Physikalische Effekte bei Gleit- und Steckkontakten

Physikalische Effekte bei Gleit- und Steckkontakten

• Mechanischer Verschleiß von Gleitkontakten

dV/dx = k x FK /3 HW

dV/dx Verschleißvolumen in mm3 pro Gleitlänge in mm

k Verschleißkoeffizient

HW Härte des weicheren Werkstoffes (Brinell- oder Vickerseinheiten)

FK Kontaktkraft in cN

Verschleißkoeffizient k bei Materialübertragung

Silber – Silber 120 x 10-4

Platin – Platin 400 x 10-4

Silber – Platin 1.3 x 10-4

Verschleißkoeffizient k bei Abrieb

Silber – Silber 8 x 10-4

Gold – Gold 9 x 10-4

Platin – Platin 40 x 10-4

Silber – Gold 9 x 10-4

Silber – Platin 5 x 10-4

Verschleißkoeffizient für den Abrieb an Gleitkontakten Silber/Silber und Hartgold/Hartgold in Abhängigkeit von der Kontaktkraft

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• Kontaktverhalten von Steckkontakten

Figure 1: Abhängigkeit des Kontaktwiderstandes R_k von der Kontaktkraft F_k für verschieden Beschichtungswerkstoffe. Gemessen mit einer kugelförmigen Goldsonde; I=10 mA, U< 20 mV

Figure 2: Abhängigkeit des Kontaktwiderstandes R_k von der Anzahl der Reibzyklen für verschiedene Beschichtungswerkstoffe, Relativbewegung d=50μm

Table 1: Beschichtungswerkstoffe für Steckverbinder

Herstellungsverfahren	Schichtwerkstoffe	Zwischenschicht	Härte HV	Reibwert
Galvanische Beschichtung	Zinn Nickel Nickel-phosphorus (NiP 6 - 15) Silver Hartgold (< 0,3 Massen-% Ni oder Co) Palladium mit Goldflash (<0,2μm) Palladium - Nickel mit Goldflash (<0.2μm)	bei Messing: Kupfer oder Nickel Nickel, Nickel - Phosphor Nickel Nickel	50 - 90 300 - 600 500 - 1100 70 - 100 100 - 200 250 - 300 300 - 400	0.5 - 1 0.5 - 0.8 0.2 - 0.5 0.2 - 0.5 0.2 - 0.5
Mechanische Plattierung	Gold-Nickel (AuNi 5 -10) Silber-Palladium (AgPd 10 - 30)	Nickel Nickel	160 - 200 120 - 170	0.2 - 0.5 0.2 - 0.5
Feuerverzinnung	Zinn	Intermetallische Verbindung (1) Zinn - Kupfer	400 - 500

(1) entsteht beim Verzinnungsprozess

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