на контактиру1ощлх поверхностях появляются микрострня различной природы, вплоть до диэлектрических

10 частиц, что также ухудшает параметры прибоупв.

Кроме того, термической обработке с цельнг увеличения взаимодиффузии материалов покрытия и подложки в атмосфере водорода илп

16 другой среде подвергается вся контактная пружина, хотя необходим нагрев только ее рабочей части. Кроме того, отжиг всей контактной пружины в некоторых случаях является даже вредным, так как приводит к измене20 нию ее механических свойств. При существующем способе изготовления магнитоуправляемых контактов не представляется возможным нагреть покрытие до температур более высоких, чем температура отжига кантактной пру26 жины, для придания ей необходимых магнитных и механических свойств.

Для улучшения состояния контактируюших поверхностей проводится после заварки специальная тренировка герконов, во время ко385335

l5

25 зо

65 торой происходит приработка контактных пружин друг к другу.

Целью предлагаемого изобретения является ,лучшение качества контактирующих поверхностей за счет повышения адгезии покрытия с подложкой, улучшения структуры покрытия, очистки контактирующих поверхностей и сглаживания неровностей, а также упрощение технологии изготовления мапнитоуправляемых контактов и оборудования.

Цель достигается тем, что после заварки герметизированного магнитоуправляемого контакта производят дополнительную термическую обработку контактирующих поверхностей, например, путем разогрева за счет пропускания через разомкнутые контакты высокочастотного тока.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что после заварки контактных пружин в баллон, наполненный, нейтральным или инертным газом, например азотом, через магнитоуправляемый контакт, находящийся в разомкнутом состоянии, пропускают высокочастотный ток (например, .импульсами от 0,1 до

5 сек) с частотой от нескольких сотен килогерц до нескольких гигагерц в зависимости от типа контактов и поставленной технологической задачи (отжиг, очистка или что-то другое). Продолжительность обработки при разных режимах разная и составляет от нескольких десятых долей секунды до нескольких секунд. Температура концов контактных пружин при этом может быть от нескольких десятков до нескольких сотен градусов Цельсия. При больших энерпиях импульса тока получают даже оплавленне контактирующих поверхностей (без разрушения баллона прибора). Так, например, в экспериментах при специальном поверхностном разогреве контактного покрытия оплавляли даже поверхность родия, который является более тугоплавким металлом, чем контактная пружина, изготовленная из пермаллоя.

Проводя отжиг рабочих частей контактных пружин при разных температурах, можно получить и разное действ|ие такой обработки.

Пропускание .импульсов тока длительностью до 0,5 сек .и с частотой повторения несколько герц при напряжении 100 †5 в приводит к нагреву рабочих концов контактных пружин до 500 — 600 С. Такой отжиг приводит к удален ию органических загрязнений с поверхности и уменьшению переходного сопротивления между контактирующими поверхностями. При более высоких температурах отжига наряду с очисткой ускоряются диффузионные процессы и происходят структурные изменения. По своему выбору получают сплавы материала покрытия с подложкой без изменения или с изменением структуры подложки, а также сплавы из нескольких слоев контактных покрытий на подложке.

В ряде случаев удается термической обработкой по данному способу заменить специальный диффузионный отжиг покрытий на контактных пружинах, проводимый сразу же после нанесения гальванического покрытия, освободив тем самым заводы от водородных печей, применяемых для этой цели в;настоящее время.

Возможно также насыщать наполняющим газом рабочие поверхности магнитоуправляемого контакта, например проводить азотирование для повышения твердости покрытия.

Образующийся в межконтактном промежутке сгусток плазмы способствует очистке контактирующих поверхностей, сглаживанию микроострий и удалению посторонних частиц.

Нагрев до высоких температур частей контактных пружин, не покрытых благородными металлами и последующее их охлаждение приводит к интенсивному поглощению кислорода из объема прибора, что улучшает состав газового наполнения.

Для проведения термической обработки контактирующих поверхностей по предложенному способу требуется значительно меньшее количество энергии. В этом случае энергия полностью идет на нагревание контактных пружин, в то время как при отжиге в печах большая часть энергии расходуется на нагрев деталей печи.

Проведенные расчеты показали, что мощность высокочастотного ге)нератора для обработки по предложенному способу любых типов магнитоуправляемых контактов не превышает 200 вт.

Простота технологического процесса позволяет легко автоматизировать его.

В одном из вариантов способа, опробованного на предприятии в качестве;источника высокочастотной энергии применялся генератор с частотой колебаний 40 Мгц, мощностью

100 вт и напряжением 500 в. Термической обработке подвергалиоь герметизированные магнитоуправляемые контакты с длиной (по стеклу) 20 мм, имеющие медно-золотое покрытие. Через разомкнутые контакты пропускалось 2 — 5 импульсов высококачественного тока длительностью 0,2 — 0,5 сек при напряжении порядка 300 в. При этом температура контактных концов повышалась до 500 — 700 С, а температура контактирующих поверхностей до 800 — 900 С (кратковременно). В результате такой термической обработке переходное сопротивление между контактирующими поверхностями уменьшилось от величины 0,2—

5 ом до величины 0,04 — 0,06 ом.

Аналогичные результаты были получены и на другой партии приборов с никелевым покрытием контактных поверхностей. В этом случае потребовался другой режим термичес кой обработки, а имен|но разогрев концов контактных пружин до 850 — 900 С за счет большого времени прохождения высокочастотного тока.

385335

Предмет изобретения

Составитель A. Умеренкова

Техред Е. Борисова Корректор Н. Прокуратова

Редактор В. Фельдман

Заказ 506/1556 Изд. 652 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Способ термической обработки контактирующих поверхностей герконов, осуществляемый токами высокой частоты после герметизации баллона, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества обработки и упрошения технологии, обработку производят путем пропускания тока высокой частоты через разомкнутые контакты.