Kontaktwerkstoffe

Anforderungen

Kontaktwerkstoffe sollen

  • elektrisch verschleisfest sein.
  • eine kleine Neigung zum Verschweißen und Kleben haben.
  • geringen Abbrand haben.
  • gegen chemische Einflüsse widerstandsfähig sein.
  • eine gute mechanische Festigkeit besitzen.

Relaiskontakt1 (22K)

Metalische Kontakte

Legierungsbestandteile

Die wichtigsten Legierungsbestandteile sind Edelmetalle wie

Silberlegierungen Silberverbundwerkstoffe Kupferverbundwerkstoffe Goldlegierungen
Ag + Ni + Cu Ag + Ni + Cd Cu + W + Co + Cr Au + Ag + Cu + Pd
Sie werden für Installationschalter und Schutzkontakte verwendet. Sie werden für Starkstromkontakte bei Leistungsschaltern und Schutzkontakten verwendet. Sie werden für Hochspannungsschalter verwendet. Sie werden für Kontakte mit kleinen Strömen in der Nachrichtentechnik oder Elektronik verwendet.

Kontaktwerkstoffe (53K)

Nichtmetallische Kontakte

Während metallische Kontaktwerkstoffe für ruhende Teile eingesetzt werden, werden bei bewegten Kontakten graphithaltige Werkstoffe verwendet. Graphit hat gute Gleiteigenschaften!

Herstellung von Kohlebürsten

Ausgangsstoffe sind

  • Anthrazit
  • Holzkohle und
  • Koks

Das pulverförmige Ausgangsmaterial (Spezialgraphit und Bindemittel) wird gepresst und unter Luftabschluß bei 1200°C geglüht. Hochwertigere Kohlen werden bei 2600°C bis 3000°C ein zweites mal nachgeglüht. Bei besonders hochwertigen Edelkohlen kommen zur Kohlemischung noch Metallpulver hinzu.
Nach dem Glühen werden die Bürsten abgelängt und mit einem Kupferbandanschluß versehen (verseilt).

Arten von Kohlbebürsten

Wir unterscheiden

Bürstenart Verwendung zulässige
Umfangsgeschwindigkeit
in m/s
zulässige
Stromdichte
in A/mm2
Hart- und Graphitkohle Kleinmaschinen bis 20 3 bis 12
Naturgraphitkohle Maschinen in aggressiver Umgebung bis 40 bis 10
Edelkohle alle Arten von Maschinen bis 80 5 bis 10
Spezialgraphitkohle Drehstromkommutatormmaschine bis 35  
Metallgraphitkohle Schleifringläufer, Niederspannungsmaschine bis 30 10 bis 25

Anforderungen an Kohlebürsten

Kenngrößen für Bürsten sind

  • der zulässige Bürstendruck (typisch ist 2N/cm2)
  • die zulässige Stromdichte (siehe Tabelle) und
  • die Geschwindigkeit der Schleifringe.
Daraus ergeben sich die Kenngrößen Bürstenquerschnitt und Bürstenhärte.