Elektrischer Kontakt / Wolfram

Kupferfür Schutzschalter

Produktbeschreibung
Unsere Wolfram-Kupfer Werkstoffe (WCu) vereinen die exzellente Hochtemperaturfestigkeit von Wolfram mit der hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit von Kupfer. Damit eignen sich WCu ideal als Abbrandkontakte in gasisolierten und luftisolierten Schaltanlagen sowie für Generatorschalter in Hoch- und Mittelspannung. Im Zentrum der Schaltkammer sind WCu-Abbrandkontakte extremen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Die Temperatur während des Lichtbogens kann ≥ 20.000 K erreichen.

Ihre Vorteile im Überblick

• Exzellente Abbrandfestigkeit
• Hervorragende elektrische Leitfähigkeit
• Hohe Festigkeit
• Gute Belastbarkeit
• Sehr gute Wärmeleitfähigkeit
• Geringe Wärmeausdehnung

Werkstoff und Fertigung
Wir verwenden Ni-aktivierten Sinterprozess für WCu, um eine sehr geringe Rissanfälligkeit bei gleichzeitig hervorragender elektrischer Leitfähigkeit sicherzustellen. Das Wolfram/Kupfer-Verhältnis und die Wolfram-Korngröße werden entsprechend Schaltspannung, Stromstärke und erforderlicher Abbrandfestigkeit angepasst. Typische Wolframanteile liegen je nach Anwendung und wirtschaftlichen Überlegungen zwischen etwa 60 % und 90 % Gew.-%. Die geringsten Abbrandraten werden bei etwa 80 % Wolfram (Gew.-%) erreicht. Die Wahl der Korngröße (grob, mittel, fein) beeinflusst das Abbrandverhalten unterschiedlich für Kathoden (C) und Anoden (A) in SF6- oder Luftatmosphäre.

Einbaufertige Systeme & Dienstleistungen
Wir liefern einbaufertige WCu-Kontaktsysteme, die Montagezeiten reduzieren. Dienstleistungen umfassen kosteneffizientes Sintern, Rückfüllung, Zerspanung, Fügen, Beschichten und Endmontage. Unser Engineering unterstützt die Kontaktgestaltung (FEM/CAD) zur Optimierung von Schaltvermögen und zur Maximierung der Lebensdauer.

Hinweise zu Abbrand und Mikrostruktur
Zur Optimierung des Abbrandverhaltens balancieren wir Wolframgehalt und Korngröße. Die Auswahl erfolgt passend zur elektrischen und mechanischen Belastung (Spannung/Strom/Atmosphäre) der Anwendung, um minimale Abnutzung bei gleichbleibender Leitfähigkeit und mechanischer Integrität zu gewährleisten.

Typische Eigenschaften / Datentabelle
Werkstoff | CG15 (A15Ni) | CG20 (A20Ni) | MG20 (A20NiF) | FG20 | CG25 | CG30 (A30Ni)
W (Gew.-%) | 85 | 80 | 80 | 80 | 75 | 70
Cu (Gew.-%) | 15 | 20 | 20 | 20 | 25 | 30
Legierungszusätze (Gew.-%) | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 | ≤ 1,0
Korngröße (µm)* | bis zu 50 | bis zu 50 | 20 - 25 | 4 - 8 | bis zu 50 | bis zu 50
Dichte (g/cm³) | 15,7 | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 14,5 | 14,0
Härte (HV30) | 205 | 200 | 190 | 220 | 190 | 135
Druckfestigkeit (N/mm²) | 250 | 200 | 240 | 300 | 160 | 60
Elektrische Leitfähigkeit (m/Ωmm²) | 14 | 16 | 16 | 16 | 19 | 22

Weitere technische Hinweise
CG = Coarse grain; MG = Medium grain; FG = Fine grain; VFG = Vacuum fine grain.

Charakteristiken / technische Spezifikationen

• Typischer Wolframgehalt: 60–90 Gew.-% (optimiert ≈ 80 Gew.-% für minimale Abbrandraten)
• Kupfergehalt entsprechend dem Wolframanteil (z. B. CG15: W 85 % / Cu 15 %)
• Legierungszusätze: ≤ 1,0 Gew.-% (typ.)
• Korngrößen verfügbar: grob, mittel, fein (Beispiele in µm in der Tabelle)
• Dichtebereich: ca. 14,0–15,7 g/cm³ je nach Zusammensetzung
• Härtebereich (HV30): ca. 135–220 je nach Sorte
• Druckfestigkeitsbereich: ca. 60–300 N/mm² je nach Sorte
• Elektrische Leitfähigkeit: ca. 14–22 m/Ωmm² je nach Zusammensetzung
• Fertigung: Ni-aktivierter Sinterprozess, Rückfüllung, Zerspanung, Fügen, Beschichtung und Montage einbaufertiger Kontakte
• Konstruktionsunterstützung: FEM/CAD-Analysen zur Optimierung von Geometrie und thermo-mechanischem Verhalten