用于制造真空开关管的构件的方法
【专利说明】用于制造真空开关管的构件的方法
[0001]本发明涉及一种用于制造真空开关管的构件的方法，其中，在构件制造完成后，所述构件被涂覆有焊料层。该层用于使所述构件与真空开关管的其它构件焊接。在此目的是形成严格密封的构件连接，以保持在真空管内部的真空。因此，所涉及到的构件优选是壳体构件。
[0002]例如由文献DE 101 51 105 Cl已知借助焊料的真空管构件的连接。在此必须要解决的技术问题是，使用于形成焊接的焊料尽可能地均匀。在此使用焊接膜层或者焊接环，或者使铜质构件完全镀银，其中银作为焊料。银焊料适合于在后续的硬焊过程中形成真空开关管构件之间的焊接。
[0003]出于工艺技术的原因，铜质构件、如焊接环目前要完全镀银。这例如通过将银电化学析出到所涉及的铜质构件上完成。在此不能排除，焊料也被析出在之后不形成焊接的环上。
[0004]本发明要解决的技术问题是，提供一种制造用于真空开关管的构件的方法，其中，在形成焊料层时尽可能优化材料的使用。
[0005]所述技术问题按照本发明通过前述方法得以解决，其中，通过对由焊料形成的含有银的粉末的热学喷涂实现涂覆。使用热学喷涂的优点在于，构件也可以被局部涂覆，方法是将喷涂射束有针对性地指向构件的、与待形成焊接相接的部分。由此可以有利地将较大的壳体构件也涂覆焊料，从而可以省去具有较小体积的辅助构件、如焊接环。在此将壳体构件有利的简化，不仅从材料消耗的角度优化了焊料的使用，而且也减小了单独组件的耗费和真空开关管的组装耗费。总的来说，使用热学喷涂的方法用于焊料涂覆的措施实现了制造低成本的真空开关管。
[0006]按照本发明的有利的设计方案规定，使用冷气喷涂作为热学喷涂。有利的是，该喷涂尤其适合用于含银颗粒的处理，其可以有利地以I到2%范围内的粉末损失析出在构件上。
[0007]冷气喷涂是为人熟知的方法，其中，借助于汇聚-扩散喷嘴将用于涂覆的颗粒优选地加速到超音速，以使其基于所具有的动能而附着在待涂覆的表面上。在涂覆颗粒撞击时仅其表面被熔化，在此，颗粒的使其自身产生塑性变形的动能被利用。因此，相较于其他热学喷涂方法，该方法被称为冷气喷涂，因为它以比较低的温度被实施，在该温度下涂覆颗粒基本上保持固态。优选地，冷气喷涂(也被称为动力喷涂)要用到冷气喷涂设备，其具有气体加热设备用于气体加热。气体加热设备连接滞止容器，其出口侧连接汇聚-扩散喷嘴，优选为拉瓦尔喷嘴或渐缩阔喷嘴。汇聚-扩散喷嘴具有汇聚部段以及扩散部段，两者通过喷嘴颈部连接。汇聚-扩散喷嘴在出口侧产生具有高速、优选超音速颗粒的气流形式的粉末射流。
[0008]按照本发明另外的实施规定，所述构件仅在一个面积区域内被涂覆，所述面积区域在建立焊接后比构件和焊接之间所建立的连接区域大不超过10%。在此可以有利地补偿使用喷涂法而可能产生的公差。尽管存在可能出现的公差波动，但是在构件上稍微大一点的面积也能使待接合的构件完全贴合在焊料上。在焊接过程期间，焊料因为其流动性还要从大10%的面积区域流进待形成的连接区域。
[0009]在本申请文件中，所述面积区域指的是规定用于在所涉及的构件上涂覆焊料的面积区域。连接区域指的是待连接的构件表面上的区域，在该区域中构件相距如此的近，使得所形成的间隙可以通过焊料填满。在此要清楚的是，可供使用的焊料在体积上足够多，使得在所涉及的构件的整个连接区域内形成焊接。
[0010]按照本发明的特别的设计方案规定，所述构件仅在一个面积区域内被涂覆，所述面积区域在建立焊接后形成与焊接相接的连接区域。在这种情况下，焊料被有利的设计为正好适合于待形成的连接区域。在只有部分涂覆的情况下有利的是，以热学喷涂方法、尤其是冷气喷涂也可以在连接区域上实现较大的层厚度，使得在该面积区域内的材料基于其形成的体积，足够可靠地形成焊接。
[0011]此外有利的是规定，通过热学喷涂在所述构件上形成银和铜的交替层。借此可以有利地实现，将不是由铜制成的构件也相互焊接。没有必要使铜从相邻的构件扩散进焊接，而是由所涂覆的焊料的铜和银的交替层来保证，使焊接由优化的合金组成形成。合金组成可以由所选的各个层厚度调整。铜和银一样可以通过冷气喷涂析出。
[0012]备选地，也可以在热学喷涂时使用含银和铜的混合粉末。在此尤其指的是，在粉末中不仅规定有银颗粒，还有铜颗粒。这同样可以以基于预期的合金组成优化的比例相互混合。在此也可以考虑，相邻接的构件是由铜制成的，以降低铜粉末的含量，使铜可以从焊接的相邻的铜件中向焊接中扩散。在此不仅保证了在焊接内部的足够的铜含量，而且也保证了焊接和相邻的铜件的可靠的连接。
[0013]当采用冷气喷涂作为热学喷涂时，还可以有利地规定，如此设置涂覆参数，使得粉末不会附着在待涂覆的表面上，而是通过粉末颗粒的冲击清洁待涂覆的表面。该涂覆参数当然仅保持直到表面上的如氧化层或油脂的残留物被清洁为止。然后将参数改变，使颗粒附着在刚刚被清洁的表面上。以此有利地形成了理想的基础层，实现焊接在底层上的可靠的附着。在此也有利地提升了该方法的经济性，因为可以取消特别的清洁步骤。通过这样也可以提升该方法的可靠性，因为可以在清洁后直接进行焊接颗粒的喷涂，使表面不会再次被污染(比如氧化)。
[0014]有利的是，所述构件以其最大部分构成壳体的壁件或者电屏蔽件。在此所指的是，如上所述，因为部分喷涂而带来的如下可能性，即要被喷涂焊料的构件也可以更大。由此可以不必再设置辅助构件，其设计得体积较小，使得对其进行完全的银喷涂在经济上尚可接受。如所述，可以在真空开关管的结构中省去辅助构件或者至少减少辅助构件的数量，由此可以简化结构并且更有效率地进行组装。
[0015]本发明的更多细节将在下面根据【附图说明】。相同的或者相互对应的图示元素分别使用相同的附图标记，并且仅对各个附图之间的区别多次说明。在附图中:
[0016]图1示出真空开关管的实施例的纵向剖面图，由按照本发明方法的实施例制造，
[0017]图2和图3示出按照本发明的方法的实施例，其中使用了冷气喷涂，
[0018]图4示出图1的截面图1V，
[0019]图5示出按照图4的