Die tribologischen Eigenschaften von vergoldeten elektrischen Kontakten
Tobias Hoppe
Elektrische Steckkontakte sind in Kraftfahrzeugen Vibrationen und Thermohüben ausgesetzt, die zu Relativverschiebungen im tribologischen Kontakt führen. An einem AuCo/Ni vs. Au/NiP Kugel-Platte-Kontakt wurden tribologische Untersuchungen durchgeführt, um den auftretenden Schwingverschleiß und die dort wirkenden Verschleißmechanismen zu charakterisieren und den Verschleiß über ein globales Modell zu quantifizieren. Außerdem wurden anhand eines elektrischen Ausfallkriteriums Lebensdauermodelle in Abhängigkeit der Einflussgrößen Schwingweite, Goldschichtdicke und Rauheit aufgestellt. Der Ausfall des Steckkontaktes ist auf einen Verschleiß der Goldschichten und die dadurch initiierte Nickeloxidation im Verbund mit einem Anstieg des Übergangswiderstands zurückzuführen. Die dabei auftretenden Materialüberträge, Furchungsvorgänge, die Verschleißpartikelgenerierung sowie die Partikeltransportmechanismen üben einen entscheidenden Einfluss auf die Lebensdauer des elektrischen Steckkontaktes aus. Über die Verknüpfung der Lebensdauermodelle mit dem globalen Verschleißmodell kann durch Messung der Verschleißgrößen und bei bekannter Beanspruchung die Lebensdauer berechnet werden.
