Die tribologischen Eigenschaften von vergoldeten elektrischen Kontakten

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.