Cadmiumfreie Kontaktwerkstoffe für Mikroschalter in der Hausgeräteindustrie

Abstract:
Kontaktprofile mit einem optimierten AgNi10 Kontaktwerkstoff erfüllen die Anforderungen für den Einsatz in der Hausgerätetechnik mit Strömen von 16 A nicht nur in technischer, sondern auch in wirtschaftlicher Hinsicht. Zielvorgabe war, das bisher eingesetzte umweltschädliche AgCdO (EU-Richtlinie RoHS 2002/95/EC ) zu ersetzen und durch die Umstellung von massiven Nietkontakten auf Kontaktprofile gleichzeitig Einsparungspotentiale aufzuzeigen. Berichtet wird über das Schaltverhalten von den bisher eingesetzten massiven Nietkontakten aus AgCdO10 im Vergleich zu geschweißten Kontaktprofilen mit verschiedenen Kontaktwerkstoffen. Außer den niedrig legierten AgSnO2 Werkstoffe mit 2 und 3,3 m% SnO2-Gehalt, wurden 4 verschiedene AgSnO2 Werkstoffe mit 8 m% SnO2-Gehalt und 2 Varianten mit AgNi10 als Kontaktwerkstoffe ausgewählt. Als Profil-Trägerwerkstoff wurde für alle Kontaktprofile CuNi9Sn2 eingesetzt, da optimale Schaltergebnisse erzielt werden können, wenn neben dem Kontaktwerkstoff auch der Profil-Trägerwerkstoff angepasst wird. Kontaktprofile mit dem optimierten AgNi10 Werkstoff und CuNi9Sn2 stellen einen Mehr-Schichtverbundwerkstoff dar, der sich als Ersatzwerkstoff für AgCdO auszeichnet. Diese Materialkombination weist einen gleichmäßigen Kontaktabbrand auf und erfüllt sicher die geforderten Schaltspiele. Durch die Umstellung von bisher massiven genieteten Kontakten auf geschweißte Kontaktprofile konnte eine Edelmetalleinsparung im Bereich von 70 % realisiert werden, so dass trotz der Investitionen in neue Werkzeuge und Schweißanlagen auch das wirtschaftliche Ziel, die Gesamtkosten des Mikroschalters nicht zu erhöhen, erreicht wurde. Durch die Reduzierung des Edelmetallanteils wird zusätzlich der Einfluss auf die Materialkosten durch Kursschwankungen von Edelmetallen minimiert.