(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の方法よりも簡単且つコスト効果の高い、少なくとも１つの電気コンポーネントを製造する方法の提供。【解決手段】少なくとも１つの電気コンポーネント、特にコンタクト部材を製造する方法Ｖであって、電気コンポーネントの分離、少なくとも部分的な硬化や少なくとも部分的な軟化を行う工程を含む方法Ｖ、及び当該方法によって製造された電気コンポーネント及び電気コンポーネントを製造するデバイス７に関し、上記工程の少なくとも１つが電子ビーム４によって行われる。電気コンポーネントは方法Ｖを用いて製造される。電気コンポーネントを製造するデバイス７は、方法Ｖを行うように構造化される。【選択図】図９
2015062178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電気コンポーネント（１）、特にプラグコネクタ用コンタクト部材（２）を製造する方法（Ｖ）であって、
前記電気コンポーネントの分離や少なくとも部分的な硬化や少なくとも部分的な軟化を行う工程を含み、
前記工程の少なくとも１つが電子ビーム（４）によって行われることを特徴とする方法（Ｖ）。
【請求項２】
前記電気コンポーネント（１）がコンタクト部材（２）であることを特徴とする請求項１に記載の方法（Ｖ）。
【請求項３】
前記電気コンポーネント（１）が、電子ビーム（４）によってベース部材（３０）から少なくとも部分的に分離されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法（Ｖ）。
【請求項４】
前記電気コンポーネント（１）がストリップ部材（３）から切断されることを特徴とする請求項３に記載の方法（Ｖ）。
【請求項５】
全ての前記切断加工が電子ビーム（４）によって行われることを特徴とする請求項３又は４に記載の方法（Ｖ）。
【請求項６】
前記電子ビーム（４）を使用して前記電気コンポーネント（１）の部分（１３）を軟化することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法（Ｖ）。
【請求項７】
前記電気コンポーネント（１）が、前記軟化された部分（１３）において、続いて塑性的に変形、特に曲げられることを特徴とする請求項６に記載の方法（Ｖ）。
【請求項８】
前記電子ビーム（４）を使用して前記電気コンポーネント（１）の少なくとも部分（１７）を硬化することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（Ｖ）。
【請求項９】
前記電気コンポーネント（１）が、前記軟化された部分（１３）において電子ビーム（４）によって硬化され、続いて、前記電子ビーム（４）によって塑性変形されることを特徴とする請求項７及び請求項８に記載の方法（Ｖ）。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法（Ｖ）によって製造された電気コンポーネント（１）、特にコンタクト部材（２）。
【請求項１１】
前記電子ビーム（４）によって加工された領域、特にエッジ領域及び切断領域が、未加工領域とは化学的性質や物理的性質が異なることを特徴とする請求項１０に記載の電子部品（１）。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法（Ｖ）を行うために構成されたことを特徴とする電気コンポーネント（１）を製造するデバイス（７）。
【請求項１３】
前記デバイス（７）は、電子ビーム（４）による切断用に構成された少なくとも１つの切断モジュール（７２）を含むことを特徴とする請求項１２に記載の電気コンポーネント（１）を製造するデバイス（７）。
【請求項１４】
前記デバイス（７）は、電子ビーム（４）による硬化用に構成された少なくとも１つの硬化モジュール（７３）を含むことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の電気コンポーネント（１）を製造するデバイス（７）。
【請求項１５】
前記デバイス（７）は、電子ビーム（４）による軟化用に構成された少なくとも１つの軟化モジュール（７１）を含むことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の電気コンポーネント（１）を製造するデバイス（７）。
【請求項１６】
前記デバイス（７）は、切断、硬化、及び軟化を行う複数の前記工程において、好ましくは全ての前記工程において、使用されるように構成される単一の電子ビーム源（５）を有することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の電気コンポーネントを製造するデバイス（７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの電気コンポーネント、特にプラグコネクタ用コンタクト部材を製造する方法に関し、当該方法は、前記電気コンポーネントの分離や、少なくとも部分的な硬化や、少なくとも部分的な軟化を行う工程を含む。更に、本発明は、かかる方法によって製造された電気コンポーネント、特にコンタクト部材に関する。本発明は、更に、電気コンポーネント、特にコンタクト部材を製造するデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子コンポーネント、例えばプラグコネクタ用コンタクト部材等の製造は、レイアウト毎に個別工具が必要になるため、複雑でコストがかかり、柔軟性に欠ける場合が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、従来の方法に比較してより柔軟で、より汎用性が高く、よりコスト効果の高い、少なくとも１つの電気コンポーネント、特にコンタクト部材を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、上記工程の少なくとも１つが電子ビームによって行われることによって達成される。本発明に係る電気コンポーネントは、本発明に係る方法によって製造された。電気コンポーネント、特にコンタクト部材を製造するための本発明に係るデバイスは、本発明に係る方法を実行するように構造化される。
【０００５】
電子ビームは、生成が容易でコスト効果が高く、制御が簡単である。それにより、前記方法は、よりコスト効果が高く、より単純である。
【０００６】
本発明に係る課題解決法は、以下の発展形態及び実施形態によって更に改善することができ、これらの発展形態及び実施形態は、各々単独で有利なものであり、互いに自由に組み合わされてもよい。
【０００７】
前記電気コンポーネントは、部分的に又は完全に金属からなる。前記電気コンポーネントは、１つ以上のコーティングを有する。これらのコーティングは、例えば、接続部の製造の改善のため、又は外部からの影響及び腐食からの保護のために用いられる。これらのコーティングは、例えば、金属めっき法、浸漬法、又は他のコーティング法によって施される。
【０００８】
前記電気コンポーネントは、電子ビームによってベース部材から少なくとも部分的に分離されてもよく、特に、前記電気コンポーネントは、電子ビームによって切断されてもよい。コンタクト部材等の電気コンポーネントは、金属板から作製されることが多い。このために、輪郭及び機能に関連する孔が金属板から打ち抜かれる。この場合、２つの切断面間に特定の最小間隔を維持しなければならないことが欠点である。例えば、経験則によれば、打ち抜かれる孔は、材料厚みよりも小さくすることはできない。それにより、電気コンポーネントの曲げ加工等、内部コンポーネント及び小さなコンポーネントを打ち抜く際に生じる影響を制御することはできるが難しいため、より小さな寸法にするための更なる発展には限界がある。一方、電子ビームを使用すれば、非常に小さい孔及び切断面が互いに小さな間隔で生成される。打ち抜き加工とは異なり、電気コンポーネントが曲げられることはない。更に、適したダイ及びパンチを作製する必要がないので、当該方法はよりコスト効果が高い。工具の変更の手間も省くことができる。切断テンプレートは、例えばソフトウェアによって柔軟に選択することができる。電子ビームは、数μｍの領域に高選択度及び高精度で設置することができる。切断ギャップの幅は５０μｍ未満でもよい。
【０００９】
前記電気コンポーネントは、ストリップ材料から切断されてもよい。それにより、連続板を用いて、例えば連続的な方法、又は間欠的な方法による製造が可能である。ストリップ材料としては、例えば、細長い金属板が考えられる。
【００１０】
有利な実施形態では、製造時の分離即ち切断加工は、全て電子ビームによって行われる。ダイ及びパンチを作製する手間を完全に省くことができる。それにより、当該方法は、非常にコスト効果が高くなる。
【００１１】
本発明に係る方法により、様々な電気コンポーネントを製造することができる。打ち抜き法による例とは対照的に、相対的に厚い電気コンポーネントも比較的小さな手間で切断することができる。例えば、絶縁体を有する、又は有しないケーブルを短くしたり、遮蔽部材を切断したりしてもよい。電子ビームは、容易に制御することができるため、当該方法は、可変的に用いることができる。特に、打ち抜き法と比較して、特定の工具を作製する必要がないため、部品を一つずつ、又は少量ずつ製造することも可能であり、コスト効果が高い。多くの考え得る実施形態により、コスト効果が高い方法でコンタクト部材を製造することができるので、コンタクト部材を製造する前記方法を使用することは、特に有利である。
【００１２】
前記電気コンポーネントは、電子ビームによって化学的に変化させることができる。例えば、前記電気コンポーネントにおいて、衝突する電子によって還元を生じることができる。原子又は分子は、イオン化され、新たな結合を形成することができる。発生する熱の展開の結果としての化学変化も可能である。それにより、前記電気コンポーネントは、耐性がより高くなったり、接触がより容易になったりする。
【００１３】
前記電気コンポーネントは、少なくとも切断領域において、物理的に変化させてもよい。例えば、切断領域におけるエッジを、電子ビームによって丸められてもよい。それにより、切断領域のエッジは、例えば更なる加工工程において損傷しづらくなる。更に、切断領域では、材料構造を変えることにより、電子ビームがどのように作用するか、及びどの程度の強度で作用するかに応じて、硬化作用、又は軟化作用が生じる。それにより、例えば、より高いねじり剛性によって、コンタクトの製造を改善することができる。
【００１４】
有利な一実施形態では、電子ビームを使用して、前記電気コンポーネントの一部を脆弱化又は軟化する。従来は、特に硬い材料を用いることによって、特に電気コンポーネントが非常に小さい場合、電気コンポーネントは非常に壊れやすく、大きな曲げ半径しか得られないため、曲げ加工において問題がある。本発明に係る課題解決法により、硬い材料を使用することも可能である。例えば、切断作業の前に、後で曲げ加工を受ける特定の領域を、電子線によって選択的に軟化することができる。これは、例えば、電子ビームが相対的に長時間この特定領域に作用し、それにより、この特定領域、及びその周辺領域を加熱することによって行われる。広範囲に加熱することにより、後続の冷却処理は、相対的にゆっくりと行われ、この領域における材料が略平衡相になるのに十分な時間がある。略平衡相では、比較的大きな位相範囲及び少ない粒界が存在する。それにより、この領域は、周辺領域よりも柔軟で、より容易に曲げられることができる。破損や欠損などの材料の損傷の恐れが低下する。かかる領域は、例えば、ライン状すなわち線状、又は平面状でもよい。軟化は、切断工程の前後に行うことができる。
【００１５】
特に有利な一実施形態では、前記電気コンポーネントは、一部を軟化させた後、例えば曲げたり折り畳んだりするなど、塑性的に変形させられる。
【００１６】
電子ビームは、前記電気コンポーネントの一部を硬化するために使用することができる。かかる領域は、例えば、接触され且つ衝撃に曝されるために、後で特に安定して頑丈でなくてはならない領域である。硬化を行うことにより、柔軟な領域や薄い領域において弾力を増加し、それにより、例えばより良好な接触を可能にすることもできる。従来の方法では、相対的に高い弾力を得るために、コストのかかる特殊な合金や複雑な製品設計が用いられている。本発明に従ってある領域を硬化するために、電子ビームは、例えば、高強度で短時間だけ、その領域に当てられる。短時間且つ強力な加熱中、生成される熱は、周辺領域にはほとんど流れることができない。電子ビームを停止すると、大きな温度差により前記領域に存在する熱は、周辺領域に素早く放出される。前記材料は、この領域において、略平衡相になる時間がほとんどない。存在する不規則な構造は、迅速な冷却処理によって凍結される。その結果、この箇所の材料は特に硬くなる。有利な実施形態では、ある領域は、第１の工程において軟化され、次に曲げられ、その後硬化される。
【００１７】
有利な一実施形態では、電子ビームを用いて、前記電気コンポーネントの表面の少なくとも一部を構造化する。その表面は、例えば、構造化されてもよい。かかる構造化された表面により、接触を改善することができる。更に、例えば、型を指定するために、電子ビームによって表面に文字を刻み付けることができる。従って、電子ビームを用いて、点状領域、線形領域、及び平面領域を構造化してもよい。
【００１８】
電子ビームは、塗布された材料層を再溶融することによって機能的領域を生成するために用いることができる。かかる材料層は、例えば、印刷されてもよい。かかる材料層は、金属染料でもよい。再溶融により、前記材料層は、電気コンポーネントに接続することができる。生成される機能的領域は、例えば、接触用、又は保護用に用いられてもよい。再溶融に用いられる電子ビームは、その後、切断用に用いることもできる。
【００１９】
上述の工程は、いずれの場合も、互いに独立して行われることができる。電気コンポーネントは、例えば、電子ビームによって、切断されるのみ、硬化されるのみ、又は軟化されるのみでもよい。
【００２０】
当該方法の有利な一実施形態では、特にコスト効果の高い方法で製造することができるように、電子ビームによって複数の工程が行われる。例えば、１つの電子ビームが、軟化、切断、及び硬化のために用いられる。
【００２１】
特に有利な一実施形態では、塗布された材料層を再溶融するため、曲げようとする領域を脆弱化するため、ある領域を切断し、その後硬化するために電子ビームが用いられる。この場合、前記電気コンポーネントは、固定された状態にしてもよい。代わりに、電子ビームが移動する。
【００２２】
上述の組み合わせた方法の他の有利な一実施形態では、例えば、移動するストリップの一部である前記電気コンポーネントが移動する。異なるステーションでは、異なる電子ビーム源を使用することができる。それにより、単一の電子ビーム源を使用する場合よりも高い生産性を得ることができる。
【００２３】
本発明に係る方法は、真空中、特に、例えば１０-3ＨＰａ未満の範囲の高真空中で実行されることが有利である。この場合、製造方法の全体が真空中で行われる必要はない。電子ビームによって行われる工程のみを真空中で行うことも可能である。
【００２４】
本発明に係る方法を用いれば、前記電気コンポーネントの自立部分、即ち、支持されない部分を加工することも可能であるので有利である。従って、例えば、既に曲げられている電気コンポーネントの一部を切断することができる。これは、打ち抜き法では、不可能であるか、可能であっても困難である。自立部分、即ち支持されない部分には、硬化又は軟化を行うこともできる。
【００２５】
電子放射は、粒子放射を伴うので、吸収したエネルギーの最大値は、材料の表面上ではなく材料の内側にある。加速電圧を介して電子エネルギーを変化させることにより、材料内への電子の侵入深さは、選択的に調整することができる。それにより、主に材料表面に近い領域だけでなく、より深い領域も選択的に、硬化又は軟化することができる。
【００２６】
本発明に係る電気コンポーネントは、本発明に係る方法によって製造される。電子から電気コンポーネントの材料の原子への最大エネルギー移動が生じる深さは、可変的に調整することができ、主要有効領域は、例えば電気コンポーネント、例えば金属板の中心に位置し、硬化、軟化、又は切断のために必要となる熱の展開は、かかる中心領域から生じる。完成した電気コンポーネント上では、最大の熱展開箇所は、例えば、様々な位置における結晶粒組織、又は化学的性質や物理的性質に基づいて決定される。かかる電気コンポーネントにおいては、例えば還元や酸化といった電子ビームによって生じる化学的変化も確認することができる。例えばエッジ即ち切断領域において電子ビームによって加工される領域では、内部領域等の加工されない領域よりも、化学的性質又は物理的性質を変化させることができる。
【００２７】
特に、電気コンポーネントは、電子ビームによって切断されるエッジを有してもよい。打ち抜き法と比べ、本発明に係る方法は、切断工程により、打ち抜きによって生じる打ち抜きエッジ又は変形を生じない。これは、完成した電気コンポーネントにおいて確立することができる。
【００２８】
本発明に係る電気コンポーネントは、少なくとも部分的に電子ビームによって軟化されることを特徴としてもよい。
【００２９】
本発明に係る電気コンポーネントは、少なくとも部分的に電子ビームによって硬化されることを特徴としてもよい。
【００３０】
本発明に係るデバイスは、本発明に係る方法を行うために構成される。前記デバイスは、電子ビームによる切断用に構成された少なくとも１つの切断モジュールを含んでもよい。前記デバイスは、電子ビームによる硬化用に構成された少なくとも１つの硬化モジュールを含んでもよい。前記デバイスは、電子ビームによる軟化用に構成された少なくとも１つの軟化モジュールを含んでもよい。
【００３１】
本発明は、一例として有利な実施形態及び図面を参照して、以下により詳細に説明される。図示の実施形態は、考え得る形態を構成するに過ぎず、個々の実施形態において説明される特徴は、個々の用途に応じて、互いに自由に組み合わされても、省略されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る方法の第１の実施形態の概略図である。
【図２】本発明に係る方法の第２の実施形態の概略図である。
【図３】図２の方法の原理の概略図である。
【図４】図２に係る方法によって加工された本発明に係るコンポーネントの概略図である。
【図５】本発明に係る方法の第３の実施形態の概略図である。
【図６】図５の方法の原理の概略図である。
【図７】図５に係る方法において生じる熱分布の概略的な断面図である。
【図８】図５に係る方法を用いて加工された材料の走査電子顕微鏡による画像である。
【図９】本発明に係る方法の第４の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、少なくとも１つの電気コンポーネント１を製造するための本発明に係る方法Ｖの第１の実施形態を示す。この電気コンポーネントはコンタクト部材２である。コンタクト部材２がベース部材３０から少なくとも部分的に分離、特に切断される工程が示されている。この切断工程Ｓが行われる前は、この場合はベース部材３０を構成するストリップ材料３が未だ連続した状態にあり、内側にカット部を有しない。中央に示す切断工程Ｓでは、多数のコンタクト部材２が、電子ビーム４を用いて連続ストリップ材料３から少なくとも部分的に分離されている。
【００３４】
電子ビーム４は、電子ビーム源５から発生し、電子ビーム源５は、電子源に加えて、加速部材、集束部材、及び放射部材を有してもよい。しかしながら、図１は概略図であるため、これらの部材は詳細に示されていない。
【００３５】
電子ビーム４は、外輪郭を切断するために使用することができるが、外側からはアクセス不可能な孔を内側に開けるために使用することもできる。電子ビームは高速で方向転換させることができるため、４０００ｍｍ／ｓ以上までの高い切断速度が可能である。この場合、電子ビームの位置は、数μｍまで高精度に調整することができる。この例では、電子ビームは、１００μｍ未満の直径を有していてもよい。電子ビームの典型的な出力電力は、５０乃至５０００ワットである。この例では、電子は、２０乃至１５０ｋＶの加速電圧によって加速される。設備及び用途に応じて、上記値は増減してもよい。
【００３６】
図示の方法Ｖでは、ストリップ材料３は、上記工程を一定速度で通過しても、漸進的に移動させてもよい。このとき、この例では、ストリップ材料３が移動方向Ｒに移動する移動速度に電子ビーム４の方向転換を適応させることが必要になる場合がある。
【００３７】
切断工程Ｓの実行時、ストリップ材料３は真空６中にある。真空６は、圧力が１０-3ＨＰａ未満の高真空である。真空の領域外は常圧である。ストリップ材料を常圧から真空６内に搬送することができるように、また、加工後には再び常圧に戻すことができるように、デバイス７は高真空多段装置８を有するが、この装置８は概略的にのみ図示されている。これらの装置８により、圧力を数段階で増減させることが可能になる。
【００３８】
図１は、コンピュータ９を有する制御システムの概略的な図でもある。このコンピュータ９は、切断パターン１０を切断モジュール７２に送信する。次に、このパターン１０がストリップ材料３から切断される。
【００３９】
ストリップ材料は例えば金属板でもよい。この金属板は、例えば金属めっき法によって既に被覆されていてもよい。
【００４０】
図１に示す切断工程７２の後、更なる加工工程が行われてもよい。例えば、コンタクト部材２は、他の工程においてストリップ材料３から完全に分離されてもよい。この分離工程は、例えば、破断、穿孔、又は切断によって行われる。しかしながら、コンタクト部材２は、例えばケーブルに接続される前に輸送されるので、コンタクト部材２は、簡単な保管及び簡単な輸送を可能にするため、切断工程Ｓの後もストリップ材料３上に存在する。
【００４１】
電子ビーム４により、切断領域においてエッジ１２が丸められてもよい。これは、材料を溶融することによって自動的に行ったり、電子ビーム４を制御することによって選択的に行ったりしてもよい。かかるエッジ１２は、丸められていないエッジ１２よりも損傷しづらくなる。
【００４２】
電子ビーム４により、電気コンポーネント１は、少なくともエッジ領域や切断領域において、化学的に変化させたり物理的に変化させたりすることができる。例えば、この箇所の材料は、酸化又は還元することができる。切断領域では、硬度や結晶粒組織の変化が生じてもよい。電子ビームによって加工された領域は、加工されていない領域とは異なる化学的性質や物理的性質を有してもよい。
【００４３】
図２は、本発明に係る方法Ｖの第２の実施形態を示す。この場合、電気コンポーネント１の部分１３が電子ビーム４によって選択的に軟化される軟化工程Ａが示されている。このために、デバイス７は、軟化モジュール７１を有する。部分１３は、線形部分である。部分１３において、軟化工程Ａの後、コンタクト部材２は更に容易に折り畳まれたり曲げられたりすることができる。図１の方法と同様に、図示の工程の前後でその他の工程を実行することができる。図２は、例えば、部分１３が軟化される前に、ストリップ材料３が既にコンタクト部材２に部分的に切断されている状態を示す。
【００４４】
電子ビーム４を制御するために、この場合も、コンピュータ９が使用される。更に、図示のデバイス７は、この場合も、圧力に関して加工領域１４を周囲環境から隔絶する高減圧多段装置８を有する。ストリップ材料３は加工領域１４を通過するので、高減圧多段装置８には、ストリップ材料３が通るスロットが存在する。
【００４５】
図３では、図２の方法Ｖの原理が簡単に説明されている。加工対象の材料１５は、図面左側に示す工程２００では未加工状態である。図面中央に示す工程２０１では、材料１５は、電子ビーム４によって線形領域において加工される。この例では、点状の電子ビーム４はサンプル上を移動してもよいし、又は線形の電子ビーム４が使用されてもよい。電子ビーム４は、比較的低い強度及び長い反応時間を有する。それにより、線形領域に生じる熱は、隣接領域内に放出される。従って、電子ビーム４を止めた後、線形領域はゆっくりと冷える。材料構造は、この領域では、平衡状態に近くなる場合がある。かかる状態では、比較的少ない粒界が存在する。それにより、この箇所では材料１５が柔らかい。従って、図面右側に示す工程２０２では、材料１５は、線形の軟化部において僅かに曲げられることができる。
【００４６】
図４は、図２及び図３の方法を用いて後続の工程において作製されたコンタクト部材２を示す。図面左側の工程２５０では、コンタクト部材２は、方法Ｖによって軟化した折り畳みエッジ１６を既に有している。図面中央に示す工程２５１では、コンタクト部材２は、既に存在する折り畳みエッジ１６において曲げられている。更に、電子ビーム４をコンタクト部材上の他の箇所に移動することによって、更なる折り畳みエッジ１６が作製されている。図面右側に示す工程２５２では、コンタクト部材は、最終的に、更に追加された折り畳みエッジ１６の箇所でも曲げられた。当然のことながら、全ての折り畳みエッジ１６は、１つ以上の後続の工程において曲げられる前に軟化させられることもできる。
【００４７】
図５は、本発明に係る方法Ｖの第３の実施形態を示す。硬化工程Ｆのみが示されている。この硬化工程Ｆでは、電子ビーム４を使用して部分１７を硬化する。デバイスは硬化モジュール７３を更に有する。部分１７は、例えば、コンタクト部材２が使用される場合に係合作業による衝撃を受ける部分である。硬化工程Ｆは、単に領域１７における弾力を増加するために使用することもできる。これは、例えば、特に小さいコンタクト部材２が作製される場合に関係がある。材料３は、その薄い構造のためにあまり高い弾力を有しないため、領域１７においては、接触がより難しい可能性がある。硬化工程Ｆにより、弾力を増加することができ、それにより、より良好な接触を保証することができる。他の実施形態では、例えば、コンタクト部材２が部分３において曲げられた後、軟化部分１３において、図２に示すように、軟化工程Ａの後、硬化工程が行われることもできる。
【００４８】
図６は、硬化工程Ｆ中に発生する物理的過程の概略図である。第１の工程３００では、加工対象の材料１８は未加工状態である。第２の工程３０１では、材料１８の部分１７が電子ビーム４によって加工される。この場合、電子ビーム４は非常に強度が高く、反応時間は非常に短い。それにより、部分１７は急速に加熱されるが、周囲領域はほとんど加熱されない。第３の工程３０２では、部分１７に生じる熱は、高い温度勾配により、隣接領域に素早く放出される。従って、部分１７は、急激且つ急速に冷える。それにより、材料は部分１７において平衡状態に変化することができないが、その代わりに、相対的に構造化されていない状態で凍結する。材料１８は、この領域において多くの粒界を有する。従って、部分１７における材料は非常に硬くなっている。
【００４９】
図７は、材料１８に対する電子ビーム４の作用によって生じる温度の熱分布を示すシミュレーションを示す。材料は、銅合金である。ビーム直径は１００μｍ、電子ビームエネルギーは１７５Ｗ、反応時間は１２μｓである。材料１８は、その表面が直接溶融される。隣接領域の温度は、約１１００℃である。しかしながら、非常に高い強度の短い電子ビームにより、数１０μｍしか離れていない箇所の温度は、僅かに約３００℃である。従って、非常に局所的、且つ集中的に熱伝導が行われる。高い温度勾配によって生じる熱は、周囲領域に素早く放出することができ、照射領域の急速な冷却が確実になる。従って、高温に起因するやや無秩序な結晶粒組織が凍結され、材料は当該箇所において、多くの粒界を有する。それにより、材料は、非常に硬く安定する。
【００５０】
図８は、電子ビームによって加工された材料のカット部を示す。この場合、当該カット部は、集束イオンビーム（ＦＩＢ）によって行われた。この写真は、走査電子顕微鏡からの画像である。表面１９に隣接した上側領域２０では、当該材料は、粒界の数が増加している。しかしながら、あまり高く加熱されない下側領域２１では、粒界の数が相対的に少ない。上側領域２０は下側領域２１と比較して硬い。
【００５１】
図９は、方法Ｖの特に好ましい実施形態を示す。方法Ｖは、既に説明した工程を含む。更に、方法Ｖは、再溶融工程Ｕも含み、再溶融工程Ｕでは、金属染料２２としてストリップ材料３に塗布された材料が溶融される。或いは、その他の材料がストリップ材料３に塗布されて再溶融することもできる。これは、例えば、粉末として吹付け又は塗布されてもよい。
【００５２】
後続の軟化工程Ａでは、部分１３が軟化され、それにより、折り畳みエッジ１６が生成される。切断工程Ｓでは、輪郭及び独立させる内側領域を電子ビーム４によって切断する。その後、硬化工程Ｆにおいて、他の部分１７が電子ビーム４によって硬化される。これら４つの工程では、最大限の生産性を達成するために、４つの異なる電子ビーム源５が使用される。他の実施形態では、全工程Ｕ，Ａ，Ｓ，Ｆに対して単一の電子ビーム源５のみを使用することも可能である。電子ビームは、電界や磁界によって非常に容易に且つ急速に方向転換させることができるため、個々の工程間には大きな中断が必要とされない。
【００５３】
図９に示す方法Ｖでは、ストリップ材料３は、移動方向Ｒに絶えず移動させることができる。電子ビーム４はストリップ材料と共に移動する。電子ビーム４の移動及びその他のパラメータ及び切断パターンは、この場合も同様に、コンピュータ９によって計算され制御される。
【００５４】
従って、図示のデバイス７は、再溶融モジュール７０、軟化モジュール７１、切断モジュール７２、及び硬化モジュール７３を含む。特に、軟化モジュール７１は、電子ビーム４による軟化用に構成されている。更に、切断モジュール７２は、電子ビーム４による切断用に構成されている。硬化モジュール７３も、電子ビーム４による硬化のために構成されている。最後に、再溶融モジュール７０も、電子ビーム４による再溶融のために構成されている。
【００５５】
図９に示す方法は、異なる順序で行うこともできる。例えば、ストリップ材料３をまず切断し、その後に部分１３を軟化することができる。硬化も必ずしも切断後に行われる必要はなく、代わりに、切断前に行なわれてもよい。有利な一実施形態では、十分な安定性及び弾力を確保するために、軟化工程Ａにおいて軟化される部分１３が後続の硬化工程Ｆにおいて再び硬化されてもよい。
【００５６】
図示の工程は、電子ビーム４によって単に個別に行なわれてもよい。例えば、電気コンポーネント１は、電子ビーム４のみを使用して切断することができ、異なる方法で軟化及び硬化させられることができる。軟化及び硬化に関しても同様である。当然のことながら、工程の全てが電気コンポーネントの製造中に行なわれる必要はない。製造中、例えば、切断工程を１回だけ行い、軟化及び硬化工程を行わなくてもよい。
【００５７】
図示しない工程では、電子ビーム４を使用して表面を構造化することもできる。電子ビーム４は、表面に部分的にのみ切り込むことによって、表面に刻み目を付けたり粗面化したりすることができる。電子ビーム４を使用して文字を刻むことも考えられる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 電気コンポーネント
２ コンタクト部材
３ ストリップ材料
４ 電子ビーム
５ 電子ビーム源
６ 真空
７ デバイス
８ 高真空多段装置
９ コンピュータ
１０ パターン
１２ エッジ
１３ 部分
１４ 加工領域
１５ 材料
１６ 折り畳みエッジ
１７ 部分
１８ 材料
１９ 表面
２０ 上側領域
２１ 下側領域
２２ 金属染料
３０ ベース部材
７０ 再溶融モジュール
７１ 軟化モジュール
７２ 切断モジュール
７３ 硬化モジュール
２００〜２０２ 工程
２５０〜２５２ 工程
３００〜３０３ 工程
Ａ 軟化工程
Ｆ 硬化工程
Ｒ 移動方向
Ｕ 再溶融工程
Ｓ 切断工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図８】
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【外国語明細書】
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