Beispiel aus der Fertigung: Kupfer-Schleifkontakte
Kupfer-Schleifkontakte sind ein wesentlicher Bestandteil vieler elektrischer und elektronischer Systeme. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Übertragung von elektrischer Energie und Signalen, insbesondere bei Anwendungen, bei denen eine bewegliche Verbindung erforderlich ist.
Eigenschaften von Kupfer-Schleifkontakten:
Kupfer ist ein hervorragender elektrischer Leiter und damit ein ideales Material für Schleifkontakte. Die hohe elektrische Leitfähigkeit von Kupfer ermöglicht eine effiziente Stromübertragung, während die gute Wärmeleitfähigkeit dazu beiträgt, die durch den elektrischen Strom erzeugte Wärme abzuleiten. Kupfer ist außerdem relativ korrosionsbeständig.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die mechanische Festigkeit von Kupfer. Gleitkontakte müssen wiederholten Bewegungen und mechanischer Beanspruchung ohne nennenswerten vorzeitigen Verschleiß standhalten. Kupfer erfüllt diese Anforderungen, insbesondere in Kombination mit geeigneten Legierungen oder Oberflächenbehandlungen, die die Verschleißfestigkeit erhöhen.
Bevorzugte Verwendung von Kupfer-Gleitkontakten:
Zum einen ermöglichen sie eine zuverlässige elektrische Verbindung in Anwendungen, in denen Kabel oder Drähte nicht praktikabel sind. Dies ist insbesondere wichtig in der Automatisierungstechnik, in der Robotik und in elektrischen Antrieben. Hier kommen Bewegungen und Drehungen häufig vor. Zum anderen tragen Gleitkontakte aus Kupfer zur Reduzierung von Kontaktwiderständen bei, was zu einer höheren Effizienz und geringeren Energieverlusten, bei moderaten Materialkosten führt. Dies ist besonders vorteilhaft in Hochspannungsanwendungen, wo selbst kleine Widerstände zu erheblichen Verlusten führen können.
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Bei der Herstellung von manchmal filigranen und manchmal massiveren Kontaktkonstruktionen kann die Pulverpresstechnik ihre Vorteile voll ausspielen: größtmögliche Legierungsmöglichkeiten durch Partikelmischung. Ohne besondere Maßnahmen ist eine Vermischung von Materialien nur bei ähnlichen Liquidustemperaturen möglich. Damit verbunden sind Teilegeometrien, welche teilweise gar nicht oder nur unwirtschaftlich herzustellen sind. Dies gilt insbesondere für Produktionsserien mit hohen Stückzahlen, bei denen sich die Kosten für das Presswerkzeug und das Sintern schnell amortisieren.
Innovationen in der Produktion:
Die Stärke von KOMAGE
Ein führender Hersteller für Kupfergleitkontakte, wollte seine Produktion in Bezug auf Qualittät und Produktivität verbessern.
Mit der Unterstützung von KOMAGE war es möglich, die Leistungsfähigkeit der Pulvermetallurgie zu nutzen, um elektrische Kontakte aus zwei verschiedenen Materialien herzustellen und sie für eine optimale Leistung zu einem einzigen Teil zu verschmelzen. Dieser Prozess maximiert das Potenzial für die Materialmischung und bietet eine größere Flexibilität bei den Materialeigenschaften und der Konstruktion.
Auf einer KOMAGE-Pressen kann der Kunde nun Teilegeometrien herstellen, die sonst nur schwer oder zu hohen Kosten zu realisieren gewesen wären. Materialpartikel mit hoher Präzision zu mischen und zu pressen, eröffnete eine Vielzahl von Möglichkeiten maßgeschneiderter Kontakte, die auf spezifische Bedürfnisse zugeschnitten sind, herzustellen.