Kontaktbimetalle (Inlays)

Kontaktbimetalle sind Verbundwerkstoffe aus Kontakt-
und Trägerwerkstoff. Den elektrischen Anforderungen
entsprechend, sind die Kontaktschichten auf Gold-,
Palladium- oder Silber-Basis, die Trägerwerkstoffe
bestehen aus Kupfer oder Kupferlegierungen. Der
Kontaktwerkstoff kann ganzflächig oder in Streifenform
mit dem Trägerwerkstoff verbunden werden. Die Materialdicke der Trägerbänder liegt im Bereich
80 µm - 4 mm, die minimale Dicke der Einlageplattierung beträgt ca. 3 µm, die maximale Dicke
kann bei 50% der Dicke des Trägerwerkstoffes liegen. Die Breite der Trägerbänder kann bis ca.
160 mm betragen.

      Fertigungstechnologien

• Kaltwalzplattieren
• Warmpressschweißen

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Rollennaht-geschweißte Bänder

Dieses Verfahren findet Anwendung, wenn die mecha-
nischen Eigenschaften der Trägerwerkstoffe, wie Härte,
Zugfestigkeit und Federbiegegrenze, durch den Verbin-
dungsprozess weitestgehend unverändert bleiben sollen.
Die Kontakthalbzeuge, in Draht- oder Profil-Form, mit Kontaktwerkstoffen auf Gold-, Palla-
dium- und Silber-Basis, werden mit dem Trägerwerkstoff durch Widerstandsschweißen ver-
bunden. Die Trägerwerkstoffe sind meist Federwerkstoffe auf Kupfer-Basis. Die Dicke der
Trägerbänder liegt im Bereich 0,1 mm - 1,5 mm, deren Breite beträgt maximal 90 mm. Die
Durchmesser der aufgeschweißten Drähte betragen 0,3 mm - 3 mm, die Basisbreite der Profile
0,3 mm - 5 mm.

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Toplay-Bänder

Auch bei den Toplay-Bändern sind die Kontakthalb-
zeuge, als Profile oder Bänder, erhaben auf dem Träger-
werkstoff angeordnet. Im Unterschied zu den rollennaht-
geschweißten Bändern, erfolgt die Verbindung unter
Vermittlung einer Hartlotfolie, z.B. aus L-Ag15P oder
L-Ag60Sn, in einer Dicke im Bereich 80 µm - 100 µm. Auch die Hartlotfolie wird als Halbzeug zugeführt.

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Galvanisch beschichtete Bänder

Galvanische Verfahren ergänzen die Plattiertechniken.
Die Bänder können massiv oder vorgestanzt sein. Die
technischen Anforderungen an das Produkt entschei-
den, ob die Stanzkanten aus Gründen der Korrosions-
beständigkeit beschichtet sein müssen. Durch selek-
tive Abscheidung dünnster Schichten innerhalb enger
Fertigungstoleranzen wird der Forderung nach Wirt-
schaftlichkeit entsprochen. Für die meisten Anwen-
dungen ist die hohe Eigenhärte der galvanischen Überzüge ein technischer Vorteil. Insbesondere bei
den galvanischen Hartgoldschichten sollten jedoch Biege- und Prägeprozesse dem Beschichten
vorangestellt werden.

Beschichtet werden Bänder aus Kupfer und Kupferlegierungen, Nickel und Nickellegierungen, Edel-
stahl sowie Beryllium-Bronze im ausgehärteten und werksvergüteten Zustand. Die Abmessungen der
Trägerbänder sind abhängig vom Beschichtungsverfahren; die Dicke liegt im Bereich 70 µm - 2,0 mm
die maximale Breite beträgt ca. 120 mm.

      Galvanische Beschichtungen

• Gold
• Silber
• Palladium-Nickel
• Kupfer
• Nickel
• Zinn

      Ausführungsformen und Verfahren

• Tauchgalvanisierung
• Spotgalvanisierung
• Streifengalvanisierung
• Selektive Galvanisierung
• Drahtbeschichtung

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Feuerverzinnte Bänder

Die Feuerverzinnung von Bändern, zur Verbesserung der Lötbarkeit, ist eine Alternative zur galva-
nischen Verzinnung. Üblich sind Beschichtungen vorzugsweise mit Zinn und Zinn-Blei-Legierungen.
Als Zinn-Blei-Ersatz in der Erprobung sind beispielsweise Schichten auf der Basis Zinn-Silber und
Zinn-Kupfer. Die Schichtdicke der feuerverzinnten Überzüge liegen verfahrens-bedingt im Bereich
(10+/-5)µm. Die Materialdicke der Bänder liegt im Bereich 0,1 mm - 1,0 mm, die maximale Breite
beträgt ca. 130 mm.

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Silberbronze-Bänder

Silberbronzen sind Kupferlegierungen. Sie können aus zwei Legierungskomponenten bestehen,
sogenannte binäre Legierungen, mit 2 Gew.% und 6 Gew.% Silberanteil und aus drei Komponenten,
als ternäre Legierung, mit 2 Gew.% Silber- und 1,5 Gew.% Cadmiumanteil. Silberbronze, als Träger-
werkstoff, findet vor allem Anwendung, wenn sowohl eine hohe elektrische Leitfähigkeit als auch
gute mechanische Eigenschaften (Federeigenschaften) gefordert werden. Die minimale Dicke von
Silberbronze-Bändern beträgt 0,1 mm, die maximale Breite 150 mm.

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Dreischicht-Verbundwerkstoffe

Die Herstellung dieser Bänder erfolgt durch das Walzplattierverfahren. Die drei Schichtkomponenten
überdecken sich vollständig. Vorteil dieser Verbundwerkstoffe ist die Kombination der unterschied-
lichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Einzelkomponenten. Das Dickenver-
hältnis der Einzelkomponenten kann individuell gewählt werden und richtet sich nach den tech-
nischen Anforderungen. Die Außenkomponenten besitzen meist die gleiche Dicke.

      Schichtsysteme

• Conduflex N: CuSn6 - Cu - CuSn6
• Cu - FeNi36(Invar) - Cu
• Cu - Fe oder Stahl - Cu

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Aluminium-plattierte Bänder

AlSi1-plattierte Kupfer- und Kupferlegierungsbänder
werden durch kontinuierliches Kaltwalzplattieren
hergestellt. Die Verbindung zwischen den Kompo-
nenten wird durch geeignete Vorbehandlung der
Oberfläche des Trägerwerkstoffs, durch einen hohen
Umformungsgrad beim Plattierprozess und durch eine
anschließende Diffusionsbehandlung erreicht. Die Dicke
der AlSi1-Schicht beträgt je nach Spezifikation 10 µm -
30 µm, dessen maximale Breite beträgt 60 mm. Trägerwerkstoffe sind beispielsweise Kupfer, Kupfer-
Eisen (CuFe2P) oder Kupfer-Zinn (CuSn6). Die minimale Dicke der Trägerbänder liegt bei 0,2 mm,
die maximale Breite beträgt 150 mm.

Je nach Anforderung an das aus dem Halbzeug zu fertigende Stanzteil, werden die plattierten
Bänder häufig im späteren Anschlussbereich mit einer zusätzlichen galvanischen Hartgoldschicht
(AuCo0,3), beziehungsweise mit einer galvanischen oder feuerverzinnten Oberflächenbeschichtung
auf Zinn- oder Zinn-Blei-Basis versehen.

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Weichlot-plattierte Bänder

Kupferbänder, mit Zinn oder Zinnlegierungen plattiert, sind das Ausgangsprodukt für Stanzteile, aus
denen Komponenten für Kraftfahrzeug-Schmelzsicherungen gefertigt werden. Die Kupferträger
werden ganzflächig oder selektiv innerhalb einer zuvor ins Halbzeug gefrästen Nut mit Weichlot
beschichtet. Nach Aktivierung der Kupferoberfläche, wird das Lot in Flüssigphase aufgebracht und
heruntergekühlt. Durch geeignete Nachbehandlung wird eine gleichmäßige Verteilung der Weichlot-
schicht erzielt. Die Dicke der lotplattierten Bänder liegt im Bereich 0,6 mm - 2,0 mm, die maximale
Breite beträgt 80 mm.

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Rollennaht-geschweißte Bänder mit Weichlot

Profile aus Zinn oder Zinn-Legierungen können mittels Rollennahtschweißen mit Kupferlegierungs-
bändern verbunden werden. Voraussetzung für die gute Haftung des Weichlot-Profils ist eine
geeignete Vorbehandlung der Oberfläche des Trägerwerkstoffes. Die Dickenabmessungen der
Trägerbänder liegen im Bereich 0,1 mm - 1,0 mm, die maximale Breite beträgt 90 mm.

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